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国家标准计划《水泥窑替代燃料应用技术规范 农林生物质燃料》由 609(中国建筑材料联合会)归口 ,主管部门为中国建筑材料联合会

主要起草单位 安徽海螺集团有限责任公司安徽海螺建材设计研究院有限责任公司安徽枞阳海螺水泥股份有限公司

目录

基础信息

计划号
20254550-T-609
制修订
制定
项目周期
12个月
下达日期
2025-09-05
公示开始日期
2025-07-10
公示截止日期
2025-08-09
标准类别
环保
国际标准分类号
75.160.10
75 石油及相关技术
75.160 燃料
75.160.10 固体燃料
归口单位
中国建筑材料联合会
执行单位
中国建筑材料联合会
主管部门
中国建筑材料联合会

起草单位

与国家标准同步制定外文版

编号 语种 翻译承担单位 国内外需求情况
1 EN 安徽海螺集团有限责任公司 国内水泥市场已进入平台期,我国水泥企业陆续进军海外市场,随着绿色低碳发展的不断深入,海外市场投产的水泥生产线基本都配备了燃料替代技术,本标准外文版将有助于指导企业走出去,带动我国先进的燃料替代技术走出去,助力一带一路国家实现绿色可持续发展。

目的意义

水泥行业能源消耗品种主要是煤炭、电力、燃料油及少量天然气等。

其中,煤炭是所有化石能源中含碳量最高的一种,无论是作为能源被直接燃烧还是被用于原料、还原剂等非能源使用目的,都不可避免会产生大量二氧化碳。

燃煤产生的二氧化碳排放总量大约占我国二氧化碳排放总量的85%以上。

水泥行业是建材行业中的“碳排放大户”,也是全球二氧化碳排放的主要“贡献者”之一。

在环境条件许可和需要的情况下,水泥窑可实现利用废弃物、城市垃圾、生物质、替代燃料达到40%以上。

目前,水泥行业采用替代燃料的时间短,燃烧种类少、年替代量不足。

据统计,在全世界TSR中,德国已打70%以上,英国为50%以上,欧盟28国加权平均为44.5%,我国2021年的热量替代率TSR仅为7.46%(高值),不及世界水泥工业平均值7.8%。

2020年9月22日,习近平总书记在第七十五届联合国大会上首次提出碳达峰、碳中和目标,党的十九届五中全会把碳达峰、碳中和作为“十四五”规划和2035年远景目标,且“十四五”规划明确提出,未来5年单位国内生产总值能源消耗降低13.5%,二氧化碳排放降低18%。

2021年1月,中国建筑材料联合会发布《推进建筑材料行业碳达峰、碳中和行动倡议书》,提出:我国建筑材料行业要在2025年前全面实现碳达峰,水泥等行业要在2023年前率先实现碳达峰。

2022年9月23日,安徽省人民政府关于印发《安徽省碳达峰实施方案》的通知,方案中提出:推动建材行业碳达峰。

加快推进非化石燃料替代,鼓励使用生物质燃料、天然气等清洁能源替代燃煤。

2022年11月2日,工业和信息化部、国家发展和改革委员会、生态环境部、住房和城乡建设部等四部门联合印发《建材行业碳达峰实施方案》(以下简称“《实施方案》”)。

《实施方案》针对替代燃料在水泥行业的应用部署以下重点任务:加大替代燃料利用。

支持生物质燃料等可燃废弃物替代燃煤,推动替代燃料高热值、低成本、标准化预处理。

完善农林废弃物规模化回收等上游产业链配套,形成供给充足稳定的衍生燃料制造新业态,提升水泥等行业燃煤替代率。

水泥熟料生产过程产生的碳排放中,碳酸盐分解约占60%,化石燃料燃烧产生的排放约占35%,电力等带来的间接排放约占5%,现阶段,综合考虑减排潜力、投入成本等因素,在水泥行业大规模使用替代燃料是降碳的重要举措。

我国已确定力争2035年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的目标。

建材行业碳排放量占钢铁、化工、建材三类主要工业碳排放量35%,其主要碳排放来源于水泥生产,2020年水泥生产碳排放量为13.2亿吨,约占建材行业总碳排放量的80%,水泥行业碳减排任务艰巨。

