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中國給水排水2025年污水處理廠提標改造(污水處理提質增效)高級研討會(第九屆)邀請函暨征稿啟事
 
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陶從喜:水泥工業(yè)“3C”碳中和技術與實踐探索 即源頭低碳、過程減碳、末端去碳。該理論體系契合水泥生產礦山、水泥熟料燒成系統(tǒng)、粉磨系統(tǒng)、混凝土等產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié),制定節(jié)能減碳技術路

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2024-04-05  來源:陶從喜:水泥工業(yè)“3C”碳中和技術與實踐探索   瀏覽次數(shù):94
核心提示:陶從喜:水泥工業(yè)“3C”碳中和技術與實踐探索 即源頭低碳、過程減碳、末端去碳。該理論體系契合水泥生產礦山、水泥熟料燒成系統(tǒng)、粉磨系統(tǒng)、混凝土等產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié),制定節(jié)能減碳技術路線,系統(tǒng)解決行業(yè)降碳難題。
中國給水排水2025年污水處理廠提標改造(污水處理提質增效)高級研討會(第九屆)邀請函暨征稿啟事

中國給水排水2025年污水處理廠提標改造(污水處理提質增效)高級研討會(第九屆)邀請函暨征稿啟事
 

陶從喜:水泥工業(yè)“3C”碳中和技術與實踐探索

 來源: 中國水泥網
 
 

 

  近日,華潤建材科技控股有限公司首席專家陶從喜在召開的“2024第十三屆中國水泥產業(yè)峰會主論壇暨TOP100頒獎典禮”上為大家分享了水泥工業(yè)“3C”碳中和技術與實踐探索。

  陶從喜主要從水泥工業(yè)碳排放現(xiàn)狀、國內外碳減排技術路徑、水泥工業(yè)“3C”碳中和技術、水泥工業(yè)“3C”碳中和實踐案例等幾個方面進行了詳細分析。

  1、水泥工業(yè)碳排放現(xiàn)狀

  近年來,中國承諾2030年實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和,并從中央到地方制定了一系列政策。中國水泥碳減排迫在眉睫!

  從量上來看,中國水泥產量會逐漸下降,世界水泥產量反而逐漸上升,第三世界國家產量明顯增加。近十年在22-24億噸上下波動,進入平臺期。中國水泥工業(yè)進入平臺期,隨著國家碳中和到來,未來水泥供給量將逐漸下降進入綠色低碳經濟時代。

  但中國水泥碳排放強度高。國家發(fā)改委要求“中國2025年水泥行業(yè)能效標桿水平以上的熟料產能比例達到30%”。而在2020年,水泥行業(yè)能效優(yōu)于標桿水平的產能僅占5%。2022年水泥工業(yè)排放CO2約13.2億噸,約占我國工業(yè)排放總量的13%。所以,中國水泥行業(yè)碳減排刻不容緩。

  2、國內外碳減排技術路徑

  國際技術路徑:

  從歐洲水泥協(xié)會得知:2050年水泥工業(yè)碳中和之路——基于全產業(yè)鏈的減碳技術路線。2030年實現(xiàn)熟料減碳61kg;水泥減碳35kg;混凝土減碳28kg;建筑減碳71kg。2050年實現(xiàn)熟料減碳160kg;水泥減碳117kg 混凝土減碳59kg;建筑減碳51kg。

  國際能源署IEA要求2050水泥工業(yè)低碳路線圖——基于水泥工藝的減碳技術路線。提高水泥生產效率和能源效率,減碳約3%;替代燃料技術(協(xié)同處置等),減碳約12%;降低熟料系數(shù)(混合材替代熟料),減碳約37%;碳捕集與利用技術,2030年減碳13%,最終達到減碳48%。

  德國海德堡水泥圍繞著CO2減排、碳捕捉與存儲(CCS)、 CO2再利用(CCU)三大目標方向,形成從原料、技術到產品的全價值鏈布局。

  2020-2030年通過提高能源效率、使用替代燃料原料和新粘合劑減少熟料碳排放強度;通過使用具有低碳排放的熟料、優(yōu)化混凝土配比新水泥種類減少水泥和混凝土碳排放強度;與此同時再應用碳捕集和利用項目(CCUS)進行工藝集成二氧化碳捕集、再生混凝土的再碳化、循環(huán)經濟中二氧化碳的使用和工業(yè)規(guī)模新技術推廣。

