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打造绿色协调生产经济模式|鲁泰建材的减碳挖潜实践

来源: 聚展网 2023-05-24 07:24:32 1313 分类: 可再生能源资讯

一家本身就定位于环保利废的建材生产企业,生产实践中仍不满足于现有的生产工艺技术,不断进行技术创新和改造获得成功,进一步创造了良好的经济效益、社会效益和环保效益。它就是山东鲁泰环保建材有限公司(以下简称鲁泰建材)。

图片鲁泰建材厂区 张运科/供图

2017年11月,鲁泰建材投产一条2500t/d熟料新型干法水泥生产线。不同于一般水泥生产线的是,这是一条以园区企业所产生的电石渣、粉煤灰、炉渣、煤矸石、脱硫石膏等工业固体废弃物作原料生产优质新型干法水泥的生产线,也是目前山东省唯一一条利用电石渣生产水泥的生产线。

鲁泰建材这条固废资源化利用、绿色生态水泥生产线,是山东鲁泰控股集团(以下简称鲁泰控股)下属鲁泰化工30万吨/年离子膜烧碱及30万吨/PVC树脂环保配套项目,也是山东省济宁市的重点环保工程项目。

鲁泰控股是一家集煤炭、岩盐、化工、电力、建材、电商物流、管理输出、资源开发于一体的国有大型现代化企业集团。其下属鲁泰化工采用离子膜电解法制碱工艺和湿式电石法生产聚氯乙烯树脂,每年要产生约66.6万吨电石渣。

资料显示,电石渣含碱量高,又含有硫、砷等有害物质,属于难以处理、排放量大、环境污染严重的工业废渣。我国每年的电石渣的排放量超过1000万吨。但因为运输成本比较高,国内一些企业对电石渣的处理方式还是以堆放或掩埋为主,这不仅占用了宝贵的土地资源,而且对空气、地表水和地下水造成污染,不仅浪费了材料,还对我们赖以生存的环境带来了破坏和影响。

随着电石渣存量和年排放量的增加,其高效利用需求日益迫切。近年来有关电石渣的应用技术研究取得了一定进展,如代替石灰用于火电厂烟气脱硫、用于生产硅钙板和墙体材料、作为生产涂料的添加剂等。但这些途径所消耗的电石渣数量均比较小,难以消化掉历年积存和正在排放的全部电石渣。

近年来,随着我国生态文明建设的不断推进,生态保护和环境污染治理力度持续加大,对废弃电石渣的无害化处理成为鲁泰控股面临的重大难题。

利用电石渣替代天然石灰石作原材料、采用新型干法工艺生产水泥,是目前电石渣资源化利用最成熟、最经济也是消耗量较大的一种途径。利用电石渣生产水泥,既可节约石灰石资源,降低水泥成本,又可减少二氧化碳排放和废物堆存造成的污染,具有良好的经济效益、社会效益和环境效益,符合发展循环经济的要求。

为此,鲁泰控股制定了“一体两翼、循环发展”战略,决定配套建设一条利用电石渣的2500t/h熟料水泥生产线,构建“煤—电—化工—精细化工—新型建材”的循环经济产业链,打造以循环经济助推可持续发展的绿色协调生态经济模式,彻底解决企业发展的后顾之忧。

利用电石渣作原料生产新型干法水泥是一项较为成熟的工艺技术,已经在水泥行业推广应用多年。然而,在具体实施过程中,行业企业普遍认为,湿电石渣由于含水量较高,无法直接掺入原料粉磨进行生料制备,电石渣生料制备生产工艺在入磨前需要使用烘干设备进行预烘干。因此电石渣干燥是传统的电石渣制备水泥工艺过程中的重要一环。

电石渣烘干工艺在生产中存在以下问题:一是能耗高,烘干过程中需要消耗原煤。以鲁泰建材为例,烘干一吨电石渣,成本增加约17.64元;二是二氧化碳等气体排放造成环境污染,企业每年排放二氧化碳1.91万吨;三是人力资源占用大,产品成本增加,电石渣烘干系统采取四班三运转制,每班5人,全员20人,烘干一吨电石渣人工成本约6.35元;四是系统维修、折旧费用逐年增加。电石渣烘干系统正常运行期间,每年需投入设备维护、维修费用20余万元,长时间负荷运转,维修费用和设备折旧费用会逐年增加,进一步造成产品成本增加。

针对上述问题,鲁泰建材于2018年年底成立了技术攻关小组,实施湿电石渣直接掺入原料粉磨技术的改造。

鲁泰建材的技术人员通过对生料制备系统各项运行参数进行全面分析,发现窑尾余热发电后的废气温度高达300℃,除一部分供给立磨烘干外,剩余部分外排,造成余热资源的浪费。通过不断的实践和创新,技术攻关小组对传统电石渣生料制备生产工艺大胆进行了优化改造,最终减掉了电石渣预烘干环节——电石渣浆经压滤后(湿电石渣含水量约为33%)直接掺入原料粉磨,利用窑尾余热发电后的废气进行磨内烘干。

如今,技改成功后的鲁泰建材直接采用湿电石渣作原料,每吨可节约烘干煤耗0.022千克标准煤,节约烘干电耗20℃,节约烘干人工成本67元,有效降低了水泥熟料的制造成本,经济效益明显;同时由于没有了烘干环节,不再产生二氧化碳等有害气体,环保降碳效果明显。

鲁泰建材的实践再次说明,建材生产减碳挖潜的空间很大,建材行业对我国实现“双碳”战略目标重任在肩、责无旁贷。

本文原载于《中国建材报》5月15日8版《打造绿色协调生产经济模式|鲁泰建材的减碳挖潜实践

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本文作者:张运科  刘  伟

初     审:贺  丹

复     审:王天恒

终     审:佟令玫



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