水泥是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中量大面廣的基本建筑材料。改革開放以來，我國水泥工業(yè)高速發(fā)展，水泥年產(chǎn)量迅速攀升并長年位居世界首位，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)與騰飛作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，在節(jié)能降碳方面，水泥行業(yè)也取得了長足的進(jìn)步，據(jù)統(tǒng)計：從2017年到2020年的三年間，我國水泥行業(yè)節(jié)能先進(jìn)企業(yè)的可比熟料綜合能耗平均值已從103.3kgce/t下降到95.5kgce/t，平均每年下降2.5%；到2020年，70%水泥企業(yè)的可比熟料綜合能耗值均達(dá)好于115kgce/t。然而，作為資源消耗大、能源消耗高的傳統(tǒng)行業(yè)，在 “碳達(dá)峰、碳中和”的時代要求面前，水泥行業(yè)如何適應(yīng)“雙碳”工作大局，走出一條健康發(fā)展的道路仍面臨諸多挑戰(zhàn)。中共中央、國務(wù)院《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》指出：“到2030年，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型取得顯著成效，重點(diǎn)耗能行業(yè)能源利用效率達(dá)到國際先進(jìn)水平”。國務(wù)院《2030年前碳達(dá)峰行動方案》 指出：“推動建材行業(yè)碳達(dá)峰。加強(qiáng)產(chǎn)能置換監(jiān)管，加快低效產(chǎn)能退出，嚴(yán)禁新增水泥熟料、平板玻璃產(chǎn)能，引導(dǎo)建材行業(yè)向輕型化、集約化、制品化轉(zhuǎn)型。推動水泥錯峰生產(chǎn)常態(tài)化，合理縮短水泥熟料裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時間。因地制宜利用風(fēng)能、太陽能等可再生能源，逐步提高電力、天然氣應(yīng)用比重。鼓勵建材企業(yè)使用粉煤灰、工業(yè)廢渣、尾礦渣等作為原料或水泥混合材”。強(qiáng)制性國標(biāo)《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》（GB16780-2021）也已于2021年10月11日發(fā)布，將于2022年11月1日實(shí)施，對熟料與水泥的單位產(chǎn)品能耗值提出了更為嚴(yán)格的限額要求。新形勢下，水泥行業(yè)節(jié)能降碳已成為時不我待、必須做好的迫切工作。下面，本人就水泥行業(yè)如何節(jié)約能源、減少溫室氣體排放的議題，談一點(diǎn)個人的粗淺認(rèn)識與看法，請業(yè)內(nèi)同仁提出寶貴批評意見。

1

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是做好全行業(yè)節(jié)能降碳工作的定海之針

水泥行業(yè)是典型的流程性材料行業(yè)，生產(chǎn)線工藝的先進(jìn)性、合理性，不僅很大程度上決定了產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量水平，也很大程度上決定了產(chǎn)品的能源消耗與污染物排放處于什么水平范圍。由于其全天候連續(xù)性生產(chǎn)、產(chǎn)量大，一般的水泥廠年產(chǎn)量均以百萬噸計，當(dāng)不同生產(chǎn)線及其生產(chǎn)設(shè)備之間在單位時間的產(chǎn)品能耗、污染物排放值存在不大差異時，一年下來，其最終的能耗水平、污染物排放水平的絕對值差異也是相當(dāng)驚人的。因此，做好宏觀調(diào)控，政府主管部門及其行業(yè)協(xié)會出臺節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)政策時，要牢牢扭住產(chǎn)能規(guī)模、生產(chǎn)工藝及其配套設(shè)備這個牛鼻子不放松，認(rèn)真總結(jié)水泥行業(yè)先進(jìn)企業(yè)在節(jié)能減排、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等諸方面處于先進(jìn)水平，且投資收益比高的生產(chǎn)線的成功經(jīng)驗(yàn)，不斷出臺、更新相應(yīng)的行業(yè)準(zhǔn)入政策門檻，輔以對現(xiàn)有落后產(chǎn)能的有序淘汰（推出相應(yīng)的時間表），精準(zhǔn)施策，有的放矢，一張藍(lán)圖繪到底，全行業(yè)的節(jié)能減排工作必將走上良性循環(huán)的健康之路。

