水泥、平板玻璃行業(yè)碳減排技術(shù)指南發(fā)布

摘要:為深入貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于碳達(dá)峰、碳中和的重要決策部署,完整、準(zhǔn)確、全面貫徹新發(fā)展理念，堅(jiān)決遏制“兩高”項(xiàng)目盲目發(fā)展，踐行“宜業(yè)尚品、造福人類”建材行業(yè)發(fā)展目標(biāo)，科學(xué)做好水泥行業(yè)節(jié)能降碳改造升級(jí)，推動(dòng)水泥行業(yè)節(jié)能降碳和綠色轉(zhuǎn)型，根據(jù)《關(guān)于嚴(yán)格能效約束推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳的若干意見(jiàn)》《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域能效標(biāo)桿水平和基準(zhǔn)水平（2021年版）》《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南（2022年版）》，制定本技術(shù)指南。 ↓↓↓↓↓

水泥行業(yè)碳減排技術(shù)指南

為深入貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于碳達(dá)峰、碳中和的重要決策部署,完整、準(zhǔn)確、全面貫徹新發(fā)展理念，堅(jiān)決遏制“兩高”項(xiàng)目盲目發(fā)展，踐行“宜業(yè)尚品、造福人類”建材行業(yè)發(fā)展目標(biāo)，科學(xué)做好水泥行業(yè)節(jié)能降碳改造升級(jí)，推動(dòng)水泥行業(yè)節(jié)能降碳和綠色轉(zhuǎn)型，根據(jù)《關(guān)于嚴(yán)格能效約束推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳的若干意見(jiàn)》《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域能效標(biāo)桿水平和基準(zhǔn)水平（2021年版）》《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南（2022年版）》，制定本技術(shù)指南。

一、總體要求

完整、準(zhǔn)確、全面貫徹新發(fā)展理念，科學(xué)處理發(fā)展和減排、短期和中長(zhǎng)期的關(guān)系，突出標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)作用，深挖節(jié)能降碳技術(shù)改造潛力，按照“因業(yè)施策”“因企施策”“一線一策”的原則，加快推進(jìn)水泥行業(yè)節(jié)能降碳步伐，帶動(dòng)全行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，確保如期實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)。

二、遵循原則

因地制宜，綜合考慮技改投資與收益，不以提產(chǎn)為主要目標(biāo)，采用適宜的技術(shù)方案，降低單位產(chǎn)品碳排放，以最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)運(yùn)行。對(duì)擬建、在建項(xiàng)目，應(yīng)對(duì)照能效標(biāo)桿水平建設(shè)實(shí)施，推動(dòng)能效水平應(yīng)提盡提，力爭(zhēng)全面達(dá)到標(biāo)桿水平。對(duì)能效低于行業(yè)基準(zhǔn)水平的存量項(xiàng)目，明確改造升級(jí)和淘汰時(shí)限（一般不超過(guò)3年），引導(dǎo)企業(yè)有序開(kāi)展節(jié)能降碳技術(shù)改造，在規(guī)定時(shí)限內(nèi)將能效改造升級(jí)到基準(zhǔn)水平以上，力爭(zhēng)達(dá)到能效標(biāo)桿水平；對(duì)于不能按期改造完畢的項(xiàng)目進(jìn)行淘汰。

