新形象 新征程 | 建材行業(yè)的綠色使者,以科技筑夢“雙碳”未來!
“在氣候變化已日益成為全社會重點關注話題的當下,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn),也蘊藏著轉(zhuǎn)型發(fā)展的機遇。特別是對于建材這種具備能耗高、排放大特點的工業(yè),如何在保持經(jīng)濟效益的同時實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型,已成為擺在每一個從業(yè)者面前的緊迫問題?!?/strong> 這段話出自 華潤建材科技的首席專家 ——陶從喜 一位深耕建材行業(yè)技術 與環(huán)保創(chuàng)新的實踐者 陶從喜 華潤建材科技首席專家,擔任華潤建材科技科學技術與創(chuàng)新委員會副主任職務,華潤集團第一批領軍人才,2022年度全國建材行業(yè)十大科技突破領軍人物,廣西科技界最高獎項廣西科學技術獎一等獎獲得者(2021年度)。 ? ? ? Part 01. 緣起紅水河 陶從喜與華潤建材科技“相識”于2002年,那時的他還是天津水泥工業(yè)設計研究院的一名科技工作者,專注于水泥窯熱工技術與裝備的研發(fā)。正是這一年,華潤建材科技紅水河的生產(chǎn)線正如火如荼地建設,這不僅標志著華潤正式進駐廣西水泥市場,也悄然開啟了他與華潤建材科技的不解之緣。 “當時紅水河公司不僅是華潤進駐廣西的第一家水泥企業(yè),也是我的華潤建材科技夢開始的地方?!碧諒南不貞浀?。他帶領天津水泥工業(yè)設計研究院的技術團隊,成功設計并建造了華潤建材科技在南寧、平南、合浦、田陽、武宣、富川等地的多條5000t/d水泥窯生產(chǎn)線,這些項目的成功實施,為華潤建材科技的高質(zhì)量發(fā)展奠定了堅實基礎。 從合作到正式加入,陶從喜歷經(jīng)了漫長且深刻的思考,而研發(fā)中心的建立,成為了一個“水到渠成”的機遇。“華潤建材科技研發(fā)中心的實驗室是在2017年正式投入使用的,在隨后的2018年,我便選擇加入了?!?/p> ? ? ? Part 02. 使命必達,攻克超低排放技術 隨著研發(fā)中心的成立,華潤建材科技全面加大自主創(chuàng)新工作力度,不斷提升研發(fā)投入水平,聚焦新材料、新業(yè)務、新賽道等領域開展研發(fā)攻關,圍繞水泥產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)推動節(jié)能降碳,持續(xù)以科技創(chuàng)新加速企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型和升級。作為核心推動者之一,陶從喜被賦予了重要使命。他深知,“創(chuàng)新是企業(yè)實現(xiàn)綠色低碳的‘生命線’,必須在創(chuàng)新挑戰(zhàn)中展現(xiàn)出革故鼎新的魄力”。 2020年8月,山西省長治市下發(fā)《關于加強重污染天氣應對夯實應急減排措施的指導意見》通知,要求全市水泥企業(yè)污染物達到超低排放標準,其中NOx≤100mg/Nm3(GB4915-2013 NOx排放限值400mg/m3)?!巴蝗缙鋪淼沫h(huán)保要求導致長治水泥存在隨時被關停的風險,而留給我們團隊的挽救時間僅有4個月?!碧諒南不貞浀?。 面對嚴格的環(huán)保要求和時間緊迫的雙重壓力,陶從喜提出較低投資、較低運行成本、超低排放的三“低”環(huán)保技術目標,該理念也是技術創(chuàng)新的核心亮點。與時間賽跑,同自己較量,他帶領團隊在不影響水泥產(chǎn)量、質(zhì)量和能耗的前提下,制定分解爐局部技改優(yōu)化工藝方案,利用燃燒過程控制實現(xiàn)原位自脫硝,最終將水泥煅燒過程中的氮氧化合物(NOx)排放濃度降低至約80mg/m3,低于長治市規(guī)定的100mg/m3的限值。 這一成果不僅扭轉(zhuǎn)了長治水泥的命運,更向整個水泥行業(yè)交出了一份環(huán)保技術升級的典范案例。陶從喜常說,“企業(yè)轉(zhuǎn)型過程中遇到的難點,就是我們技術研發(fā)的重點”。目前,超低排放技術已成功被推廣至惠州、武宣、合浦水泥,助力華潤建材科技逐步擦亮“綠水青山”底色,不斷探索 “金山銀山”的新路徑。 ? ? ? Part 03. 勢如破竹,超前實現(xiàn)既定目標 創(chuàng)新之路從不是一帆風順的,面對技術瓶頸和未知困難,陶從喜總能夠帶領團隊迎難而上、沖鋒在前。在“旋迴爐技術研發(fā)及工程應用”項目推進過程中,就遇到過令他們記憶深刻的挑戰(zhàn)?!斑@個項目是通過開發(fā)一套全新的專業(yè)熱工裝備,促進協(xié)同處置技術向燃料替代技術迭代升級?!