? ? ? 有消息稱，水泥行業(yè)將成為下一個(gè)納入碳交易市場(chǎng)的行業(yè)泛啸！實(shí)際上绿语，在2022年9月，世界水泥協(xié)會(huì)主席宋志平曾講到：“我們圍繞著水泥行業(yè)減碳做了大量的工作候址，明年水泥行正式納入碳交易體系吕粹。”

前幾天岗仑，北理工大學(xué)發(fā)布的《中國(guó)碳市場(chǎng)回顧與最優(yōu)行業(yè)納入順序展望(2023)》報(bào)告匹耕，指出下一階段全國(guó)碳市場(chǎng)擴(kuò)大覆蓋范圍時(shí)的行業(yè)優(yōu)先納入順序?yàn)椋核嘀圃臁掍撥瘛⑵桨宀Ａе圃斓取?/p>

中國(guó)水泥的碳排放量占總排放的13.5%泌神，約為12億噸，面對(duì)如此巨大的排放量库樊，水泥行業(yè)該如何減碳棠裹？水泥企業(yè)有哪些機(jī)會(huì)，如何開(kāi)展碳核算和實(shí)現(xiàn)脫碳数壤，以迎接碳市場(chǎng)效迹？

下文對(duì)目前常見(jiàn)的水泥減碳技術(shù)進(jìn)行了講解，為水泥行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型提供思路趣闻。此外啰蕴，我從上百份資料中精選出了20份水泥減碳技術(shù)路徑的相關(guān)資料，大家也可以結(jié)合文章閱讀存学。

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住房城鄉(xiāng)建設(shè)部數(shù)據(jù)顯示城离，截至2022年上半年，中國(guó)新建綠色建筑面積占新建建筑的比例已超過(guò)90%泪确，全國(guó)新建綠色建筑面積由2012年的400萬(wàn)平方米增長(zhǎng)至2021年的20億平方米娜食。

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圖片圖源 | 央視網(wǎng)

作為建筑重要的組成部分，生產(chǎn)耗能大且碳排放高的水泥，目前正面臨著綠色化轉(zhuǎn)型的艱難挑戰(zhàn)踊谋。?

如果將全球水泥行業(yè)看作一個(gè)國(guó)家蝉仇，那么它將是僅次于中國(guó)和美國(guó)的第三大碳排放國(guó)。 水泥行業(yè)該如何減排殖蚕？有哪些企業(yè)實(shí)踐案例可以參考轿衔？

我從近上百份資料中，精選出了20份水泥行業(yè)減碳資料睦疫，包括技術(shù)指南呀枢、碳市場(chǎng)水泥企業(yè)可能名單、水泥企業(yè)節(jié)能措施笼痛、脫碳路徑等內(nèi)容裙秋，大家可以下載后結(jié)合下方文章一起閱讀。

01缨伊、水泥行業(yè)節(jié)能減碳技術(shù)路徑

就目前普遍水泥生產(chǎn)工藝而言摘刑，二氧化碳排主要源于燃料燃燒和熟料的生產(chǎn)，其生產(chǎn)過(guò)程中生料預(yù)分解和回轉(zhuǎn)窯兩道工序又占了約90%的碳排刻坊。

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圖片：孫挺枷恕，《水泥行業(yè)碳排放核算及低碳發(fā)展路徑研究》

傳統(tǒng)生產(chǎn)水泥熟料的過(guò)程是將石灰石在高溫環(huán)境下分解，產(chǎn)生大量二氧化碳易祖。因此選用含氧化鈣但同時(shí)低碳排的替代原料遵艰，也可以有效降低水泥生產(chǎn)過(guò)程中的排放。

我國(guó)已開(kāi)始采用礦渣悍写、鋼渣电摔、粉煤灰、硫酸渣暴艘、煙氣脫硫石膏稀崔、煤矸石等廢棄物進(jìn)行水泥生產(chǎn)，這部分材料均可以降低未來(lái)混凝土中的隱含碳柬沾。