  2030-2050年繼續(xù)提高能效、替代水泥材料、增加低碳/零碳產品、使用氫氣作為燃料和窯電化、支持新技術的長期研發(fā)。最終在2050年實現(xiàn)碳中和。

  國內技術路徑是基于中國水泥高位產量下的降碳思路。根據(jù)模型推演,2060年中國水泥工業(yè)要實現(xiàn)碳中和,水泥產量應控制在7.5億噸以下;但依據(jù)中國社會經濟發(fā)展需求,2060年中國水泥產量還將維持在10億噸以上高位。

  總體思路:源頭控制+減少碳排放+末端捕集

  原料:減少石灰石用量;制備低碳膠凝材料

  燃料:替代燃料;清潔燃料替代煤

  生產系統(tǒng)節(jié)能減碳:工藝、裝備能效提升

  水泥高效利用(混凝土):水泥助磨劑、減少混凝土中水泥用量、延長服役壽命;固碳型混凝土制品

  CO2捕集和利用:捕集純化和高效利用

  碳排放市場:建立評價體系(標準)與碳匯(交易)

  在中國與國際水泥能耗對標中發(fā)現(xiàn),立足技術現(xiàn)狀,進一步提高能效空間有限,已處世界先進水平;熟料系數(shù)優(yōu)于國際目標值,大幅度降碳空間“有限” 。鼓勵發(fā)展替代原燃料技術及裝備,從能源消耗上降低碳排放!鼓勵發(fā)展新型能源技術及裝備,從能源結構上降低碳排放!鼓勵發(fā)展低碳水泥混凝土技術,從材料及應用降低碳排放!

  3、水泥工業(yè)“3C”碳中和技術

  “3C”碳中和技術,即源頭低碳、過程減碳、末端去碳。該理論體系契合水泥生產礦山、水泥熟料燒成系統(tǒng)、粉磨系統(tǒng)、混凝土等產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié),制定節(jié)能減碳技術路線,系統(tǒng)解決行業(yè)降碳難題。

  通過源頭控制、過程控制、末端控制三者結合,是水泥制造企業(yè)實現(xiàn)碳達峰、碳中和的重要途徑。

  全產業(yè)流程下不同工藝節(jié)點的減碳路徑及能力如下:(以先進生產線836 kg CO2/t.cl為基準計算)

  4、水泥工業(yè)“3C” 碳中和實踐案例

  (1)源頭低碳實踐案例

  原料替代案例1:多重固廢循環(huán)經濟產業(yè)園

  技術路線-1:崗石污泥和邊角料作生料的開發(fā)及應用。崗石污泥和邊角料含有一定量的樹脂,預處理后用于配料可改善生料易磨性,從而降低粉磨電耗和配料成本。陽光堆棚預處理脫水及經過調配后,崗石污泥可替代12.5%的石灰石。

  技術路線-2:濕煤渣作低熱值生料的開發(fā)及應用。 濕煤渣具有高鋁低硅的性質,預處理后作為生料硅鋁質校正原料可改善生料活性;利用煤渣含熱值及煤渣在熟料形成過程中晶核作用,開展低能耗水泥生料配制技術,有利的促進熟料礦物的形成。

  依托多重固廢一站式協(xié)同處置項目,華潤水泥申報的《工業(yè)固廢制備優(yōu)質膠凝材料關鍵技術及其應用》獲得2021年度廣西科技進步一等獎。

  原料替代案例2:廢渣利用

  華潤JS:從水泥原材料出發(fā),以黃磷渣、電石渣為例研究水泥行業(yè)碳減排方案,直接減少碳排放源。在利用廢渣后,2020年熟料標煤耗較2015年降低13.78 kgce/t.sh,目前系統(tǒng)標煤耗小于80kg.ce/t.cl(替代原料+替代燃料)。

  燃料替代案例1:市政污泥協(xié)同處置

  技術路線:“污水廠內干化+水泥窯焚燒”協(xié)同處置。污泥干化減量后利用水泥窯焚燒處置,大幅度節(jié)約填埋用地;無灰渣排放,實現(xiàn)礦物質和有機質100%減量化處置;重金屬穩(wěn)定固化在水泥熟料礦物;高溫焚燒實現(xiàn)有機污染物全消解;配置廢水、廢氣處理工藝實現(xiàn)污染物的零排放。

