“全过程减排”新里程碑——建材行业烟气污染物全过程减排及节能耦合技术研究与示范项目启动纪实

【门窗幕墙网】由中国建筑材料科学研究总院牵头承担的“十三五”国家重点研发计划“大气污染成因与控制技术”重点专项“建材行业烟气污染物全过程减排及节能耦合技术研究与示范”于2017年9月5日正式启动。

巧思善考顺势而为
　　
　　建材行业是社会经济发展的基础，也是典型的流程工业，生产过程包括原燃料粉磨、高温煅烧等高能耗工艺，会产生大量的NOx、SO2等大气污染物。随着我国工业化发展速度的加快和环境保护力度的提高，对建材行业的节能减排提出了更高的要求，改变传统的先污染再治理观念，构建从资源能源消耗、污染物产生到污染物排放的全过程减排机制，强化过程减排与节能耦合，已成为推动建材行业可持续发展的重要思路。根据建材行业节能减排对资源能源消耗、污染物产生到污染物排放的全过程控制要求，开发源头减量—过程控制—末端治理全过程节能减排耦合技术，助力我国大气污染防治。该项目的启动对我国水泥行业乃至我国履行可持续发展具有里程碑式的意义。
　　
　　不忘初心继续前进
　　
　　“建材行业烟气污染物全过程减排及节能耦合技术研究与示范”项目是中国建材总院在明确科技规划引领下取得的又一项国家重大项目，前期在总院的精细组织下，形成了项目申报的顶层设计，建立了紧密的申报团队，最终在激烈的项目竞标中胜出。
　　
　　根据建材行业大气污染物过程减排、固体废弃物减量化和烟气余热深度利用的具体要求，本项目设置了5个课题：“水泥炉窑煅烧工况调控与污染物过程减排技术研究”、“玻璃熔窑梯度增氧燃烧及污染物减排控制技术研究”、“陶瓷生产无燃烧清洁制粉及烧成过程节能减排协同控制技术”、“水泥窑协同处置生活垃圾多污染物耦合控制技术研究”、“炉窑烟气余热深度利用及污染物高温减排一体化技术研究”，分别由中国建筑材料科学研究总院、秦皇岛玻璃工业研究设计院、咸阳陶瓷研究设计院、北京建筑材料科学研究总院有限公司、江苏中建材环保研究院有限公司牵头承担，共由10家单位组成的“产学研用”联合团队开展项目研究。
　　
　　项目围绕建材行业大气污染物减排和节能耦合的重大需求，针对水泥、玻璃、陶瓷等大宗建材生产过程，解决炉窑燃（煅）烧热动力学过程中的关键科学问题，开发源头减量—过程控制—末端治理全过程减排及节能耦合新技术，形成高效控制成套技术装备，并在国家大气污染防治重点区域开展深度控制技术工程示范。
　　
　　在基础理论方面，阐明建材炉窑燃（煅）烧热动力学过程中的污染物形成、释放机理，揭示生产工艺过程热能高效利用及多污染物耦合控制机制，厘清生活垃圾组成、反应特性与多污染物脱除的耦合机制，炉窑高温减排NOx、SO2等酸性污染物与余热深度利用耦合规律。
　　
　　在关键技术方面，开发水泥炉窑自适应低NOx煅烧技术、水泥生料高效固硫技术、玻璃熔窑梯度增氧低NOx燃烧技术、陶瓷生产无燃烧清洁料粉制备技术、陶瓷成品窑烧成带还原脱硝技术、水泥窑协同处置废弃物旁路放风及多污染物脱除技术、生活垃圾渗滤液处置耦合脱硝技术、玻璃熔窑烟气复叠循环发电耦合酸性污染物减排技术等8项关键技术。
　　
　　建立水泥炉窑煅烧工况调控与污染物过程减排技术、玻璃熔窑梯度增氧低NOx燃烧技术等6个示范工程，结合既有末端治理技术，实现示范线烟气污染物排放浓度低于最新标准限值，污染物减排控制技术能源消耗及运行成本显著下降。
　　
　　不追求污染物的减排率和排放浓度，而是将污染物减排技术能源效率的提高、固废减排率及技术经济性作为重点目标，为我国大气污染防治计划目标的实现和建材行业产业结构的转型升级提供技术支撑，同时推进生态文明建设和供给侧改革，项目实施将推进我国大气污染防治计划进程并提供关键技术和产品，同时满足建材行业绿色发展、实现工业污染源全面达标排放密切相关的重大需求。
　　
　　砥砺奋进方得始终
　　
　　本着聚焦目标、注重创新、注重提炼的指导方针，项目预期形成具有我国自主知识产权的建材行业大气污染物过程减排与节能耦合新技术8项；申请发明专利40项；发表论文50篇；制修订国家/行业标准、技术规范6项。建立示范工程6项，结合既有末端治理技术，实现烟气污染物排放浓度优于最新排放标准，稳定运行2000h以上。
　　
　　随着国家日益提高的节能减排和产业结构调整要求，全过程减排及节能耦合技术技术应用将是建材行业发展的必然趋势。按照未来5年技术推广率20%计算，年可减排NOx约15万吨，SO2约5万吨，减少综合能耗150多万吨标准煤，增加生活垃圾协同处置量30万吨，产生经济效益约10亿元，对提升我国建材行业技术装备认知度、扩大海外市场出口具有促进作用。