華新地維：老牌水泥廠實現(xiàn)60%以上化石燃料替代，力爭2025年達成零化石能源目標

看到現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境和相關數(shù)據(jù)，工信部原材料司和重慶市經(jīng)信委的領導都用“震撼”一詞表達自己的感受。

化石燃料替代率達到60%以上，熟料單位產(chǎn)品綜合能耗降至50kgce/t以下……2024年5月15日，華新水泥子公司重慶華新地維水泥有限公司（以下簡稱“華新地維”）大比例替代燃料技術研發(fā)應用標桿項目通過驗收并于次日舉辦現(xiàn)場交流會。

從提出技改方案時的10%左右到如今60%以上的燃料替代率，華新地維只用了一年多的時間。

川黔、成渝鐵路交匯地——重慶江津區(qū)珞璜鎮(zhèn)，華新地維水泥廠矗立長江南岸。

這是一家創(chuàng)立于1971年的老水泥廠，歷經(jīng)輝煌與風雨。一條設計產(chǎn)能2500 t/d的新型干法水泥熟料回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線已有近20年窯齡，2010年就開始為周邊區(qū)域協(xié)同處置固廢、危廢，如污染土、市政污泥等。2017年，公司更名為重慶華新地維水泥有限公司。

華新是國內(nèi)較早研究和布局水泥窯協(xié)同處置固廢的水泥企業(yè)。加入華新后，地維公司的環(huán)保業(yè)務邁入了高速發(fā)展快速的快車道。處置量逐年提升的同時，2022年成為建材行業(yè)碳達峰試點企業(yè)之一。其2500t/d水泥熟料生產(chǎn)線成為建材行業(yè)典型企業(yè)碳排放解剖“麻雀”試驗田，開展節(jié)能降碳改造提升，并承擔水泥窯大比例燃料替代技術研究攻關應用及驗證工作。

2022年8月，中國建筑材料聯(lián)合會組織專家團隊對華新地維解剖“麻雀”課題進行指導、交流；2022年9月16日，其節(jié)能降碳技術改造綜合解決方案通過審議；2022年11月17日，中國建筑材料聯(lián)合會向華新地維授牌“建材行業(yè)碳達峰試點企業(yè)”。

方案通過后，華新地維就開始緊鑼密鼓的技改之路。

2023年2月，固廢機械入窯設施建成；2023年7月，預處理一期建成；2023年11月預處理二期建成。

“機械入窯設施投入使用之后，燃料替代率從10%左右提升到了20%；預處理一期投入使用后，替代率最高時達到了30%以上?！比A新地維總經(jīng)理周志鵬介紹。

2023年11月29日預處理二期投用后，華新地維的燃料替代率攀升至50%以上，到了2024年3月，燃料替代率已經(jīng)達到63.43%。不過，對外公布的數(shù)據(jù)仍比較保守，他們只說60%以上。水泥行業(yè)人大代表周金波此前調(diào)研了解到的數(shù)據(jù)是，國內(nèi)水泥行業(yè)的平均燃料替代率只有5%左右。

另一個指標也同樣令人震撼。根據(jù)相關部委文件確定的數(shù)值，國內(nèi)熟料單位產(chǎn)品能耗在100kgce/t即屬于標桿水平，能達到標桿水平的生產(chǎn)線目前仍屬少數(shù)，而華新地維今年3月份的數(shù)據(jù)是47.98kgce/t，遠遠優(yōu)于標桿水平。

“非常不容易。”這不僅是參與這一項目的華新人的感慨，更是驗收會上很多專家的評價。

“大比例、全流程?！边@是華新水泥副總裁楊宏兵為地維公司替代燃料項目技術創(chuàng)新點總結(jié)的兩個關鍵詞。兩個簡單的關鍵詞背后，是企業(yè)不斷遇到問題、解決問題的“打怪升級”過程。

“光是替代燃料的選用就經(jīng)歷了很長時間的摸索?！比A新地維技術部長雷根雨向《中國建材》雜志記者表示。

經(jīng)過近兩年不斷尋源、試用對比和規(guī)模使用，木屑、家電拆解物、橡膠顆粒、造紙輕渣等十余種替代燃料，華新地維最后選擇了三種主要替代燃料：一般工業(yè)固廢、汽車拆解物及內(nèi)飾還有廢布條（料）。它們的經(jīng)濟性及性價比最高。

周志鵬說，目前國內(nèi)替代燃料沒有分類，不僅進廠質(zhì)量波動大，有時還會摻有生活垃圾、雜物、易爆物等，造成處理困難，效率低下，消防安全風險高。

為解決上述問題，華新地維一方面要求燃料供應商分類篩選，禁止大塊雜物、鐵質(zhì)物摻入，制定熱值結(jié)算標準及退貨協(xié)議；一方面要求收貨人員進行初檢，望聞問切，“不濕、不臭、無異物”的垃圾才可進入預處理車間，質(zhì)控人員也會取樣監(jiān)測垃圾中的水分、熱值、氯離子等指標。