  燃料替代案例2:城鄉(xiāng)生活垃圾協(xié)同處置

  華潤建材科技對協(xié)同處置的探索從未止步

  HP基地旋迴爐示范項目:旋迴爐處置15——20 t/h RDF試燒試驗,分解爐喂煤可以降低40%以上;目前生產情況看對產量無不良影響,節(jié)煤效果優(yōu)于其他協(xié)同處置熱工設備。

  燃料替代案例3:輕質固廢。利用周邊資源,選用廢碎布、樹皮、燃料棒等多重輕質固廢作為替代燃料。

  低碳熟料體系案例1:低品位石灰石生產高貝利特水泥

  華潤CJ:優(yōu)質石灰石資源枯竭,于是開發(fā)了一種綜合利用低品位石灰石制備優(yōu)質通用硅酸鹽水泥的生產及控制方法,實現(xiàn)變廢為寶并降低能耗及碳排放。

  低碳熟料體系案例2:多功能環(huán)保摻合料開發(fā)應用

  華潤HSH:利用高鎂廢石、水淬錳渣、爐底渣等多種固廢,通過單形設計方法自主研發(fā)活性微粉,可降低水泥的熟料用量或混凝土中的水泥用量。

  低碳熟料體系案例3:solidia水泥

  原材料為石灰石及石英砂,可直接只用干法窯煅燒,理論煅燒溫度——1200℃;或直接開采硅灰石礦,不經煅燒。熟料結粒3——4cm。

  新型能源案例1:綠色可再生能源

  太陽能、風能零購電項目建設:零購電項目最佳運行方式為“自發(fā)自用,余電上網”。以6000tpd項目為例:光伏發(fā)電:光伏發(fā)電面積67049m2 ;25年年均發(fā)電8986MWh。風力發(fā)電:風機組10組;20年年均發(fā)電:93593MWh。總發(fā)電量:102579MWh。其中70%自用供電,剩余30%余電發(fā)電上網。總投資: 33108萬元;投資回收期:約11年。

  新型能源案例2:綠氨燃料在水泥生產線替代煤炭

  綠氨燃料作為水泥生產的替代燃料已應用于山東淄博東華水泥5000噸熟料生產線。該項目第一階段實現(xiàn)了6%的煤炭替代,同時還把水泥生產過程中產生的氮氧化物降到了50mg以下,第二階段實現(xiàn)煤炭替代率達20%。

  新型能源案例3:氫能燃料在水泥生產線替代煤炭

  氫能(部分)替代煤粉:噸熟料消耗約21kg H2,以5000tpd熟料生產線為例,年可減少碳排放約37萬噸;英國ETP 清潔能源技術指南:將在Tarmac and Hanson Cement測試氫能等替代燃料的應用。

  (2)過程減碳實踐案例

  過程減碳技術路徑分析重點從燒成系統(tǒng)、粉磨系統(tǒng)生產工藝及技術裝備優(yōu)化,水泥減排助磨劑研發(fā)三個方面介紹“3C”過程減碳應用成效。

  (3)末端去碳實踐案例

  水泥工業(yè)屬于最難脫碳的行業(yè),要實現(xiàn)碳中和需要大規(guī)模部署碳捕集、利用和封存(CCUS)項目!從中國已布局的CCUS項目來設計水泥工業(yè)末端去碳技術路徑,大規(guī)模碳利用是促進碳捕集商業(yè)化落地的直接手段。

  總的來看,中國水泥行業(yè)碳中和路線依賴多種節(jié)能減排降碳技術相輔相成。水泥行業(yè)需持續(xù)開展工藝裝備能效提升、替代原燃料技術應用、清潔能源研究及應用,中遠期以碳利用(CCUS)為主。

  低碳水泥發(fā)展總規(guī)劃:運用“3C”節(jié)能減碳理論,通過低碳技術、減碳技術、去碳技術三大減排路徑,將目前生產上排放的685 kgCO2/t水泥實現(xiàn)中和。