不過(guò)值得注意的是泉剔，像粉煤灰，煙氣脫硫石膏等住秉，因?yàn)槭敲弘姷漠a(chǎn)物假却，隨著煤電被替代，未來(lái)其副產(chǎn)品肯定會(huì)逐漸減少睹傻，在水泥需求量不變或增加的情況下夏跷，那么有可能會(huì)出現(xiàn)價(jià)格上漲，供不應(yīng)求的情況出現(xiàn)桩砰。

因此現(xiàn)在也需要提前做好準(zhǔn)備拓春，著眼尋找更多協(xié)同處理的廢料释簿。當(dāng)然亚隅，既然是廢料硼莽，肯定還需要考慮其中含有對(duì)環(huán)境污染的物質(zhì)，這又同步需要更新凈化過(guò)濾的技術(shù)進(jìn)行匹配煮纵。

1懂鸵、提高工藝技術(shù)水平，降低水泥單位能耗

自上世紀(jì)八十年代以來(lái)行疏，我國(guó)水泥工藝技術(shù)水平不斷提升匆光，水泥單位能耗不斷降低。表1是按照GB16780《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》酿联，使用“可比熟料”终息、“可比水泥”能耗值的相關(guān)計(jì)算才具有可比性，因此贞让，文中熟料和水泥的CO2排放值都按此原則計(jì)算艺滑。

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2、使用替代燃料砰染，降低化石燃料

水泥生產(chǎn)過(guò)程中可以使用替代燃料來(lái)減少CO2的排放跳犹，替代燃料可以分為固態(tài)替代燃料、液態(tài)替代燃料和氣態(tài)替代燃料标增。

固態(tài)替代燃料主要有木屑玻冗、塑料、農(nóng)業(yè)殘余物杠卜、廢棄輪胎逐枢、石油焦等；

液態(tài)替代燃料主要有礦物油坠屹、液壓油等潦博；

氣態(tài)替代燃料主要有焦?fàn)t氣、煉油氣呀净、裂解氣竖怯、埋填的廢物產(chǎn)生的氣體等。

廢油好猪、廢輪胎胀茵、污泥等用作替代燃料較為普遍，其中挟阻，廢油熱值最高琼娘、碳排放因子最低。

3附鸽、提高熟料質(zhì)量脱拼，降低熟料系數(shù)

在保證相同水泥性能的條件下瞒瘸，熟料質(zhì)量越好，摻入的混合材可以越多熄浓。而當(dāng)混合材用量增加1%時(shí)情臭，水泥熟料用量就可減少1%。

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4赌蔑、降低原材料碳酸鹽分解的CO2排放

使用鈣質(zhì)替代原料

水泥生產(chǎn)中碳酸鹽分解產(chǎn)生57.73%的CO2俯在，用鈣質(zhì)工業(yè)固廢來(lái)替代石灰石可以顯著減少碳酸鹽分解排放。通惩薰撸可利用的工業(yè)固廢有電石渣跷乐、高爐礦渣、鋼渣及粉煤灰等罗迎。

歐洲水泥協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)2030年使用鈣質(zhì)替代原料可以減少CO2排放3.5%泊宴，到2050年將減少8%。

由此可見(jiàn)秒足，使用鈣質(zhì)替代原料能夠顯著的減少CO2排放钱图，具有較大的推廣應(yīng)用空間。但鈣質(zhì)替代原料存在來(lái)源不足繁惦，成份不穩(wěn)定疼尺，且對(duì)水泥質(zhì)量有影響等問(wèn)題。

發(fā)展低碳膠凝材料

硅酸鹽水泥具有高能耗越匕、高溫室氣體（CO2）排放的缺陷氛侨，且隨著世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)和基建的不斷發(fā)展，水泥需用量逐年增加煎敢，對(duì)地球生態(tài)環(huán)境和氣候變化的負(fù)面作用逐漸明顯汞潦，發(fā)展低碳膠凝材料體系，科學(xué)的部分取代硅酸鹽水泥十分必要盲趟。

