双碳目标下建材工程设计
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双碳目标下建材工程设计

时间:2022-07-21 17:44:11 点击:182 次 来源:洛阳建材建筑设计研究院有限公司
  水泥是国民经济发展重要的基础原材料,难以被替代。洛阳建材建筑设计研究院水泥是我国早的水泥企业之一,公司响应国家“碳达峰、碳中和”号召,积极应对气候变化,制定可持续发展战略。

  我们将在替代燃料、替代原料、熟料利用系数、燃料效率、低碳熟料开发、能源利用率、绿色矿山、新型能源开发利用、碳捕集利用和封存等领域持续加强技术攻关,为水泥行业持续发展贡献力量,争做中国水泥行业“碳中和”道路上的领跑者。

  碳排放业务范围:

  碳排放咨询:碳排放咨询与培训。
  碳排放管控:工艺分析,软件设计,管控平台建立。
  碳排放检测:气体排放检测,燃料消耗检测等。
  碳排放核算:根据国家政策结算出碳排放的指标数据。
  碳排放交易:帮助企业进行减碳交易。

  帮助企业制定碳减排方案及策略

  通过对企业生产工艺的深入分析,结合基准碳排放的预测及评估情况,有针对性的提出可行的减排方案,同时对减排效果进行预评价。具体工作方案如下:
  参考《省级温室气体清单编制指南(试行)》和《IPCC 国家温室气体清单指南》等权威文献,开发出适用于政府要求的温室气体排放核算工具,计算结果准确、合理,清单报符合国内及国际要求。

  碳排放工作内容:

  1. 项目运行碳排放核算:
  包括主要排放源及工艺识别;企业运行能耗及工艺排放;碳排放结果分析。

  2.企业碳排放策略建议:
  包括陷阱减排方案分析;国际经验调研;减排方案介绍及实施规划;方案投资积极安排效果对比分析。

  3. 可行减排方案制定:
  包括初步规划,方案投资及减排效果预测。

  低碳减排措施:

  (1) 提高资源利用效率:(2)提高能源利用效率;(3)碳铺集及利用;(4)提高产品效率;(5)水泥行业下游拓展。

  减排措施一: 替代燃料减碳
  (1)利用水泥窑开展协同处置生活垃圾及生物质。从垃圾的能源利用效率角度看,垃圾焚烧发电不到20%,而水泥窑协同处置能达到70%左右。
  (2)利用印尼油页岩替代燃料和原料。印尼油页岩储存量极大,含油在15%~25%之间,尾渣主要成分为CaO,可以替代水泥生产原料。
  (3)生物质替代燃料。水泥生产可以添加部分农林废弃物等各种生物质,可以部分减少烧成燃煤用量

  减排措施二:替代原料减碳
  使用粉煤灰、炉渣、煤矸石、硫酸渣、磷渣、赤泥等各种工废渣及市政污泥等来降低天然原料的消耗,有效减少过程排放。

  减排措施三: 降低熟料系数减碳
  应用水化调控、物理与化学活化、不同废渣的性能互补效应,利用53%的混合材掺量制备42.5等级高性能复合水泥和功能胶凝材料。同时,配合熟料的超细粉磨工艺,即通过调节水泥细度、增加粉体比表面积、提髙水泥早期强度等工作性能,达到増强熟料使用效能和减少熟料使用量的效果,减少泥生产的整体碳排放。

  减排措施四: 水泥、墙材等一体化项目的热联产降碳
  利用余热蒸汽水热成岩反应新技术,规模利用矿山废渣土等生产出高性能墙材,实现矿山资源全利用。既资源化减碳,又能提升水泥窑余热利用效率。由此,水泥矿山开采和生产剥离的废弃材料被程度综合利用。同时,物流相对集中,减少倒运过程的碳排放。如某公司年产能24亿块标准砖试点项目通过提高余热蒸汽利用效率,直接减少二氧化碳排放量11885吨/年;对比传统砖与砌块,可减少碳排放1.58万吨~4.71万吨CO2/亿块标准砖。

  减排措施五: 水泥“分别粉磨”在下游低碳混凝土中的应用
  分别粉磨能大幅度提升水泥的工作性能,终减少混凝土中的熟料用量,降低建筑物生命周期的碳排放。用其配置的同标号混凝土中,熟料掺入量较传统混合粉磨工艺降低10%~15%。

  减排措施六:余热利用
  (1)余热发电凝汽器余热回收利用
  (2)水泥窑冷却器(生料磨、磨煤机)烟气闭路循环利用
  (3)水泥窑纯氧燃烧+烟气循环和碳循环利用

  减排措施七:低N燃烧

  采用低氮燃烧器、加大分解炉还原区、分解炉分煤、分风的分级燃烧等工艺过程控制措施减少氮氧化物产生,在末端增设高效脱硝装置。


  改造业绩情况

  实例一: 2013年,由我院承接的河南南阳泰隆集团1000t/d熟料生产线,经改造后,提产达到3200t/d。要求预热器框架高度不变,进行提产改造。

1000t/d预热器改造前

1000t/d预热器改造前

改造后3200t/d预热器

改造后3200t/d预热器

  实例二:由我院承建的南阳内乡泰隆集团2500t/d生产线进行改造,2019年8月完成改造,提产后产量达到4300t/d。


2500t/d水泥生产线改造前的状况

2500t/d水泥生产线改造前的状况

水泥生产线改造改造后提产到4300t/d

水泥生产线改造后提产到4300t/d

水泥生产线改造图纸

  我院采用三维设计软件进行泰隆集团两个水泥生产线预热器改造设计,对于预热器框架应力进行了精确计算,确保改造设计的准确性,避免了改造中尺寸干涉。大大降低了改造施工费用。


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