 
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中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會城鎮(zhèn)水環(huán)境專業(yè)委員會2023年年會暨換屆大會 直播時間:2023年12月16日(周六)08:30—18:00 2023-12-16 08:30:00 開始 第二屆歐洲華人生態(tài)與環(huán)境青年學者論壇-水環(huán)境專題 直播時間:2023年12月9日(周六)16:00—24:00 2023-12-09 16:00:00 開始
JWPE網絡報告:綜述論文寫作的一點體會 直播時間:2023年11月30日(星期四)19:00 2023-11-30 19:00:00 開始 WaterInsight第9期丨強志民研究員:紫外線水消毒技術 再生水
水域生態(tài)學高端論壇(2023)熱帶亞熱帶水生態(tài)工程教育部工程研究中心技術委員會會議 直播時間:2023年11月29日(周三) 09:00—17:40 2023-11-29 09:00:00 開始 中國給水排水直播:智慧水務與科技創(chuàng)新高峰論壇 直播時間:2023年11月25日(周六) 13:30 2023-11-25 13:30:00 開始
中國水協(xié)團體標準《城鎮(zhèn)污水資源與能源回收利用技術規(guī)程》宣貫會通知 中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會 2023年11月14日9:00線上舉行直播/JWPE網絡報告:提高飲用水安全性:應對新的影響并識別重要的毒性因素
直播主題:“對癥下藥”解決工業(yè)園區(qū)污水處理難題   報告人:陳智  蘇伊士亞洲 技術推廣經理 直播時間:2023年11月2日(周四)14:00—16:00 2023-11-02 14:00:00 開始 10月29日·上海|市政環(huán)境治理與水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展論壇
BEST第十五期|徐祖信 院士 :長江水環(huán)境治理關鍵      直播時間:2023年10月26日(周四)20:00—22:00 2023-10-26 20:00:00 開始 《水工藝工程雜志》系列網絡報告|學術論文寫作之我見 直播時間:2023年10月19日(周四)19:00 2023-10-19 19:00:00 開始
污水處理廠污泥減量技術研討會 直播時間:2023年10月20日13:30-17:30 2023-10-20 13:30:00 開始 技術沙龍 | 先進水技術博覽(Part 12) 直播時間:10月14日(周六)上午10:00-12:00 2023-10-14 10:00:00 開始
直播題目:蘇伊士污泥焚燒及零碳足跡概念污泥廠 主講人:程忠紅 蘇伊士亞洲 技術推廣經理  內容包括: 1.	SUEZ污泥業(yè)務產品介紹 2.	全球不同焚燒項目介紹 3.	上海浦東污泥焚燒項目及運營情況 中國給水排水第十四屆中國污泥千人大會參觀項目之一:上海浦東新區(qū)污水廠污泥處理處置工程
《水工藝工程雜志》系列網絡報告 直播時間:2023年9月26日 16:00  王曉昌  愛思唯爾期刊《水工藝工程雜志》(Journal of Water Process Engineering)共同主 中國給水排水2024年污水處理廠提標改造(污水處理提質增效)高級研討會(第八屆)邀請函暨征稿啟事  同期召開中國給水排水2024年排水管網大會  (水環(huán)境綜合治理)  同期召開中國給水排水 2024年
海綿城市標準化產業(yè)化建設的關鍵內容 結合項目案例,詳細介紹海綿城市建設的目標、技術體系及標準體系,探討關鍵技術標準化產業(yè)化建設的路徑,提出我國海綿城市建設的發(fā)展方向。 報告題目:《城鎮(zhèn)智慧水務技術指南》   中國給水排水直播平臺: 主講人簡介:  簡德武,教授級高級工程師,現(xiàn)任中國市政工程中南設計研究總院黨委委員、副院長,總院技術委員會副主任委員、信息技術委員會副主
第一輪通知 | 國際水協(xié)第18屆可持續(xù)污泥技術與管理會議 主辦單位:國際水協(xié),中國科學院  聯(lián)合主辦單位:《中國給水排水》雜志社 等 技術沙龍 | 先進水技術博覽(Part 11) 直播時間:8月19日(周六)上午10:00-12:00 2023-08-19 10:00:00  廣東匯祥環(huán)境科技有限公司  湛蛟  技術總監(jiān)  天津萬
