碳中和目標(biāo)下水泥行業(yè)的減排路徑分析概述目錄TOC\o"1-3"\h\u28614碳中和目標(biāo)下水泥行業(yè)的減排路徑分析概述 1111901.1生產(chǎn)工藝溫室氣體減排 116491.1.1替代原料 1179971.2生產(chǎn)能耗溫室氣體減排 1254691.2.1替代燃料 1201771.2.2富氧燃燒技術(shù) 2308761.2.3生產(chǎn)線技術(shù)改造 3231851.3新技術(shù)溫室氣體減排 3283241.3.1CCUS（碳捕獲、利用、封存）技術(shù)的使用 3155611.3.2光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、余熱發(fā)電 6生產(chǎn)工藝溫室氣體減排替代原料水泥是資源依賴性產(chǎn)品，生產(chǎn)過程中二氧化碳排放大部分來源于原料石灰石的分解，其余來源于燃料燃燒等。原料石灰石的分解產(chǎn)生的二氧化碳可以通過采用替代原料來解決。水泥行業(yè)可以采用工業(yè)廢渣來替代石灰石原料[[][]劉晶,汪瀾.應(yīng)用替代原料減少水泥行業(yè)CO_2排放實(shí)例分析[J].新型建筑材料,2017,44(07):97-99+118.海螺LP公司在替代原料方面采用黃磷渣配料，電石渣、粉煤灰、硫酸渣等工業(yè)原料替代部分原料，使得煅燒溫度降低,降低了系統(tǒng)能耗，減少了礦山的開采量，降低了二氧化碳的排放。新疆米東天山利用工程采用濕排電石渣生產(chǎn)水泥。徐銀芳[[]孫繼成,徐銀芳,段紀(jì)成.影響聚合物改性硅粉水泥砂漿力學(xué)性能各因素分析[J].國外建材科技,2004(02):55-57.]在實(shí)驗(yàn)室條件下將生料中硅鈣渣配比改為約90%，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)水泥熟料。劉麗芬[[]劉麗芬,張文生,涂長(zhǎng)江,等.利用硅鈣渣部分替代石灰石生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的工業(yè)試驗(yàn)[J].水泥,2015,000(003):12-13.][]孫繼成,徐銀芳,段紀(jì)成.影響聚合物改性硅粉水泥砂漿力學(xué)性能各因素分析[J].國外建材科技,2004(02):55-57.[]劉麗芬,張文生,涂長(zhǎng)江,等.利用硅鈣渣部分替代石灰石生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的工業(yè)試驗(yàn)[J].水泥,2015,000(003):12-13.[]李靜.鉻污染土壤替代硅質(zhì)原料燒制水泥熟料研究[D].浙江大學(xué),2013.以上的生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證了采用替代原料的可行性，在碳減排方面具有較好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。生產(chǎn)能耗溫室氣體減排替代燃料替代燃料是更直接，更具有成本效益的方法，可以大幅降低行業(yè)的碳排放。目前超過95%的水泥生產(chǎn)中主要的燃料源是煤炭。煤炭的主要優(yōu)勢(shì)就是價(jià)格低廉，成本低，故煤炭燃料不太可能被完全替代，但是會(huì)在能源發(fā)展過程中不斷降低其份額，預(yù)計(jì)未來煤炭在水泥生產(chǎn)中使用燃料占比在25%左右。生物質(zhì)燃料[[][]趙金蘭,閆浩春,劉韜,劉佳,趙春芝.論水泥企業(yè)碳中和的路徑[J].新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào),2021,27(02):1-6+67.廢棄物是一種在未來發(fā)展趨勢(shì)不錯(cuò)的燃料，也是潛在的碳減排資源[[][]朱增銀,徐潔,陳高,張蕊,方斌斌.水泥窯協(xié)同處置固體廢棄物的研究進(jìn)展[J].環(huán)境科技,2020,33(02):76-80.圖SEQ圖\*ARABIC13海螺水泥公司替代燃料項(xiàng)目實(shí)景富氧燃燒技術(shù)水泥生產(chǎn)過程中若采用普通空氣，則燃料燃燒不完全，燃料無法充分燃燒，導(dǎo)致部分燃料的浪費(fèi)。若采用氧氣含量高于普通氣體的助燃?xì)怏w，有利于燃料的充分燃燒[[][]李樂意,軒紅鐘,劉守信.