2

積極施行工藝系統(tǒng)節(jié)能改造是企業(yè)不斷取得節(jié)能降碳成效的利器

一方面，我們要推行全新的節(jié)能降碳效益好的生產(chǎn)線；另一方面，企業(yè)也要強(qiáng)化技術(shù)節(jié)能的意識，不斷進(jìn)行技術(shù)改造，將行業(yè)內(nèi)行之有效的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到自身的生產(chǎn)線，積極籌措資金，或通過合同能源管理等多種形式啟動生產(chǎn)線工藝系統(tǒng)的節(jié)能改造項(xiàng)目。近一二十年來，不同產(chǎn)能規(guī)模的水泥企業(yè)根據(jù)自有資金和生產(chǎn)線的具體情況，不同程度地實(shí)施了不同的節(jié)能降碳技術(shù)改造項(xiàng)目，取得了很好的效果。目前來看，比較成熟的工藝系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)有：大型風(fēng)機(jī)變頻改造技術(shù)、立磨粉磨技術(shù)、輥壓機(jī)終粉磨技術(shù)、第四代冷卻機(jī)技術(shù)、料床粉磨技術(shù)、采用新型耐火材料提高窯系統(tǒng)密封技術(shù)、窯尾預(yù)分解系統(tǒng)降阻技術(shù)、富氧燃燒技術(shù)，等等。據(jù)專家估算，在所有類型的具有節(jié)能減排效益的節(jié)能技術(shù)中，工藝系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù)的投入產(chǎn)出比是最好的，節(jié)能貢獻(xiàn)率超出30%，應(yīng)作為企業(yè)節(jié)能減排工作的重要環(huán)節(jié)重點(diǎn)用力。當(dāng)然，一項(xiàng)技術(shù)的成功使用，還有賴于結(jié)合不同企業(yè)的生產(chǎn)工藝狀況、設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況來策劃、設(shè)計與施工，并通過最終的項(xiàng)目驗(yàn)收與運(yùn)行驗(yàn)證才能完成。但是，只要全行業(yè)企業(yè)都樹立了技術(shù)節(jié)能的意識，在節(jié)能改造項(xiàng)目上持續(xù)用力，久久為功，逐年進(jìn)步，全行業(yè)的節(jié)能減排工作就一定能持續(xù)向前推進(jìn)。

此外，淘汰高耗能落后機(jī)電設(shè)備也是水泥企業(yè)一項(xiàng)量大面廣的節(jié)能工作。自2009年以來，國家適時發(fā)布了一系列淘汰落后機(jī)電設(shè)備(產(chǎn)品)名錄，其中規(guī)定的部分高耗能電機(jī)、風(fēng)機(jī)、變壓器等通用機(jī)電設(shè)備均屬淘汰范圍，要求使用單位應(yīng)在規(guī)定期限內(nèi)停止使用并更換高效節(jié)能設(shè)備(產(chǎn)品)，各級節(jié)能監(jiān)察機(jī)構(gòu)也會按此文件要求對目錄中所列設(shè)備(產(chǎn)品)淘汰情況實(shí)施監(jiān)督檢查。水泥企業(yè)生產(chǎn)線大量使用了通用電機(jī)、風(fēng)機(jī)、變壓器等，我們要重視這項(xiàng)工作，按文件要求制定出每個企業(yè)限期淘汰的時間表，有序淘汰這些高耗能設(shè)備，切實(shí)滿足政府與法規(guī)要求。

3

協(xié)同處置固體廢物是水泥企業(yè)節(jié)能降碳的一條生存與發(fā)展之路

據(jù)統(tǒng)計，我國固體廢渣的年排放量以億噸計，再加上過去積存的固體廢渣，應(yīng)該有幾十億噸。固廢的排放不僅污染環(huán)境，還要占用一定的土地資源，處理固廢已成為現(xiàn)代城市難負(fù)其重、迫不及待需要解決的一個綜合難題。另一方面，在2019年本的國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄中規(guī)定，除了利用日產(chǎn)2000噸熟料以上新型干法水泥窯協(xié)同處置廢棄物等一兩項(xiàng)技術(shù)之外，其他水泥生產(chǎn)線項(xiàng)目均為禁止新上項(xiàng)目。

近十幾年來，我國水泥工業(yè)逐步摸索、推廣使用水泥窯協(xié)同處置固體廢棄物燒制熟料，技術(shù)已趨于成熟，相當(dāng)一部分水泥企業(yè)通過生產(chǎn)線前端的改造，有效利用這項(xiàng)技術(shù)，取得了實(shí)效。國家也已就這類水泥窯的污染物排放出臺了相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)——GB30485-2013《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》，并于2014年3月1日實(shí)施。水泥窯協(xié)同處置的污染物可以是生活垃圾、城市污泥、污染土，甚至是危險廢棄物，它們均存在不同程度的熱值，既可以作為部分水泥原料煅燒處理，又可以間接地替代部分燃料，降低熟料燒成的熱耗，企業(yè)還可以從中得到政府的適當(dāng)補(bǔ)貼。也就是說，水泥窯協(xié)同處置技術(shù)是處理城市固體廢棄物的一項(xiàng)成熟技術(shù)與有效措施，是一樁利國利廠利民的好事。相關(guān)部門與研究機(jī)構(gòu)應(yīng)積極總結(jié)這類水泥企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)，大力倡導(dǎo)與推廣。

    此外，作為傳統(tǒng)水泥混合材的替代物，固體廢渣中的部分工業(yè)廢渣以及部分礦山的尾礦渣也可以作為水泥原料或混合材使用。大家知道，水泥的混合材分活性混合材與非活性混合材，這部分廢渣作為活性混合材具有一定的活性，可以適當(dāng)替代熟料中的活性成分，也就間接起到了適當(dāng)降低熟料燒成熱耗的效果。當(dāng)然，水泥中有害成分的一部分是由這類混合材帶入的，如六價鉻、三氧化硫等，我們在使用這些混合材時，要嚴(yán)格控制好其有害成分，確保水泥的產(chǎn)品質(zhì)量符合國標(biāo)與用戶的要求。