目前,农村秸秆、油菜杆、树皮等农林生物质随意抛弃、就地焚烧现象严重,对农村生态环境造成严重污染。

国内外水泥企业在农林生物质燃料替代方面发展水平偏差较大(替代率约为0.2~12.1%),通过探索农林生物质燃料直燃技术在水泥行业的工程化应用,不仅可降低化石能源的消耗,而且秸秆、树皮等农林生物质得到资源化、无害化利用,消除因其焚烧对农村生态环境的破坏。

项目技术成熟度较高,通过开发的农林生物质稳定输送及计量系统和高水分生物质燃料预处理技术、双燃料互补工艺技术、有害成分分离技术解决了农林生物质在应用过程中输送不稳定、容易嫁仓、计量不稳定、水泥窑炉内燃烧不充分、有害成分造成的结皮等难题。

项目技术成果应用到海螺集团旗下柬埔寨马德望海螺、枞阳海螺两条5000t/d熟料线上,实现工业化生产,效果良好。

枞阳海螺农林生物质燃料替代率实现40%的目标,按照该生产线年产熟料180万吨,生物质燃料供应充足的条件下,年消纳15万吨农林生物质,熟料热耗730kcal/kg,可节约标煤约8万吨,则二氧化碳减排约20万吨。

综上,在水泥窑中使用农林生物质燃料不但可以实现农林生物质的“资源化、减量化、无害化”利用,同时将其作为一种替代燃料使用,有效的减少传统化石燃料的使用和降低二氧化碳的排放。

目前,国内水泥厂正在大力推广和使用农林生物质作为水泥窑替代燃料技术,农林生物质替代燃料项目正在有序推进,亟需制定《水泥水泥窑替代燃料应用技术规范 农林生物质燃料》。

该技术规范将明确农林生物质燃料进厂、破碎、贮存、输送到入炉设施的技术要求,确定各环节关键技术要求和运行管理指导,对于指导和规范技术的应用推广具有重要的现象意义。

范围和主要技术内容

标准的技术内容: 1.本规范适用于新建、扩建或改建的水泥熟料生产线农林生物质替代燃料项目建设和运行。 2.主要技术内容: 本规范规定了农林生物质作为水泥窑替代燃料进行水泥熟料生产应用技术规范的术语和定义、工艺系统、电气与自动化、安全、职业卫生与消防、运行与维护管理等内容。主要技术内容如下: (1)进厂的农林生物质指标宜符合下列规定:① 生物质含水率不宜高于20%;②生物质容重不宜低于100kg/m3。 (2)进入窑炉农林生物质替代燃料指标宜符合下列规定:①粒度不宜大于50mm;②实物基的热值宜大于11MJ;③灰分含量宜小于15%;④水分含量应小于20%;或经过干化预处理后,水分应小于10%; (3)系统构成:水泥熟料生产线农林生物质替代燃料系统主要包括农林生物质燃料预处理系统、农林生物质燃料输送及计量系统、农林生物质燃料燃烧系统、气体有害成分分离系统。 (4)农林生物质燃料直燃系统:农林生物质燃料直燃系统是替代燃料进入窑炉燃烧的最后一道工序,主要是将农林生物质燃料由皮带输送变成气力输送进入窑炉燃烧。 (5)电气与自动化规定了农林生物质替代燃料系统供配电、自动化及控制、数据采集与传输等要求。 (6)生产经营单位应根据GB/T29639及有关法律法规建立安全责任制和事故应急救援预案,配备应急救援人员和应急救援器材、设备,定期组织演练,及时消除安全事故隐患。 (7)农林生物质替代燃料车间防火应符合5.3.2.1的规定,设计应符合GB50016、GB50295、GB50974等有关规定。 (8)农林生物质替代燃料系统运行应在满足设计工况的条件下进行,并根据工艺要求,定期对各类设备、电气、自控仪表及建(构)筑物进行检查维护,确保装置稳定可靠运行。 (9)农林生物质替代燃料系统运行管理:应定期对技术人员、检修人员和运行操作人员进行农林生物质替代燃料技术基本原理和工艺流程及操作维修等专业知识培训,系统掌握农林生物质替代燃料主要设备及其他附属设施正常运行的具体操作和应急情况的处理措施。