華新水泥：奏響新型工業(yè)化的綠色主旋律

綠色制造是工業(yè)綠色發(fā)展的實(shí)現(xiàn)路徑。綠色制造，也稱為環(huán)境意識(shí)制造（EnvironmentallyConsciousManufacturing）、面向環(huán)境的制造（ManufacturingForEnvironment）等，是綜合考慮環(huán)境影響和資源效益的現(xiàn)代化制造模式，也就是產(chǎn)品在從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的全生命周期中，對(duì)環(huán)境的影響（負(fù)作用）最小，資源利用率最高，同時(shí)盡量使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化。

降低高耗能制造業(yè)的碳排放量是實(shí)現(xiàn)綠色制造的重要環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)顯示，2022年全球水泥碳排放量為27億噸左右，占全球能源相關(guān)碳排放量的7.5%。水泥生產(chǎn)碳減排任重道遠(yuǎn)。

在水泥熟料生產(chǎn)的碳排放量組成中，碳酸鹽分解產(chǎn)生的工藝碳排放量約占65%，能源相關(guān)的碳排放量約占35%。綠色低碳的核心是改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，引入新的技術(shù)和設(shè)備，但碳酸鹽分解產(chǎn)生的工藝碳排放被世界公認(rèn)是最難去碳化的。

因此，在現(xiàn)有條件下，水泥行業(yè)碳減排的主攻方向還是能源消費(fèi)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的碳。而能源消耗環(huán)節(jié)，最主要的路徑就是使用替代能源，但替代能源的使用也面臨諸多挑戰(zhàn)。華新水泥黨委書記、總裁李葉青表示，傳統(tǒng)生產(chǎn)模式面臨四大難題：第一，水泥低碳制造中替代燃料熱值波動(dòng)大，干擾因素多，生產(chǎn)控制難；第二，替代燃料種類多、特性各異，燃料預(yù)制備存取與均化難度高；第三，替代燃料成分復(fù)雜、品質(zhì)各異，原料成分匹配調(diào)節(jié)頻次高，水泥產(chǎn)品質(zhì)量控制難；第四，替代燃料腐蝕性強(qiáng)，生產(chǎn)設(shè)備劣化加速，設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)管難。

“尖端利器”助推綠色發(fā)展

在華新武漢長(zhǎng)山口環(huán)保工廠，來自武漢江夏區(qū)、洪山區(qū)、武昌區(qū)、東湖高新區(qū)等區(qū)域的生活垃圾開始了“循環(huán)之旅”。破碎、干化、分選……這些生活垃圾經(jīng)過生態(tài)預(yù)處理后，被轉(zhuǎn)化為替代煤的衍生燃料，隨后被封閉運(yùn)到華新水泥公司旗下水泥廠進(jìn)行水泥窯協(xié)同處置。

華新水泥黨委書記、總裁李葉青

使用燃料替代技術(shù)

“水泥工業(yè)不能再以過去的上大關(guān)小、規(guī)模經(jīng)濟(jì)來作為核心發(fā)展方向?！崩钊~青表示，水泥工業(yè)應(yīng)更關(guān)注系統(tǒng)效率，把能源效率、碳排放效率、產(chǎn)品最佳服務(wù)效率提升作為發(fā)展方向。華新水泥每天處理武漢市約1/3的生活垃圾，截至目前，已累計(jì)無害化處理超過140萬噸，極大緩解了垃圾圍城困擾。

截止到2022年底，華新水泥已累計(jì)使用廢棄物衍生替代燃料1500多萬噸，公司旗下窯線工廠平均TSR（燃料替代率）達(dá)到了15.9%，遠(yuǎn)高于中國水泥行業(yè)平均水平。其中，黃石萬噸線工廠TSR達(dá)到40%以上，已經(jīng)成為目前我國單位熟料碳排放量最低的生產(chǎn)線?！暗?030年，華新水泥單位產(chǎn)品產(chǎn)值的碳排放量將比2005年下降70%以上；到2060年，最終實(shí)現(xiàn)凈零排放。”李葉青說。

為綠色發(fā)展賦能

為解決大比例采用垃圾衍生燃料（RDF）導(dǎo)致生產(chǎn)不穩(wěn)定的技術(shù)難題，華新水泥結(jié)合自身的減碳經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了低碳制造智能化創(chuàng)新應(yīng)用解決方案，為水泥制造行業(yè)綠色發(fā)展賦能。其國產(chǎn)化水泥低碳制造先進(jìn)控制系統(tǒng)———HIAC（HuaxinIntelligentAdvancedContro），在保證水泥生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，顯著降低了生產(chǎn)煤耗及碳排放量；水泥智能在線質(zhì)量控制系統(tǒng)———HOQC(HuaxinOnlineQualityControl)，用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)，解決了燃料品質(zhì)大幅波動(dòng)情況下生產(chǎn)質(zhì)量難以保證的難題，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)低碳生產(chǎn)；智能設(shè)備監(jiān)測(cè)優(yōu)化系統(tǒng)———HERO（HuaxinEquipmentReconnaissanceOptimization），實(shí)現(xiàn)了水泥生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障預(yù)測(cè)、智能預(yù)警，提升了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，保證生產(chǎn)的安全運(yùn)行。