另外，還有某些氧化鈣含量高的廢渣，可以部分替代原料中的石灰石，從而有效降低燒成過程中二氧化碳的排放；一些燒失量高但含有一定熱值的材料，可以作原料或開發(fā)為部分替代燃料使用，以降低熟料燒成的熱耗。

4

建立、運(yùn)行能源管理體系是企業(yè)節(jié)能降碳持續(xù)改進(jìn)的有效手段

據(jù)國際權(quán)威機(jī)構(gòu)分析統(tǒng)計，除技術(shù)節(jié)能外，企業(yè)通過管理節(jié)能至少有10%的節(jié)能空間。自本世紀(jì)初國際上推行能源管理體系認(rèn)證以來，我國從創(chuàng)新性地開展能源管理體系認(rèn)證試點(diǎn)工作開始（所謂創(chuàng)新性主要指的是在認(rèn)證證書中展示最近一次審核得到的企業(yè)單位產(chǎn)品能耗值，將認(rèn)證有效性與能源管理績效值直接掛鉤），該認(rèn)證已在全國發(fā)展成為企業(yè)尋求能源管理體系建立、完善，強(qiáng)化能源管理、持續(xù)提高節(jié)能降碳績效的有效管理手段；與此同時，水泥低碳產(chǎn)品認(rèn)證也在部分認(rèn)證機(jī)構(gòu)開展，受到了水泥企業(yè)的普遍歡迎。展現(xiàn)了水泥行業(yè)節(jié)能降碳意識不斷增強(qiáng)、管理水平不斷提高的可喜局面。廣大水泥企業(yè)努力按認(rèn)證要求建立能源管理體系，在日常管理中通過能源管理體系的運(yùn)行，強(qiáng)化節(jié)能降碳管理，取得了實(shí)效，獲得了收益，從認(rèn)證結(jié)果來看，很多企業(yè)的可比水泥單位產(chǎn)品能耗值均已達(dá)到GB16780-2012《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》中的“先進(jìn)值”水平。

實(shí)踐證明，管理節(jié)能是企業(yè)日常節(jié)能管理并持續(xù)改進(jìn)的有效手段。在等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T23331-2020《能源管理體系  要求》中，我們可以看到，標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了能源評審，通過定期或不定期的能源評審，企業(yè)能全面分析總結(jié)自身的用能狀況，科學(xué)評估，找出能源改進(jìn)、改造的優(yōu)先序，不斷為節(jié)能降碳的改進(jìn)工作指明方向，并通過不斷的PDCA循環(huán)管理提升績效，這與政府推行的節(jié)能審計起到了異曲同工的效果。相信只要水泥企業(yè)扎扎實(shí)實(shí)地按照標(biāo)準(zhǔn)要求運(yùn)行，并在運(yùn)行中完善其能源管理體系，就一定能持續(xù)實(shí)現(xiàn)自身確定的節(jié)能降碳的階段性目標(biāo)，也就是我們在管理中常說的持續(xù)改進(jìn)。

5

智能工廠是企業(yè)提高節(jié)能降碳過程控制水平的必然趨勢

前面提到，水泥企業(yè)是一天24小時連續(xù)性生產(chǎn)的流程性材料生產(chǎn)企業(yè)，每時每刻都在消耗著資源、能源，排放著污染物，尤其是水泥窯。從過程控制角度來看，當(dāng)我們?nèi)庋郯l(fā)現(xiàn)其波動超出控制范圍、或出現(xiàn)能源事故與污染物排放超標(biāo)時，為時已晚。那么，過程控制人員如何在第一時間發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中問題，作出合理反應(yīng)與應(yīng)急處理就是問題的關(guān)鍵了。水泥窯是企業(yè)污染物排放的重點(diǎn)區(qū)域，因此，環(huán)保部門已在水泥企業(yè)強(qiáng)制推行了窯頭窯尾污染物排放在線監(jiān)測系統(tǒng)，取得了較好效果。

如果我們在生產(chǎn)線各重點(diǎn)工序均植入在線能源、資源消耗及其污染物排放監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時化、網(wǎng)絡(luò)化，輔以專業(yè)化的軟件分析，為人們提供有用的監(jiān)測與分析結(jié)果，輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)與圖表，則過程控制人員就能在第一時間發(fā)現(xiàn)控制問題，作出處理，提高了控制水平，也就說，從某種程度上實(shí)現(xiàn)了智能工廠，將能源、資源、環(huán)境等幾方面管理整合成一體化的智能工廠管理。目前，少數(shù)水泥頭部企業(yè)已在這方面進(jìn)行了有益的嘗試，相信隨著時間推移，該技術(shù)一定會日臻成熟，取得更大的成效。這是水泥企業(yè)對生產(chǎn)過程的節(jié)能降碳實(shí)施控制過程的必然發(fā)展趨勢。