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5演徘、選擇適合的工藝類型

當(dāng)然不同的水泥生產(chǎn)工藝也會(huì)導(dǎo)致消耗的能量不同。目前水泥生產(chǎn)主要分為干法工藝和濕法工藝眼虱。具體能量消耗可以參考如下列表：

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對(duì)于燒成系統(tǒng)裝備可全部使用導(dǎo)熱系統(tǒng)低的優(yōu)質(zhì)隔熱材料喻奥，該技術(shù)在國(guó)內(nèi)已成熟應(yīng)用。但是捏悬，像是采用交叉換熱或多級(jí)換熱技術(shù)撞蚕，特別是六級(jí)以上的技術(shù)尚未推廣應(yīng)用。

交叉換熱指的是將物料在換熱預(yù)熱器中的兩個(gè)倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行交替过牙，料流交叉進(jìn)入平行氣流中甥厦，使100%的物料與50%的氣流交換熱量進(jìn)一步提高系統(tǒng)的熱交換率，降低廢氣的溫度寇钉。

6刀疙、運(yùn)用平臺(tái)化監(jiān)控舶赔，節(jié)能技術(shù)等數(shù)字化管理

根據(jù)水泥生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)一系列節(jié)能技術(shù)谦秧、監(jiān)控管理軟件也是目前工程師們專注的領(lǐng)域竟纳，例如低溫余熱發(fā)電、水泥窯節(jié)能監(jiān)控油够，目前有國(guó)外團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了干粉智能工廠蚁袭，包括云技術(shù)掸柏，設(shè)備與建筑廢料生產(chǎn)于一體的整體解決方案虹烈。我國(guó)數(shù)字化發(fā)展早已滲透在工業(yè)制造中，全面推行水泥生產(chǎn)數(shù)字化椒玖、智能化技術(shù)改造也是有效改善高能耗現(xiàn)狀的途徑裳岳。

7、采用末端碳捕集封存技術(shù)

CCUS目前是全球公認(rèn)的解決高碳排的有效途徑之一胯夏，即把生產(chǎn)過(guò)程中排放的二氧化碳進(jìn)行提純锡疗，繼而投入到新的生產(chǎn)過(guò)程中，可以循環(huán)再利用豆出，而不是簡(jiǎn)單地封存囊嘲。我國(guó)海螺集團(tuán)開(kāi)發(fā)了一套水泥窯煙氣二氧化碳純化環(huán)保的示范生產(chǎn)線項(xiàng)目。不過(guò)目前國(guó)內(nèi)的CCUS發(fā)展仍然普遍艱難吵淌。真正想運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中锯帚，還需要更多的研究嘗試。

8被处、其他諸如水泥配料檢測(cè)等技術(shù)

該類型的技術(shù)主要是通過(guò)提高水泥的品控楞播、有效指導(dǎo)生產(chǎn)，來(lái)降低水泥生產(chǎn)損耗進(jìn)而降低碳排肢簿。例如對(duì)水泥自動(dòng)配料系統(tǒng)的旁線元素分析儀的研究靶剑，通過(guò)在線檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)基于中子活化原理的水泥旁線元素分析儀自動(dòng)配料系統(tǒng)池充，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥元素含量的穩(wěn)定控制桩引。

02、水泥企業(yè)減排實(shí)踐

為推動(dòng)我國(guó)實(shí)現(xiàn)“3060”雙碳目標(biāo)收夸，華潤(rùn)水泥以關(guān)鍵減碳技為出發(fā)點(diǎn)坑匠，系統(tǒng)總結(jié)了水泥行業(yè)先進(jìn)制造和綠色環(huán)保經(jīng)驗(yàn)并進(jìn)行了有效實(shí)踐。