華新水泥數(shù)字化智能化管控中心

據(jù)悉，該方案已經(jīng)在湖北、湖南、云南、西藏、四川等地18家水泥生產(chǎn)線推廣應(yīng)用，系統(tǒng)投運(yùn)率達(dá)95%，覆蓋了原燃料制備均化、燒成、粉磨、質(zhì)檢、維修等低碳水泥制造的全流程，其中智能先進(jìn)控制系統(tǒng)———HIAC技術(shù)打破了國外壟斷的同時(shí)，建設(shè)成本降低了70%以上。使用了該方案的工廠累計(jì)節(jié)約標(biāo)煤6.53萬噸、減少碳排放量32.49萬噸，每年可減少二氧化碳排放約636萬噸。

走出國門

數(shù)字化、智能化是華新水泥踐行綠色發(fā)展理念的“尖端利器”。“近年來，華新水泥加快推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級(jí)，堅(jiān)持自主創(chuàng)新和自主研發(fā)，率先建設(shè)水泥綠色低碳制造智能化示范工廠，打造世界領(lǐng)先的水泥智能工廠?！崩钊~青表示。2021年，華新水泥基于阿里云工業(yè)控制優(yōu)化平臺(tái)（AICS），搭建出一套水泥低碳制造智能先進(jìn)控制系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模環(huán)保協(xié)同處置時(shí)的工況穩(wěn)定控制，進(jìn)一步提升了燃煤替代率與質(zhì)量穩(wěn)定性。目前，華新水泥正在國內(nèi)所有水泥產(chǎn)線推廣這套系統(tǒng)，并計(jì)劃將其應(yīng)用在海外產(chǎn)線上，讓國產(chǎn)自研智能控制系統(tǒng)走出國門。

全產(chǎn)業(yè)鏈條 全生命周期減碳

生命周期的每個(gè)階段都有碳排放，下一步華新水泥將遵循“全產(chǎn)業(yè)鏈條、全生命周期節(jié)能減碳”的原則，從四方面入手，深入推動(dòng)綠色制造發(fā)展。

第一，華新水泥將推進(jìn)綠色低碳的產(chǎn)品研發(fā)，優(yōu)先研發(fā)和生產(chǎn)混合水泥、高性能水泥以及節(jié)能環(huán)保建材產(chǎn)品，降低單一的普通硅酸鹽水泥比例；同時(shí)，充分利用數(shù)字技術(shù)、人工智能技術(shù)創(chuàng)建資源高效利用、低環(huán)境污染、節(jié)能降耗和高廢料回收率的現(xiàn)代綠色水泥綜合體系。

華新水泥綠色智能化工廠

第二，華新水泥將對(duì)供應(yīng)鏈進(jìn)行綠色評(píng)估，確保原料供應(yīng)商遵循生態(tài)采購原則；全面推行綠色采購，優(yōu)先購買具有良好環(huán)保聲譽(yù)、可持續(xù)發(fā)展的供應(yīng)商的產(chǎn)品。

第三，華新水泥繼續(xù)采用清潔生產(chǎn)工藝，例如使用系統(tǒng)高水泥熟料新型干法生產(chǎn)技術(shù)，提高分解爐、管磨機(jī)、立磨、真空除塵等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的效率；在生產(chǎn)過程中充分提高燃煤、電能、氣能利用率，盡量減少能源消耗；應(yīng)用數(shù)字技術(shù)、智能化技術(shù)優(yōu)化生產(chǎn)管理，進(jìn)行精準(zhǔn)化控制、精細(xì)化管理，提升能源利用效能。

第四，實(shí)施大規(guī)模生產(chǎn)線廢棄物協(xié)同處置和減少排放管理措施，加強(qiáng)粉磨、紙石漿、機(jī)制砂等不同物料的循環(huán)使用，提高綠色低碳廢棄資源循環(huán)利用價(jià)值。

通過以上措施，華新水泥將推動(dòng)企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原料采購、生產(chǎn)等過程中實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈全鏈條綠色低碳發(fā)展。

目前，水泥需求下行趨勢(shì)凸顯，能源價(jià)格居高不下，成本長(zhǎng)期高企，利潤(rùn)不斷壓縮成為常態(tài)，提高能效水平，降低成本壓力成為水泥企業(yè)提升綜合實(shí)力與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵突破點(diǎn)。

2023年7月6-7日，中國水泥網(wǎng)將在重慶舉行“2023中國水泥節(jié)能與新能源發(fā)展大會(huì)”，從節(jié)能改造，光伏、儲(chǔ)能等技術(shù)應(yīng)用，綠電、替代燃料替代傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)型等方面出發(fā)，共同探討水泥行業(yè)節(jié)能降耗新途徑。  

會(huì)后將參觀東方希望重慶水泥預(yù)熱器“5級(jí)改6級(jí)”節(jié)能示范線等。