未來的水泥工廠是什么顏色？答案是綠色。工廠生產(chǎn)一線零員工，從原料到產(chǎn)品生產(chǎn)全過程智能控制，將城市垃圾和固廢轉(zhuǎn)化為企業(yè)生產(chǎn)燃料，生產(chǎn)全過程二氧化碳排放量為零……隨著水泥行業(yè)摘掉高污染高排放帽子，不遠(yuǎn)的將來，水泥工廠將成為城市環(huán)境的凈化器。

  在朝著零員工、零碳排放、零廢棄物排放工廠邁進的過程中，水泥行業(yè)不斷進行生產(chǎn)工藝優(yōu)化和技術(shù)改造，企業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)煤耗和用電量大幅下降。

  科技創(chuàng)新是引擎

(資料圖片)

  “綠色是水泥行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的底色。未來，水泥行業(yè)要打造成綠色產(chǎn)業(yè)，為實現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)、建設(shè)美麗中國作出更大貢獻。”在近日召開的中材國際第二屆水泥綠色智能發(fā)展大會上，中國建材股份有限公司黨委副書記、天山材料股份有限公司董事長劉燕表示。

  國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，今年前4個月，全國累計水泥產(chǎn)量5.09億噸，同比下降10.3%，累計和單月水泥產(chǎn)量均為2011年以來最低水平。面對持續(xù)低迷的市場需求，水泥行業(yè)亟需低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。

  今年1月份，相關(guān)部門印發(fā)《關(guān)于推進實施水泥行業(yè)超低排放的意見》，提出到2025年底前，重點區(qū)域取得明顯進展，50%左右的水泥熟料產(chǎn)能完成改造；到2028年底前，重點區(qū)域水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)基本完成改造，全國力爭80%水泥熟料產(chǎn)能完成超低排放改造。這標(biāo)志著我國繼燃煤電廠、鋼鐵行業(yè)之后，又一傳統(tǒng)行業(yè)全面實施超低排放改造。

  水泥行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展，科技創(chuàng)新是引擎。“碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)是高碳排放行業(yè)實現(xiàn)碳中和的托底技術(shù)，發(fā)展CCUS技術(shù)是水泥行業(yè)實現(xiàn)碳中和的必要途徑。”中國建材裝備集團有限公司熱化學(xué)反應(yīng)實驗室主任陳昌華介紹，水泥行業(yè)目前可行的碳捕集提純技術(shù)主要分為兩類，第一類是針對低濃度二氧化碳煙氣的捕集提純技術(shù)，第二類是通過燃燒過程實現(xiàn)二氧化碳自富集技術(shù)，主要采用全氧燃燒技術(shù)。

  據(jù)了解，上述技術(shù)在實際應(yīng)用中已見成效。例如，山東青州中聯(lián)水泥有限公司20萬噸/年全氧燃燒耦合碳捕集工程全氧燃燒富集系統(tǒng)已于今年年初正式投料運行，該系統(tǒng)使煙氣中二氧化碳濃度從常規(guī)的20%至30%提高到75%以上，有效降低碳捕集提純系統(tǒng)運行成本。

  德國水泥協(xié)會首席執(zhí)行官馬丁·施奈德介紹，他們從2007年開始推出富氧燃燒技術(shù)并不斷改進。企業(yè)除了使用新技術(shù)、新工藝，還應(yīng)大力發(fā)展綠色市場。這需要買方市場去接受和推進綠色產(chǎn)品使用，并且與降低二氧化碳排放的基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)合起來。

  除了應(yīng)用先進技術(shù)降低二氧化碳排放，水泥行業(yè)還可通過資源化利用固體廢棄物實現(xiàn)綠色發(fā)展。中國中材國際工程股份有限公司高級工程師湯升亮介紹，磷石膏是磷酸生產(chǎn)中排放的大宗固廢，目前我國磷石膏堆存量已超過7億噸，處理方式仍以堆存為主。

  “磷石膏制酸聯(lián)產(chǎn)水泥是解決磷石膏堆存的有效途徑。”湯升亮以貴州磷化集團甕福化工項目舉例，該項目年處理磷石膏約140萬噸，年產(chǎn)硫酸65萬噸，聯(lián)產(chǎn)水泥熟料60萬噸/年，可節(jié)約石灰石資源80萬噸/年，每年可減少因石灰石分解而排放的二氧化碳約30萬噸。

