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

年初，在國(guó)家發(fā)改委早舉行的1月新聞發(fā)布會(huì)中。發(fā)改委政研室主任袁達(dá)在回答關(guān)于“如何圍繞實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的中長(zhǎng)期目標(biāo)制定并實(shí)施相關(guān)保障措施”的問(wèn)題時(shí)表示，中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議明確將做好碳達(dá)峰、碳中和工作確定為八大重點(diǎn)任務(wù)之一，充分體現(xiàn)了黨中央對(duì)做好這項(xiàng)工作的高度重視。

什么是碳達(dá)峰？碳中和？

碳達(dá)峰”就是國(guó)家承諾在2030年前，二氧化碳的排放不再增長(zhǎng)，達(dá)到峰值之后再慢慢減下去。到2060年，針對(duì)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”?！疤贾泻汀币馕吨粋€(gè)以化石能源為主的發(fā)展時(shí)代開始結(jié)束，一個(gè)向非化石能源過(guò)渡的時(shí)代正在來(lái)臨。

建材工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(guò)剩等問(wèn)題。煤炭消耗是水泥生產(chǎn)中所必需，不可避免地會(huì)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(guó)二氧化碳排放總量的85％以上。隨著各項(xiàng)環(huán)保政策的落實(shí)，水泥廠會(huì)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(shí)現(xiàn)碳中和、推動(dòng)減排生產(chǎn)，水泥行業(yè)也有著應(yīng)盡的義務(wù)，這需要水泥企業(yè)共同擔(dān)當(dāng)。

實(shí)際上，水泥行業(yè)的碳減排行動(dòng)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(yù)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(dòng)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(xué)副教授齊硯勇提出了兩種方向。

齊硯勇認(rèn)為，實(shí)際上水泥行業(yè)對(duì)降低碳排放是有強(qiáng)烈渴望的。現(xiàn)在幾乎全國(guó)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(biāo)煤的熱量。這里既有多抽熱量的因素，也有篦冷機(jī)本身能力不夠的問(wèn)題。所以如果能把14公斤標(biāo)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(gè)方法是富氧燃燒，目前富氧燃燒在國(guó)內(nèi)成功的案例已經(jīng)越來(lái)越多。“很多人和我討論過(guò)，氧氣本身沒(méi)有熱量，為什么通到水泥窯里去，就會(huì)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(shuō)，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(shí)際上是游離氧化鈣能夠被吸收，達(dá)到合格控制的指標(biāo)。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(xué)反應(yīng)的速度會(huì)大大增加，也就是說(shuō)，回轉(zhuǎn)窯不用那么多煤，如果能達(dá)到比較高的燒成溫度，能量就會(huì)節(jié)約下來(lái)。

“所以，這不僅僅是熱力學(xué)的問(wèn)題，也是動(dòng)力學(xué)的問(wèn)題。如果我們通過(guò)提高二次風(fēng)溫度，用更細(xì)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(gè)能力是有極限的，所以我們通過(guò)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(lái)。具體地講，回轉(zhuǎn)窯可以不用那么多煤炭，煤耗就下來(lái)了，產(chǎn)量也能上去，相對(duì)的一些熱損失就會(huì)降低。”

“再比如，一級(jí)筒帶走的煙氣量，用煤量少了，煙氣氣量少了，一級(jí)筒出口的溫度也會(huì)降低，表面散熱也會(huì)降低，這樣就達(dá)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(lái)說(shuō)，碳達(dá)峰、碳中和對(duì)我國(guó)未來(lái)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(jìn)等方面作出改變，才能開啟綠色發(fā)展的新格局。