中國水業(yè)院士論壇-中國給水排水直播平臺(微信公眾號cnww1985):自然—社會水循環(huán)與水安全學術研討會 WaterInsight第7期丨掀浪:高鐵酸鉀氧化技術的機理新認知及應用 直播時間:2023年8月5日(周六)上午10:00-11:00 2023-08-05 10:00:00 開始
直播:“一泓清水入黃河”之山西省再生水產業(yè)化發(fā)展專題講座 直播時間:2023年7月23日(周日 )08:00-12:00 2023-07-23 08:00:00 開始 珊氮自養(yǎng)反硝化深度脫氮技術推介會 直播時間:2023年7月21日(周五)
歐仁環(huán)境顛覆性技術:污水廠擴容“加速跑”(原有設施不動,污水處理規(guī)模擴容1倍!出水水質達地表水準IV類標準。,推動污水治理提質增效。  誠征全國各地污水廠提標擴容工程需求方(水務集團、BOT公司、設 直播預告|JWPE網絡報告:自然系統(tǒng)中難降解污染物去除的物化與生化作用及水回用安全保障 中國給水排水
直播題目: 高排放標準下污水中難降解COD的去除技術     報告人:蘇伊士亞洲 技術推廣經理 程忠紅 WaterTalk|王凱軍:未來新水務 一起向未來  For and Beyond Water 中國環(huán)境科學學會水處理與回用專業(yè)委員會以網絡會議形式舉辦“水與發(fā)展縱論”(WaterTalk)系列學術報
5月18日下午 14:00—16:00 直播  題目: 高密度沉淀池技術的迭代更新 主講人: 程忠紅 蘇伊士亞洲 技術推廣經理  大綱:  高密池技術原理 不同型號高密池的差異和應用區(qū)別 高密池與其他 BEST|綠色低碳科技前沿與創(chuàng)新發(fā)展--中國工程院院士高翔教授  直播時間:2023年4月30日 14:00—16:00 2023-04-30 14:00:00 開始
日照:“碳”尋鄉(xiāng)村振興“綠色密碼”  鳳凰網山東    鄉(xiāng)村生態(tài)宜居,鄉(xiāng)村振興的底色才會更亮。我市堅持鄉(xiāng)村建設與后續(xù)管護并重,市、區(qū)、鎮(zhèn)聯(lián) BEST論壇講座報告第十三期(cnwww1985):全球碳預算和未來全球碳循環(huán)的不穩(wěn)定性風險 The global carbon budget and risks of futur
國際水協(xié)IWA 3月17日直播:3月17日 國際水協(xié)IWA創(chuàng)新項目獎PIA獲獎項目介紹分享會 直播時間:2023年3月17日 9:00—11:30 2023-03-17 09:00:00 開始 中國給水排水直播:云中漫步-融合大數(shù)據(jù)、人工智能及云計算的威立雅智慧水務系統(tǒng)Hubgrade 直播時間:2023年3月15日
中國給水排水直播平臺會議通知 | 2023污泥處理處置技術與應用高峰論壇(清華大學王凱軍教授團隊等) 中國污水千人大會參觀項目之一: 云南合續(xù)環(huán)境科技股份有限公司  ?谑形鞅捞端|凈化中心
中國給水排水 Water Insight直播:劉銳平  清華大學 環(huán)境學院 教授 博士生導師—高濃度硝酸鹽廢水反硝化脫氮過程強化原理與應用 會議時間:2023.1.7(周六)10:00—11:00 智慧水務的工程全生命周期實踐分享 直播時間:2023年1月6日 15:00-16:00 對話嘉賓:竇秋萍  華霖富水利環(huán)境技術咨詢(上海)有限公司  總經理 主持人:李德橋   歐特克軟件(中國)有限
蘇伊士 直播時間:12月30日14:00-16:00直播題目:污泥處理處置的“因地制宜和因泥制宜” 主講人:程忠紅,蘇伊士亞洲  技術推廣經理 特邀嘉賓:劉波 中國市政工程西南設計研究總院二院總工 教 蘇伊士 直播時間:12月27日14:00-16:00;復雜原水水質下的飲用水解決方案    陳智,蘇伊士亞洲,技術推廣經理,畢業(yè)于香港科技大學土木與環(huán)境工程系,熟悉市政及工業(yè)的給水及污水處理,對蘇伊士
曲久輝  中國工程院院士,美國國家工程院外籍院士,發(fā)展中國家科學院院士;清華大學環(huán)境學院特聘教授、博士生導師;中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員 基于模擬仿真的污水處理廠數(shù)字化與智慧化:現(xiàn)狀與未來 直播時間:2022年12月28日(周三)9:30—12:00
2022城鎮(zhèn)溢流污染控制高峰論壇|聚焦雨季溢流污染控制的技術應用與推廣 中國給水排水 王愛杰 哈爾濱工業(yè)大學教授,國家杰青,長江學者,國家 領軍人才:廣州大學學術講座|低碳水質凈化技術及實踐 直播時間:2022年12月18日 9:30
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