新形象 新征程 | 建材行業(yè)的綠色使者,以科技筑夢(mèng)“雙碳”未來(lái)!

華潤(rùn)建材科技 · 2024-08-23 22:09 留言

“在氣候變化已日益成為全社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注話題的當(dāng)下,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn),也蘊(yùn)藏著轉(zhuǎn)型發(fā)展的機(jī)遇。特別是對(duì)于建材這種具備能耗高、排放大特點(diǎn)的工業(yè),如何在保持經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型,已成為擺在每一個(gè)從業(yè)者面前的緊迫問(wèn)題?!?/strong>

這段話出自

華潤(rùn)建材科技的首席專家

——陶從喜

一位深耕建材行業(yè)技術(shù)

與環(huán)保創(chuàng)新的實(shí)踐者

陶從喜

華潤(rùn)建材科技首席專家,擔(dān)任華潤(rùn)建材科技科學(xué)技術(shù)與創(chuàng)新委員會(huì)副主任職務(wù),華潤(rùn)集團(tuán)第一批領(lǐng)軍人才,2022年度全國(guó)建材行業(yè)十大科技突破領(lǐng)軍人物,廣西科技界最高獎(jiǎng)項(xiàng)廣西科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)獲得者(2021年度)。

? ? ? Part 01.

緣起紅水河

陶從喜與華潤(rùn)建材科技“相識(shí)”于2002年,那時(shí)的他還是天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院的一名科技工作者,專注于水泥窯熱工技術(shù)與裝備的研發(fā)。正是這一年,華潤(rùn)建材科技紅水河的生產(chǎn)線正如火如荼地建設(shè),這不僅標(biāo)志著華潤(rùn)正式進(jìn)駐廣西水泥市場(chǎng),也悄然開(kāi)啟了他與華潤(rùn)建材科技的不解之緣。

“當(dāng)時(shí)紅水河公司不僅是華潤(rùn)進(jìn)駐廣西的第一家水泥企業(yè),也是我的華潤(rùn)建材科技?jí)糸_(kāi)始的地方。”陶從喜回憶道。他帶領(lǐng)天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院的技術(shù)團(tuán)隊(duì),成功設(shè)計(jì)并建造了華潤(rùn)建材科技在南寧、平南、合浦、田陽(yáng)、武宣、富川等地的多條5000t/d水泥窯生產(chǎn)線,這些項(xiàng)目的成功實(shí)施,為華潤(rùn)建材科技的高質(zhì)量發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

從合作到正式加入,陶從喜歷經(jīng)了漫長(zhǎng)且深刻的思考,而研發(fā)中心的建立,成為了一個(gè)“水到渠成”的機(jī)遇?!叭A潤(rùn)建材科技研發(fā)中心的實(shí)驗(yàn)室是在2017年正式投入使用的,在隨后的2018年,我便選擇加入了。”

? ? ? Part 02.

使命必達(dá),攻克超低排放技術(shù)

隨著研發(fā)中心的成立,華潤(rùn)建材科技全面加大自主創(chuàng)新工作力度,不斷提升研發(fā)投入水平,聚焦新材料、新業(yè)務(wù)、新賽道等領(lǐng)域開(kāi)展研發(fā)攻關(guān),圍繞水泥產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)推動(dòng)節(jié)能降碳,持續(xù)以科技創(chuàng)新加速企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型和升級(jí)。作為核心推動(dòng)者之一,陶從喜被賦予了重要使命。他深知,“創(chuàng)新是企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色低碳的‘生命線’,必須在創(chuàng)新挑戰(zhàn)中展現(xiàn)出革故鼎新的魄力”。

2020年8月,山西省長(zhǎng)治市下發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)重污染天氣應(yīng)對(duì)夯實(shí)應(yīng)急減排措施的指導(dǎo)意見(jiàn)》通知,要求全市水泥企業(yè)污染物達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn),其中NOx≤100mg/Nm3(GB4915-2013 NOx排放限值400mg/m3)?!巴蝗缙鋪?lái)的環(huán)保要求導(dǎo)致長(zhǎng)治水泥存在隨時(shí)被關(guān)停的風(fēng)險(xiǎn),而留給我們團(tuán)隊(duì)的挽救時(shí)間僅有4個(gè)月。”陶從喜回憶道。

面對(duì)嚴(yán)格的環(huán)保要求和時(shí)間緊迫的雙重壓力,陶從喜提出較低投資、較低運(yùn)行成本、超低排放的三“低”環(huán)保技術(shù)目標(biāo),該理念也是技術(shù)創(chuàng)新的核心亮點(diǎn)。與時(shí)間賽跑,同自己較量,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在不影響水泥產(chǎn)量、質(zhì)量和能耗的前提下,制定分解爐局部技改優(yōu)化工藝方案,利用燃燒過(guò)程控制實(shí)現(xiàn)原位自脫硝,最終將水泥煅燒過(guò)程中的氮氧化合物(NOx)排放濃度降低至約80mg/m3,低于長(zhǎng)治市規(guī)定的100mg/m3的限值。

這一成果不僅扭轉(zhuǎn)了長(zhǎng)治水泥的命運(yùn),更向整個(gè)水泥行業(yè)交出了一份環(huán)保技術(shù)升級(jí)的典范案例。陶從喜常說(shuō),“企業(yè)轉(zhuǎn)型過(guò)程中遇到的難點(diǎn),就是我們技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)”。目前,超低排放技術(shù)已成功被推廣至惠州、武宣、合浦水泥,助力華潤(rùn)建材科技逐步擦亮“綠水青山”底色,不斷探索 “金山銀山”的新路徑。

武宣水泥廠

? ? ? Part 03.