水泥窯富氧燃燒技術(shù)的應(yīng)用及分析[J].新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào),2021,27(02):34-35.歐洲水泥研究院等機(jī)構(gòu)提出了全氧燃燒的技術(shù)方案，即采用氧氣全部替代空氣助燃，并將煙氣循環(huán)，歐洲數(shù)家水泥企業(yè)正在嘗試工程應(yīng)用研究。海螺集團(tuán)通過對(duì)富氧燃燒技術(shù)的研究，在海螺CZ公司實(shí)施富氧燃燒技術(shù)。富氧的使用提高了火焰的強(qiáng)度和水泥窯溫度，并且節(jié)約了燃料，減少了二氧化碳的排放。圖SEQ圖\*ARABIC14海螺水泥公司2號(hào)線富氧燃燒項(xiàng)目實(shí)景生產(chǎn)線技術(shù)改造在水泥生產(chǎn)過程中通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造、更換可以降低能耗，減少二氧化碳的排放。老舊的水泥生產(chǎn)線采用的設(shè)備能耗大，效率低，部分設(shè)備需要淘汰更換，部分設(shè)備需要技術(shù)改造[[][]李憲標(biāo).水泥生產(chǎn)工藝中的節(jié)能技術(shù)探究[J].四川水泥,2021(04):1-2.目前生產(chǎn)線熱耗主要在孰料煅燒階段，電力消耗主要是生產(chǎn)線的各個(gè)設(shè)備[[]鞏政.淺析水泥生產(chǎn)工藝的節(jié)能技術(shù)[J].四川水泥,2019(05):1.[]鞏政.淺析水泥生產(chǎn)工藝的節(jié)能技術(shù)[J].四川水泥,2019(05):1.新技術(shù)溫室氣體減排CCUS（碳捕獲、利用、封存）技術(shù)的使用CCUS技術(shù)是通過將排放源產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行分離提純，隨后投入到新的生產(chǎn)過程中，再加以利用，將二氧化碳資源化，實(shí)現(xiàn)減排效果，使二氧化碳產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。圖SEQ圖\*ARABIC15不同方法碳捕集技術(shù)路線圖圖SEQ圖\*ARABIC16碳利用和封存技術(shù)示意圖圖SEQ圖\*ARABIC17CCUS技術(shù)及分類示意圖CCUS技術(shù)的利用方面主要有四方面。第一方面是地質(zhì)利用，地質(zhì)利用主要是指將二氧化碳存入到地下，排放到地下的二氧化碳能夠起到強(qiáng)化資源開采的作用。第二方面是用于化工領(lǐng)域。應(yīng)用化學(xué)手段，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為資源化產(chǎn)品。第三方面是生物利用。通過生物轉(zhuǎn)化將二氧化碳轉(zhuǎn)化為食品、飼料等產(chǎn)品。第四方面是地質(zhì)封存。地質(zhì)封存主要是指將二氧化碳儲(chǔ)存到地質(zhì)中，將二氧化碳與外界大氣隔離開。CCUS技術(shù)是重要的減排技術(shù)，CCUS技術(shù)的采用能快速推動(dòng)碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，該技術(shù)對(duì)綠色低碳發(fā)展至關(guān)重要。CCUS技術(shù)也是水泥行業(yè)減排的重要方法。2018年海螺集團(tuán)建成世界首條水泥窯煙氣二氧化碳捕集純化示范項(xiàng)目，在該項(xiàng)目中將產(chǎn)生的二氧化碳資源化利用，為水泥行業(yè)碳減排起到示范作用[[]任勇.碳中和目標(biāo)下海螺水泥減排二氧化碳的實(shí)踐[J].新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào),2021,27(02):6-8+68.[]任勇.碳中和目標(biāo)下海螺水泥減排二氧化碳的實(shí)踐[J].新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào),2021,27(02):6-8+68.圖SEQ圖\*ARABIC18海螺水泥世界首條水泥窯煙氣二氧化碳捕集純化項(xiàng)目全景光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、余熱發(fā)電圖SEQ圖\*ARABIC19海螺