華潤(rùn)水泥針對(duì)水泥行業(yè)“兩磨一燒”的生產(chǎn)特點(diǎn)咱圆，提出“3C（carbon）”節(jié)能減碳體系笛辟，即源頭低碳、過(guò)程減碳序苏、末端去碳三方面內(nèi)容手幢，圍繞礦山捷凄、燒成系統(tǒng)、粉磨系統(tǒng)围来、混凝土等產(chǎn)業(yè)鏈制定節(jié)能減碳技術(shù)路線借睬，解決行業(yè)降碳難題，幫助企業(yè)降低水泥生產(chǎn)過(guò)程中能源和資源消耗乃衫，減少碳排放量奏宽。目前“3C”節(jié)能減碳體系已逐步推廣至華潤(rùn)水泥各生產(chǎn)基地，取得了一定成效额神。

▲燈塔工廠

第一是源頭低碳技術(shù)卸窿。

是指通過(guò)原燃料替代、采用清潔能源等方式惑膀，降低生產(chǎn)中傳統(tǒng)化石能源投入量唐肩，拓寬能源利用范圍，從根本上實(shí)現(xiàn)源頭減排贼么。

一是使用替代燃料穗掘。如華潤(rùn)水泥廣西田陽(yáng)、南寧和云南彌渡等水泥工廠采用水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾介她、市政污泥称啸、廢舊輪胎、樹(shù)皮疾就、碎布條等作為替代燃料澜术，每年可以減少煤炭用量約8.5萬(wàn)噸標(biāo)煤。

▲生活垃圾處置

二是使用替代原料虐译。華潤(rùn)水泥在福建龍巖瘪板、貴州金沙等水泥工廠采用多重工業(yè)固廢替代水泥生產(chǎn)原料，通過(guò)減小生產(chǎn)過(guò)程中的熱耗漆诽，降低煤炭消耗侮攀，每年可減少煤炭用量約12萬(wàn)噸標(biāo)煤。

▲貴州金沙水泥

三是開(kāi)發(fā)水泥窯協(xié)同處置專業(yè)裝備厢拭。針對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有水泥窯爐化石燃料替代率低的難題兰英，華潤(rùn)水泥圍繞城鄉(xiāng)生活垃圾、生物質(zhì)替代燃料處置工藝供鸠，開(kāi)發(fā)了一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的旋迴爐裝備畦贸，可實(shí)現(xiàn)分解爐燃料替代率最大≥50%，達(dá)成單條生產(chǎn)線二氧化碳減排量13萬(wàn)噸/年的目標(biāo)楞捂。目前項(xiàng)目處于工程化驗(yàn)證階段薄坏，將來(lái)會(huì)逐步推廣至全公司，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色寨闹、低碳轉(zhuǎn)型升級(jí)燕瞭。

▲協(xié)同處置

第二是過(guò)程減碳技術(shù)陶簿。

是指采用新一代低能耗集成創(chuàng)新技術(shù)與裝備優(yōu)化升級(jí)現(xiàn)有生產(chǎn)線，降低系統(tǒng)煤耗黎困、電耗航十，不斷提升能效水平。我國(guó)水泥行業(yè)已頒布能耗限額標(biāo)準(zhǔn)斧呆，華潤(rùn)水泥主動(dòng)在碳減排端深挖潛诊势，謀創(chuàng)新，制定“碳達(dá)峰”路線圖质圾。

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▲貴州安順?biāo)?/p>

一是應(yīng)用高效節(jié)能節(jié)電技術(shù)荔闭。在高效粉磨裝備及工藝技術(shù)端，實(shí)施水泥粉磨啰氏、選粉工藝優(yōu)化升級(jí)改造普统，并集成應(yīng)用磁/氣懸浮風(fēng)機(jī)等先進(jìn)節(jié)能裝備杠锻，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電耗降低赘双，逐步提升工廠運(yùn)營(yíng)水平。