勢(shì)如破竹,超前實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)

創(chuàng)新之路從不是一帆風(fēng)順的,面對(duì)技術(shù)瓶頸和未知困難,陶從喜總能夠帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)迎難而上、沖鋒在前。在“旋迴爐技術(shù)研發(fā)及工程應(yīng)用”項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中,就遇到過(guò)令他們記憶深刻的挑戰(zhàn)?!斑@個(gè)項(xiàng)目是通過(guò)開(kāi)發(fā)一套全新的專業(yè)熱工裝備,促進(jìn)協(xié)同處置技術(shù)向燃料替代技術(shù)迭代升級(jí)?!碧諒南步榻B,項(xiàng)目能夠拓展固廢的處置范圍,提升固廢能量轉(zhuǎn)化效率,從而大幅度提升燃料替代效率,降低水泥產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的碳排放量。

“項(xiàng)目的研發(fā)過(guò)程充滿了未知和變數(shù)。當(dāng)時(shí)我們與燃料替代效率較高的企業(yè)有一定的技術(shù)差距,原有技術(shù)路線存在投資偏高、固廢節(jié)能效率較低、綜合生產(chǎn)成本較高等一系列問(wèn)題。”陶從喜認(rèn)為,開(kāi)發(fā)一種既能提高熱量替代率、又能顯著減少碳排放的新技術(shù)是企業(yè)的迫切需求。

攻關(guān)團(tuán)隊(duì)圍繞城鄉(xiāng)生活垃圾、生物質(zhì)開(kāi)展多源固廢制備替代燃料與低碳燃燒關(guān)鍵技術(shù)裝備的深度研發(fā),經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的試驗(yàn)、調(diào)整和優(yōu)化,也歷經(jīng)了一次次的失敗、挫折和反復(fù),團(tuán)隊(duì)最終攻克技術(shù)難關(guān),成功研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專業(yè)熱工裝備(傾斜回轉(zhuǎn)式燃燒裝置-旋迴爐)。目前,該項(xiàng)目已在合浦等基地實(shí)施工程化建設(shè),預(yù)計(jì)投產(chǎn)后將實(shí)現(xiàn)分解爐燃料替代率最大≥50%,單條生產(chǎn)線二氧化碳減排量達(dá)13萬(wàn)噸/年的目標(biāo)。

“研發(fā)的過(guò)程就像‘打怪’,要努力突破一個(gè)又一個(gè)關(guān)卡?!碧諒南残φ劊?021年,我們僅有安順和金沙2條線達(dá)到五部委要求的標(biāo)桿值,節(jié)能降碳任務(wù)的艱巨程度可想而知?!碑?dāng)時(shí),華潤(rùn)建材科技熟料單位產(chǎn)品綜合能耗平均水平為106.87kgce/t,為盡快在基地實(shí)施長(zhǎng)效性節(jié)能減碳技改,陶從喜計(jì)劃帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)通過(guò)集成新材料、新工藝、新技術(shù)裝備的應(yīng)用或優(yōu)化,改進(jìn)基地現(xiàn)有生產(chǎn)線,以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效的節(jié)能減排效果。團(tuán)隊(duì)先后開(kāi)展了預(yù)熱器系統(tǒng)計(jì)算、技改方案三維建模、CFD數(shù)值仿真模擬優(yōu)化等技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新工作,節(jié)能減碳成果顯著。

截至2023年底,華潤(rùn)建材科技達(dá)到GB16780-2021規(guī)定一級(jí)能耗標(biāo)桿水平的生產(chǎn)線產(chǎn)能占比為33%,提前2年實(shí)現(xiàn)國(guó)家五部委2025年目標(biāo)要求。

? ? ? Part 04.

科技賦能,共“碳”綠色未來(lái)

眾所周知,水泥行業(yè)是能耗大戶,而且生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生規(guī)模巨大的碳排放?!半m然行業(yè)已經(jīng)有建成的碳捕集示范線,但由于水泥工業(yè)的特殊性,即使不使用煤炭等化石燃料,也無(wú)法輕易實(shí)現(xiàn)碳中和?!碧諒南步忉尩?。“所以我們必須開(kāi)發(fā)大規(guī)模利用二氧化碳的新技術(shù),來(lái)推動(dòng)行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)?!?/p>

“10萬(wàn)噸碳利用研發(fā)平臺(tái)建設(shè)”項(xiàng)目,便是團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的契合水泥行業(yè)特點(diǎn)的二氧化碳原位自富集工藝流程再造技術(shù)?!?span style="text-decoration: underline;">我們計(jì)劃2025年前在封開(kāi)水泥建設(shè)并穩(wěn)定運(yùn)行10萬(wàn)噸級(jí)水泥窯二氧化碳煙氣原位自富集項(xiàng)目”,據(jù)陶從喜介紹,該項(xiàng)目的二氧化碳捕集能力不低于10萬(wàn)噸/年。同時(shí)將通過(guò)開(kāi)展高固碳免蒸壓加氣混凝土關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),建成并運(yùn)行國(guó)內(nèi)首條高固碳免蒸壓加氣混凝土生產(chǎn)線,混凝土固碳量高于10wt%。

這就意味著,項(xiàng)目每年可以將水泥生產(chǎn)過(guò)程中捕集到的大量二氧化碳,通過(guò)特殊工藝加工后會(huì)再次利用成新型環(huán)保建筑材料,不僅減少了溫室氣體排放,還極大地提升了能源利用效率