第二代新型干法水泥技术装备创新研发攻关取得阶段性丰硕成果

  为了引领中国水泥工业和中国建材行业转型升级，实现绿色制造、智能制造、高端制造，实现我国新型干法水泥技术装备全面升级，实现我国水泥工业节能减排、提高劳动生产效率、降本增效，实现我国水泥工业由大变强，从而引领世界水泥工业的发展，中国建材联合会会长乔龙德于2012年提出了开展第二代新型干法水泥技术装备创新研发工作，为我国水泥工业技术装备的发展举起了引领世界水泥工业发展的大旗，指明了我国水泥工业技术装备发展的方向。

  自中国建材联合会提出并组织全行业开展第二代新型干法水泥技术装备创新研发工作以来，从起初行业对“第二代新型干法水泥”定义的讨论与思想碰撞，到全国各主要水泥研究设计院所、相关专业高校及部分大型建材企业和高新技术企业的积极响应，从制定第二代新型干法水泥技术装备研发方案、研发标准、验收规程到确定研发项目及组织研发攻关，三年多来，通过第二代新型干法水泥领导小组、工作小组和各研发攻关单位的精心组织和不懈努力，特别是乔龙德会长的坚强领导，亲自安排部署及检查督导，把原来认为标准太高、难度太大、甚至不可能达到的技术指标，逐步变成了现实。第二代新型干法水泥技术装备创新研发攻关工作取得了令人振奋的阶段性丰硕成果。

  第二代新型干法水泥技术装备是指在悬浮预热和窑外分解为主要特征的水泥生产工艺技术基础上，进一步创新与拓展窑体功能，优化与提升预热预分解技术，攻克与突破氮氧化物和粉尘减排的途径和技术瓶颈，提高协同处置废弃物、城市生活垃圾替代燃料的效能和利用率，充分开发和运用料床粉磨技术、装备，大力研发智能制造技术，资源能源利用效率、经济技术指标、生产效率都得到较大的提高及提升，达到世界领先水平的新一代新型干法水泥技术装备。

  第二代新型干法水泥技术装备创新研发主要有八个方面的内容：一是高能效低氮预热预分解及先进烧成技术，二是高效料床粉磨技术，三是原料、燃料均化配置技术，四是数字化智能型控制技术，五是废弃物安全无害化处置及资源化利用技术，六是新型低碳高标号、多品种水泥熟料生产技术，七是高性能高效率滤膜袋收尘技术，八是高性能无毒害氮氧化物还原催化剂技术及装置，并制定了第二代新型干法水泥示范线达标技术要求。

  第二代新型干法水泥技术装备创新研发要求达到的主要技术指标为：熟料烧成可比热耗≤2680kJ/kg·cl，即熟料可比标准煤耗≤91.5kg/t·cl，熟料烧成系统电耗≤18kW·h/t；主要收尘设备粉尘排放浓度<10mg/Nm³，收尘设备阻力<800Pa，滤袋寿命≥4年；低氮燃烧器脱硝效率≥10%，分级燃烧脱硝效率≥30%，SNCR脱硝技术脱硝效率≥70%，SCR脱硝技术脱硝效率≥85%；燃料替代率>40%；新型熟料水泥可比CO2排放量降低25%以上；劳动生产率提高1.5倍至2倍，5000 t/d水泥熟料生产线定员为60至80人，可比管理成本降低30%，可比生产成本降低15%～20%等。

  截至目前，第二代新型干法水泥技术装备研发攻关总体进度达70%以上，部分研发项目已全面完成，技术指标已达到或超过研发标准确定的技术指标，部分研发项目或部分子项已经或正在进行工程化示范应用，待工程化示范应用验证及进一步优化完善。

  由天津水泥工业设计研究院和中材装备集团有限公司联合承担的高能效低氮预热预分解及先进烧成技术研发项目，熟料烧成系统电耗已达到17.9kW·h/t，优于研发标准技术指标，熟料烧成热耗已达到2780kJ/kg·cl，接近研发标准指标；由合肥水泥工业研究设计院、天津水泥工业设计研究院分别承担的高效料床粉磨技术研发项目，水泥（PO42.5）粉磨电耗已优于研发标准技术指标，最好指标已小于25kW·h/t；由中材国际南京膜材料有限公司承担的高性能高效率滤膜袋收尘技术研发项目，主要收尘设备粉尘排放浓度、收尘设备阻力、滤袋寿命已达到了研发标准技术指标，并出口欧美等国家；由天津水泥工业设计研究院、合肥水泥工业研究设计院、海螺水泥集团有限公司分别承担的低氮燃烧器、分级燃烧技术脱销效率已达到或超过研发标准技术指标，分级燃烧技术脱销效率平均水平在30%以上，最好水平可达50%左右；由华新水泥股份有限公司、天津中材工程研究中心有限公司、中国中材国际工程股份有限公司、北京太行前景水泥有限公司分别承担的水泥窑协同处置及资源化利用大宗城市废弃物及危险废弃物技术研发项目，燃料替代率已达到或超过研发标准指标要求，利用水泥窑协同处置生活垃圾的燃料替代率最好水平已达50%以上；由丹东东方测控工程技术有限公司承担的水泥矿山均化开采及智能化配矿技术和生料智能化配料技术已在国内多条水泥生产线上示范线应用，并取得了良好效果，完全能满足第二代新型干法水泥原燃料均化配置技术指标的要求。

  由中国建材科学研究总院、天津水泥工业设计研究院、北京建材研究总院分别承担的新型贝利特硫铝酸盐水泥熟料和高贝利特低碳熟料研发项目，也取得了较好的进展，各研发单位通过优化配料技术和煅烧制度，都创造性地开发出了新型低钙水泥熟料生产技术并分别组织开展了大型的工业化试验，取得了宝贵的工业生产经验，获得了符合项目要求的质量合格的低钙水泥工业熟料产品。低钙水泥在混凝土中的初步研究表明，该水泥工作性能和强度性能优于普通硅酸盐水泥。该产品及生产技术在节能减排、原料替代方便也取得了较大突破，熟料3天及28天强度也能达到较好水平；由天津水泥工业设计研究院、济南大学自动化研究所分别承担的水泥智能优化节能控制系统研发项目，已经成功开发出了专门适用于水泥生产过程的智能优化节能控制系统，并在多条水泥生产线投入使用，并取得了令人满意的控制效果技节能效果；由北京工业大学、中国建筑材料研究总院分别承担的氮氧化物低温催化剂和SCR脱硝技术通过中试验证，研制出的催化材料在150℃-190℃之间脱硝效率达85%以上，项目成果已达到国际领先水平，下一步主要是进一步验证催化剂的使用寿命、抗堵塞性能及普适性。

  各研发单位已经或正在把研发的第二代新型干法水泥生产技术装备进行工程化示范应用及优化完善，中国建材联合会正在启动第二代新型干法水泥生产技术装备研发项目单项验收工作及研究确定第二代新型干法水泥示范线建设方案。

  展望未来，我们对第二代新型干法水泥技术装备创新研发充满信心。根据乔龙德会长的最新要求，第二代新型干法水泥技术装备创新研发不能停留在2013年确定的研发标准上，要与时俱进，进一步提升研发标准，要敢为人先，勇攀高峰，不断提升创新能力，并形成自有知识产权，为我国水泥工业技术装备水平引领世界水泥工业发展作出积极的更大的贡献。