碧諒南步榻B,項目能夠拓展固廢的處置范圍,提升固廢能量轉(zhuǎn)化效率,從而大幅度提升燃料替代效率,降低水泥產(chǎn)品生產(chǎn)過程的碳排放量。 “項目的研發(fā)過程充滿了未知和變數(shù)。當時我們與燃料替代效率較高的企業(yè)有一定的技術差距,原有技術路線存在投資偏高、固廢節(jié)能效率較低、綜合生產(chǎn)成本較高等一系列問題?!碧諒南舱J為,開發(fā)一種既能提高熱量替代率、又能顯著減少碳排放的新技術是企業(yè)的迫切需求。 攻關團隊圍繞城鄉(xiāng)生活垃圾、生物質(zhì)開展多源固廢制備替代燃料與低碳燃燒關鍵技術裝備的深度研發(fā),經(jīng)過無數(shù)次的試驗、調(diào)整和優(yōu)化,也歷經(jīng)了一次次的失敗、挫折和反復,團隊最終攻克技術難關,成功研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的專業(yè)熱工裝備(傾斜回轉(zhuǎn)式燃燒裝置-旋迴爐)。目前,該項目已在合浦等基地實施工程化建設,預計投產(chǎn)后將實現(xiàn)分解爐燃料替代率最大≥50%,單條生產(chǎn)線二氧化碳減排量達13萬噸/年的目標。 “研發(fā)的過程就像‘打怪’,要努力突破一個又一個關卡。”陶從喜笑談,“2021年,我們僅有安順和金沙2條線達到五部委要求的標桿值,節(jié)能降碳任務的艱巨程度可想而知?!碑敃r,華潤建材科技熟料單位產(chǎn)品綜合能耗平均水平為106.87kgce/t,為盡快在基地實施長效性節(jié)能減碳技改,陶從喜計劃帶領團隊通過集成新材料、新工藝、新技術裝備的應用或優(yōu)化,改進基地現(xiàn)有生產(chǎn)線,以實現(xiàn)長效的節(jié)能減排效果。團隊先后開展了預熱器系統(tǒng)計算、技改方案三維建模、CFD數(shù)值仿真模擬優(yōu)化等技術研發(fā)創(chuàng)新工作,節(jié)能減碳成果顯著。 截至2023年底,華潤建材科技達到GB16780-2021規(guī)定一級能耗標桿水平的生產(chǎn)線產(chǎn)能占比為33%,提前2年實現(xiàn)國家五部委2025年目標要求。 ? ? ? Part 04. 科技賦能,共“碳”綠色未來 眾所周知,水泥行業(yè)是能耗大戶,而且生產(chǎn)過程產(chǎn)生規(guī)模巨大的碳排放?!半m然行業(yè)已經(jīng)有建成的碳捕集示范線,但由于水泥工業(yè)的特殊性,即使不使用煤炭等化石燃料,也無法輕易實現(xiàn)碳中和?!碧諒南步忉尩??!八晕覀儽仨氶_發(fā)大規(guī)模利用二氧化碳的新技術,來推動行業(yè)實現(xiàn)碳中和目標?!?/p> “10萬噸碳利用研發(fā)平臺建設”項目,便是團隊自主研發(fā)的契合水泥行業(yè)特點的二氧化碳原位自富集工藝流程再造技術。“我們計劃2025年前在封開水泥建設并穩(wěn)定運行10萬噸級水泥窯二氧化碳煙氣原位自富集項目”,據(jù)陶從喜介紹,該項目的二氧化碳捕集能力不低于10萬噸/年。同時將通過開展高固碳免蒸壓加氣混凝土關鍵技術攻關,建成并運行國內(nèi)首條高固碳免蒸壓加氣混凝土生產(chǎn)線,混凝土固碳量高于10wt%。 這就意味著,項目每年可以將水泥生產(chǎn)過程中捕集到的大量二氧化碳,通過特殊工藝加工后會再次利用成新型環(huán)保建筑材料,不僅減少了溫室氣體排放,還極大地提升了能源利用效率。談及目標,陶從喜目光堅定,“我就是想不斷帶領團隊創(chuàng)新,為我們?nèi)A潤建材科技的可持續(xù)發(fā)展、為未來從事這個領域的年輕人做個稱職的鋪路人,更是為行業(yè)、為國家‘雙碳’事業(yè)多做一些貢獻?!?/p> 談及對年輕人建議,陶從喜很是感慨,“我們行業(yè)在一定程度上是個吃苦的行業(yè),因為實際的生產(chǎn)是在現(xiàn)場而并非實驗室?!彼岬?,想要獲得研發(fā)上的突破,就要敢于沖向一線、扎根現(xiàn)場,只有摸透生產(chǎn)運營中的實際情況和存在難點,才能夠“對癥下藥、藥到病除”?!斑€有就是要持續(xù)學習國內(nèi)外先進技術,做好自己知識庫的迭代更新,年輕人就要跟上‘最新潮流’”。陶從喜笑稱。 回望過去 陶從喜帶領團隊開展了 大量節(jié)能減碳科研攻關 實施一批綠色低碳技術創(chuàng)新 和設備改造升級 面向未來 在華潤建材科技這片廣闊的舞臺上 陶從喜和他帶領的團隊 正以更加飽滿的熱情和堅定的信念 攻堅克難,沖云破霧 立志書寫屬于華潤建材科技的綠色夢想 正如他所說 “科學研究的道路從不平坦 但正是這些挑戰(zhàn) 塑造了科學的進步和個人的成長”
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