齊硯勇：水泥窯系統(tǒng)若要實現(xiàn)碳減排，兩個方向是關(guān)鍵

年初，在國家發(fā)改委早舉行的1月新聞發(fā)布會中。發(fā)改委政研室主任袁達在回答關(guān)于“如何圍繞實現(xiàn)碳達峰、碳中和的中長期目標制定并實施相關(guān)保障措施”的問題時表示，中央經(jīng)濟工作會議明確將做好碳達峰、碳中和工作確定為八大重點任務之一，充分體現(xiàn)了黨中央對做好這項工作的高度重視。

什么是碳達峰？碳中和？

碳達峰”就是國家承諾在2030年前，二氧化碳的排放不再增長，達到峰值之后再慢慢減下去。到2060年，針對排放的二氧化碳，要采取植樹、節(jié)能減排等各種方式全部抵消掉，這就是“碳中和”。“碳中和”意味著一個以化石能源為主的發(fā)展時代開始結(jié)束，一個向非化石能源過渡的時代正在來臨。

建材工業(yè)是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)原材料工業(yè)，是改善民生的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，但也存在能耗高、排放多、產(chǎn)能過剩等問題。煤炭消耗是水泥生產(chǎn)中所必需，不可避免地會產(chǎn)生大量二氧化碳。燃煤產(chǎn)生的二氧化碳排放總量大約占我國二氧化碳排放總量的85％以上。隨著各項環(huán)保政策的落實，水泥廠會面臨著選擇有效的減排路徑和選擇低排放可替代原料的要求。實現(xiàn)碳中和、推動減排生產(chǎn)，水泥行業(yè)也有著應盡的義務，這需要水泥企業(yè)共同擔當。

實際上，水泥行業(yè)的碳減排行動開展已久。有多種技術(shù)手段，包括原料替代、燃料替代、水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾、預燒成窯爐技術(shù)、能源管控、余熱發(fā)電、發(fā)展低碳水泥、調(diào)整品種結(jié)構(gòu)、碳捕捉等等，都推動著水泥行業(yè)節(jié)能減排。

水泥窯系統(tǒng)中具體如何支持和參與碳中和？西南科技大學副教授齊硯勇提出了兩種方向。

齊硯勇認為，實際上水泥行業(yè)對降低碳排放是有強烈渴望的。現(xiàn)在幾乎全國所有的水泥生產(chǎn)線都有余熱發(fā)電，余熱發(fā)電大概抽走了每噸熟料14公斤標煤的熱量。這里既有多抽熱量的因素，也有篦冷機本身能力不夠的問題。所以如果能把14公斤標煤盡量的降低，那減碳還是很有前景的，這是方法之一。

降低碳排放的另外一個方法是富氧燃燒，目前富氧燃燒在國內(nèi)成功的案例已經(jīng)越來越多。“很多人和我討論過，氧氣本身沒有熱量，為什么通到水泥窯里去，就會起到節(jié)能、節(jié)約燃料、提高產(chǎn)量以及改善熟料質(zhì)量等作用?”齊硯勇說，其主要原因是，水泥生產(chǎn)線煅燒這段工序中，產(chǎn)品要合格，實際上是游離氧化鈣能夠被吸收，達到合格控制的指標。游離鈣的吸收，更主要是取決于燒成帶的溫度。如果燒成溫度高，化學反應的速度會大大增加，也就是說，回轉(zhuǎn)窯不用那么多煤，如果能達到比較高的燒成溫度，能量就會節(jié)約下來。

“所以，這不僅僅是熱力學的問題，也是動力學的問題。如果我們通過提高二次風溫度，用更細的煤粉或者燃燒特性更好的煤，也可以起到提高燒成帶的溫度的作用。但是這個能力是有極限的，所以我們通過增加富氧，一次空氣采用富氧空氣，也能夠加快煤粉的燃燒、提高燒成帶的溫度。這樣，總的煤耗就能降下來。具體地講，回轉(zhuǎn)窯可以不用那么多煤炭，煤耗就下來了，產(chǎn)量也能上去，相對的一些熱損失就會降低?！?/p>

“再比如，一級筒帶走的煙氣量，用煤量少了，煙氣氣量少了，一級筒出口的溫度也會降低，表面散熱也會降低，這樣就達到了降煤耗的作用，也就是碳排放降低的作用?！饼R硯勇表示。

總的來說，碳達峰、碳中和對我國未來的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，水泥行業(yè)需要在投資調(diào)整、工藝技術(shù)改進等方面作出改變，才能開啟綠色發(fā)展的新格局。