為了解決替代燃料水分含量大、熱值不穩(wěn)、料流輸送不穩(wěn)定等難題，他們開發(fā)設計了替代燃料儲存、預處理、喂料等成套裝備技術與工藝。

由于替代燃料在破碎、運輸過程中火災風險較高，他們建立了一個全系統(tǒng)的消防中心，使預警監(jiān)控、火情處置、隱患排查、安全管理形成嚴密的消防管理系統(tǒng)。

優(yōu)化分解爐的替代燃料喂料系統(tǒng)，基本實現(xiàn)零尾煤；自主設計開發(fā)出的多組分替代燃料混燒的窯頭主燃燒器，首次實現(xiàn)了窯頭的燃料替代……

由于一些替代燃料里含有較高的氯，為解決氯離子對窯系統(tǒng)的影響，他們建設了窯尾旁路放風系統(tǒng)，既解決了系統(tǒng)結(jié)皮、結(jié)圈、結(jié)蛋的問題，還控制了熟料中的氯離子含量，確保產(chǎn)品中的氯離子含量符合國家標準。

“由于旁路灰內(nèi)摻水泥不能完全被消耗干凈，需要同時增設旁路灰水洗提鹽系統(tǒng)?！比A新地維技術人員介紹，經(jīng)水洗提鹽處理后，一部分產(chǎn)物作為原料可再次入窯，提取出的鉀鹽還可出售給化肥廠。

再加上料流自動化、中控智能操作系統(tǒng)、TES系統(tǒng)及水泥立磨系統(tǒng)，華新地維為此共投資8680萬元。

60%的替代率，只是階段性成果。華新地維的目標遠不止于此。

周志鵬透露，華新地維的目標是今年年底燃料替代率達到75%，2025年底達到100%，實現(xiàn)中國建筑材料聯(lián)合會提出的“六零工廠”的其中一個零——零化石能源。

煤炭和電力是構(gòu)成水泥生產(chǎn)過程中成本的核心，占比高達55%-60%。使用替代燃料，也是水泥企業(yè)緩解生產(chǎn)成本壓力的重要舉措。

華新地維提供的數(shù)據(jù)顯示，項目實施后熟料單位產(chǎn)品綜合能耗下降46.56%，替代燃料熱量替代率增加了353.07%。以熟料產(chǎn)量年產(chǎn)60萬噸、水泥粉磨立磨系統(tǒng)年產(chǎn)量60萬噸計算，項目實施后熟料單位產(chǎn)品綜合能耗降低41.80kgce/t，水泥粉磨系統(tǒng)電耗降低21.19 kWh/t，共可節(jié)約標煤2.66萬噸/年。

同時，替代燃料在水泥工業(yè)中的應用不僅可以節(jié)約一次能源，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，經(jīng)濟效益顯著的同時也兼具環(huán)境和社會效益。

國建聯(lián)信認證中心曾對華新地維公司熟料生產(chǎn)替代燃料項目開展了溫室氣體減排量核查，出具了行業(yè)首張水泥窯大比例替代燃料技術溫室氣體核查陳述（項目減排量）證書。

經(jīng)核查，熟料生產(chǎn)替代燃料項目相對于基準線情景產(chǎn)生的減排量為12287.74噸CO2當量，單位熟料產(chǎn)品化石燃料燃燒排放強度下降48.20%。經(jīng)計算，項目實施后單位熟料碳排放強度0.6556tCO2/t，單位熟料碳排放強度下降17.80%，以熟料產(chǎn)量60萬噸/年計算，可降低碳排放8.52萬噸/年。

“華新地維公司的實踐充分證明，水泥熟料生產(chǎn)線并非是規(guī)模越大越先進；技術應用合適，日產(chǎn)2500噸的窯線也能做到領先水平?！比A新水泥總裁李葉青表示，在歐美等發(fā)達地區(qū)，現(xiàn)存的水泥熟料生產(chǎn)線多為2500噸/天，廣泛使用工業(yè)固廢、城市生活垃圾等替代燃料，資源容易獲得，已成為社會環(huán)境功能不可或缺的一部分。

“水泥不應該是‘污染’的代名詞，華新要讓‘美好的世界從我們開始’?！边@十幾年里，華新水泥總裁李葉青一直在履行他的誓言。

生活垃圾、市政污泥、污染土、漂浮物、工業(yè)固廢危廢和醫(yī)療廢棄物等，源源不斷進入華新旗下的水泥窯，或成原料或為燃料。華新地維只是眾多華新綠色工廠的一個縮影。

在李葉青的預想中，未來的華新，水泥只是副產(chǎn)品，企業(yè)的主要功能是能夠替社會處置各種廢棄物。對此，他滿懷信心。