  數(shù)智融合是路徑

  當(dāng)前，信息化、人工智能等新技術(shù)快速發(fā)展，數(shù)字化、智能化成為水泥行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的必由路徑。

  數(shù)據(jù)顯示，截至2023年，工業(yè)和信息化部公布的綠色制造名單中，水泥行業(yè)有274家企業(yè)入選綠色工廠，有125家綠色礦山。

  “除了加快綠色發(fā)展，水泥行業(yè)還要積極推進數(shù)字化、智能化，提升行業(yè)生產(chǎn)效率，促進企業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型升級發(fā)展。”中國水泥協(xié)會執(zhí)行會長孔祥忠表示，在科技創(chuàng)新持續(xù)推動下，水泥工廠將不斷拓展功能，與工業(yè)體系中更多產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)交融。

  孔祥忠表示，數(shù)字化智能化技術(shù)將與水泥行業(yè)深度融合。目前，智能工廠、智能檢驗檢測、智慧物流等已大幅提升水泥企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理效率。

  在大規(guī)模設(shè)備更新和消費品以舊換新等政策指導(dǎo)下，水泥行業(yè)對新技術(shù)、新裝備需求持續(xù)釋放。智能化控制系統(tǒng)、低碳工藝改進、新一代節(jié)能裝備、余熱回收裝置等技術(shù)仍有較大發(fā)展空間。

  在中材國際總裁朱兵看來，未來水泥工廠除了具備零碳排放和固體、液體、氣體“三廢”近零排放特征之外，還應(yīng)具備柔性化、智能化生產(chǎn)線，可以通過智能化方式，在水泥生產(chǎn)方面實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)。

  天山材料股份有限公司總裁趙新軍認(rèn)為，水泥工廠應(yīng)該要實現(xiàn)“三高”：高綠色、高智能化和高端化。經(jīng)歷200多年發(fā)展，水泥是為數(shù)不多沒有被替代的材料，要在技術(shù)上融合創(chuàng)新，對礦山、工廠、產(chǎn)品以及物流整個產(chǎn)業(yè)鏈條加以改造。未來，水泥工廠應(yīng)將5G互聯(lián)網(wǎng)、人工智能高度融合，打造無人工廠、無人礦山，更多運用新技術(shù)、新工藝、新裝備。

  結(jié)構(gòu)調(diào)整是方向

  水泥是國民經(jīng)濟重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。據(jù)介紹，目前我國有1000多家水泥企業(yè)、1500條水泥生產(chǎn)線，但是產(chǎn)能利用率不到60%。孔祥忠坦言，水泥行業(yè)產(chǎn)能過剩仍在加劇，長期需求呈下降趨勢，產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈效益已觸底。

  “水泥行業(yè)除了要進行綠色智能轉(zhuǎn)型，還要持續(xù)推進產(chǎn)能結(jié)構(gòu)調(diào)整，包括部分產(chǎn)能壓縮和退出。”孔祥忠建議，第一，用好常態(tài)化錯峰生產(chǎn)政策，強化行業(yè)自律誠信，反壟斷反不正當(dāng)競爭，促進企業(yè)效益回升。

  第二，鼓勵有實力的企業(yè)進行市場整合。將行業(yè)內(nèi)前10家大企業(yè)集團熟料產(chǎn)能在全國占比由現(xiàn)在的58%提升到70%以上，同時優(yōu)化市場布局和資源合理配置。

  第三，堅持科技創(chuàng)新，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。應(yīng)用數(shù)智技術(shù)和綠色技術(shù)，降低生產(chǎn)經(jīng)營成本，創(chuàng)建更多綠色工廠和綠色礦山。

  第四，積極響應(yīng)“一帶一路”倡議，將我國水泥先進技術(shù)、裝備、管理、服務(wù)推向世界，提升企業(yè)國際化經(jīng)營能力和水平。

  作為世界上最大的水泥生產(chǎn)國和消費國，我國水泥產(chǎn)量長期穩(wěn)居世界第一位。近年來，隨著水泥企業(yè)加快“走出去”步伐，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展注入了活力，也提升了全球基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平。截至2023年底，中國企業(yè)累計在境外已投產(chǎn)項目合計熟料產(chǎn)能5520萬噸，水泥產(chǎn)能8117萬噸。目前在產(chǎn)水泥項目中，中資企業(yè)全資投資占比約40%，合資約占60%。

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