二是應(yīng)用低能耗水泥煅燒技術(shù)珍特。在低碳工藝上祝峻，預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)圍繞高換熱效率、低阻力進(jìn)行設(shè)計(jì)改造扎筒；在先進(jìn)裝備上莱找，采用新一代冷卻機(jī)、納米隔熱材料嗜桌，通過(guò)數(shù)字化智能型控制與管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)水泥窯生產(chǎn)精準(zhǔn)控制奥溺。2021年起，華潤(rùn)水泥主要聚焦以上兩項(xiàng)過(guò)程減碳技術(shù)骨宠，相繼在廣東封開(kāi)和廣西南寧浮定、貴港、上思层亿、平南等水泥工廠開(kāi)展長(zhǎng)效性節(jié)能減碳工藝裝備優(yōu)化升級(jí)工作桦卒，同步降低了企業(yè)電能和煤炭消耗，每年可減少用電約990萬(wàn)千瓦時(shí)匿又，減少煤炭用量2萬(wàn)噸標(biāo)煤方灾，取得了初步成效。

三是利用余熱發(fā)電的同時(shí)大力推廣風(fēng)電及光伏發(fā)電稿屏。華潤(rùn)水泥不僅將生產(chǎn)中富余的熱量進(jìn)行發(fā)電播托，能源回收利用，同時(shí)結(jié)合華潤(rùn)集團(tuán)多元化業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)滋冀，計(jì)劃聯(lián)合華潤(rùn)電力綜合采用風(fēng)電及光伏發(fā)電新技術(shù)丙藤，實(shí)現(xiàn)熟料生產(chǎn)線“零外購(gòu)電”聂歹。

第三是末端去碳技術(shù)。

是指通過(guò)生物固碳和二氧化碳捕集插呜、利用和封存（CCUS）等技術(shù)乘步，將企業(yè)排放二氧化碳再循環(huán)。華潤(rùn)水泥已提前在末端去碳技術(shù)上開(kāi)展產(chǎn)業(yè)布局砾楞，為水泥行業(yè)“碳達(dá)峰”后續(xù)工作做好技術(shù)儲(chǔ)備榨降，旨在持續(xù)推動(dòng)企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展顿豹。

一是生物固碳技術(shù)扇牢。華潤(rùn)水泥與航天神州生物科技集團(tuán)有限公司聯(lián)合開(kāi)展的節(jié)能降碳研發(fā)項(xiàng)目，為碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)提供有效路徑跋擅。研究發(fā)現(xiàn)椰陋，航天育種的太空蘆竹具有很強(qiáng)的吸碳、固碳能力沪曙，在一個(gè)生長(zhǎng)季中奕污，每畝太空蘆竹可吸收二氧化碳14.58噸。不僅如此液走，太空蘆竹也可用作化石能源替代品碳默，每畝太空蘆竹燃料將節(jié)約標(biāo)煤用量7.3噸。目前缘眶，華潤(rùn)水泥已在廣西田陽(yáng)開(kāi)展太空蘆竹的適應(yīng)性種植試驗(yàn)嘱根，探索太空蘆竹固碳效果、生物質(zhì)能源等產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)模式巷懈。

▲航天育種蘆竹

二是二氧化碳捕集技術(shù)该抒。華潤(rùn)水泥已確立于2023年建設(shè)完成一套10萬(wàn)噸/年碳自富集技術(shù)研發(fā)平臺(tái)。該項(xiàng)目是華潤(rùn)水泥自主研發(fā)的碳捕集技術(shù)路線顶燕，打破主流化學(xué)吸收法凑保、膜分離法捕集二氧化碳的模式，在碳捕集裝備上開(kāi)展了有針對(duì)性的研發(fā)和升級(jí)割岛，提出了一種水泥窯自富集90%以上濃度二氧化碳的創(chuàng)新技術(shù)愉适，具有低成本、低能耗咱贪、低碳排放值等技術(shù)優(yōu)勢(shì)韩艾。

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