2021年,我國(guó)水泥產(chǎn)量占世界水泥總產(chǎn)量近60%,約25億噸,是世界上最大的水泥生產(chǎn)國(guó)。采用的是傳統(tǒng)的化石能源,特別是燃煤作為能源進(jìn)行水泥生產(chǎn)。2020年9月習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出碳達(dá)峰、碳中和的雙碳戰(zhàn)略,所以尋找可再生的新能源替代傳統(tǒng)的化石能源進(jìn)行水泥生產(chǎn),以促進(jìn)雙碳戰(zhàn)略達(dá)成,是必然趨勢(shì)。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年的生物質(zhì)產(chǎn)量約為35億噸,折合成標(biāo)準(zhǔn)煤約12億噸,十分巨大,而且生物質(zhì)為國(guó)際國(guó)內(nèi)方法學(xué)中明確的零碳能源。所以采用可再生的生物質(zhì)能源替代或耦合燃煤進(jìn)行水泥生產(chǎn)是具有十分重要的意義。
圖一 典型的新型干法水泥生產(chǎn)工藝流程示意圖
水泥生產(chǎn)過(guò)程中有兩大用能環(huán)節(jié),分別是回轉(zhuǎn)窯和分解爐,其能耗占比為4:6。根據(jù)目前現(xiàn)有的技術(shù),在水泥分解爐上基本可以采用生物燃?xì)馓娲济?;在水泥回轉(zhuǎn)窯上,由于生物燃?xì)獾淖罡呷紵郎囟认鄬?duì)較低、煙氣成分和煙氣流量等各種因素限制,不能全部替代燃煤,但可以部分替代,即可以采用生物燃?xì)怦詈先济涸谒嗌a(chǎn)回轉(zhuǎn)窯上應(yīng)用,替代比例可達(dá)50%。
圖二 生物燃?xì)?/span>/煤粉兩用燃燒器示意圖