三、現(xiàn)狀分析

目前，全國(guó)水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)1200多家，水泥熟料生產(chǎn)線近1700條，生產(chǎn)能力約18.4億噸，其中新型干法水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)1100多家，水泥熟料生產(chǎn)線約1585條，生產(chǎn)能力約18.2億噸，日產(chǎn)2500噸水泥熟料生產(chǎn)線約占35%，日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線約占40%。根據(jù)《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域能效標(biāo)桿水平和基準(zhǔn)水平（2021年版）》，水泥熟料能效標(biāo)桿水平為100千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸，基準(zhǔn)水平為117千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸。按照電熱當(dāng)量計(jì)算法，截至2020年底，水泥行業(yè)能效優(yōu)于標(biāo)桿水平的產(chǎn)能約占 5%，能效低于基準(zhǔn)水平的產(chǎn)能約占24%。據(jù)此推算，能效低于基準(zhǔn)水平的水泥熟料生產(chǎn)能力約有4.5億噸；按照到2025年，通過(guò)實(shí)施節(jié)能降碳行動(dòng)，能效達(dá)到標(biāo)桿水平的產(chǎn)能比例超過(guò)30%的目標(biāo)，約有5億噸的水泥熟料生產(chǎn)能力需要改造提升。水泥行業(yè)作為落實(shí)碳達(dá)峰碳減排的重點(diǎn)行業(yè)，節(jié)能降碳的壓力較大，但通過(guò)采用先進(jìn)的技術(shù)和裝備，也具有較大的提升改造潛力。受工業(yè)和信息化部委托，中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)選取了4家典型水泥企業(yè)，其中日產(chǎn)2500噸水泥熟料生產(chǎn)線1家、日產(chǎn)4000噸水泥熟料生產(chǎn)線1家、日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線2家，作為落實(shí)水泥行業(yè)碳達(dá)峰實(shí)施方案的“實(shí)驗(yàn)田”，開(kāi)展“解剖麻雀”式的調(diào)查研究，這4家企業(yè)涵蓋了占比較大的日產(chǎn)2500噸和5000噸水泥熟料生產(chǎn)線，在水泥行業(yè)具有一定的代表性、典型性，為本指南提供了主要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和節(jié)能降碳技術(shù)路徑支撐。

四、主要目標(biāo)

到2025年，水泥行業(yè)能效標(biāo)桿水平以上的熟料產(chǎn)能比例達(dá)到30%，能效基準(zhǔn)水平以下熟料產(chǎn)能基本清零，行業(yè)節(jié)能降碳效果顯著，綠色低碳發(fā)展能力大幅增強(qiáng)。到2030年，能效基準(zhǔn)水平和標(biāo)桿水平進(jìn)一步提高，達(dá)到標(biāo)桿水平企業(yè)比例大幅提升，行業(yè)整體能效水平和碳排放強(qiáng)度達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，為如期實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)提供有力支撐。

五、水泥行業(yè)節(jié)能降碳技術(shù)清單

水泥行業(yè)碳排放分為直接排放和間接排放，直接排放包括燃料燃燒排放和生產(chǎn)過(guò)程（碳酸鹽分解）排放兩部分；間接排放包括水泥生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的電力消耗、以及發(fā)電、供熱和運(yùn)輸?shù)确巧a(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗所折合的二氧化碳排放。水泥行業(yè)二氧化碳排放主要源于熟料生產(chǎn)過(guò)程，其中碳酸鹽分解所排放的二氧化碳，約占碳排放總量的60%；燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，約占排放總量的35%；電力消耗間接產(chǎn)生的二氧化碳，約占排放總量的5%。

目前水泥行業(yè)的燃料結(jié)構(gòu)以煤為主，煤炭占水泥生產(chǎn)所消耗能源的85%左右。對(duì)照碳排放產(chǎn)生環(huán)節(jié)和影響因素，節(jié)能降碳技術(shù)包括低能耗燒成、高效粉磨、智能化、燃料類及原料類替代等，這些技術(shù)目前均較為成熟，分別具有不同的節(jié)能降碳潛力，可作為指導(dǎo)水泥企業(yè)進(jìn)行碳減排優(yōu)化改造實(shí)施的行動(dòng)指南。

六、水泥行業(yè)節(jié)能降碳技術(shù)路徑及預(yù)期效果

（一）提升能效技術(shù)

旨在提高現(xiàn)有水泥工業(yè)設(shè)備的性能和效率，通過(guò)技術(shù)優(yōu)化和局部改進(jìn)降低系統(tǒng)能耗，達(dá)到碳減排的目的，水泥企業(yè)可根據(jù)實(shí)際使用的設(shè)備及工藝狀況組合使用。

1.生產(chǎn)過(guò)程能效提升技術(shù)

（1）水泥窯爐用耐火材料整體提升技術(shù)

技術(shù)路徑：預(yù)熱器及篦冷機(jī)內(nèi)襯采用低導(dǎo)熱系數(shù)的納米隔熱板代替?zhèn)鹘y(tǒng)硅酸鈣板，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯采用低導(dǎo)熱系數(shù)的復(fù)合磚代替?zhèn)鹘y(tǒng)硅莫磚及高鋁磚，或者采用氣凝膠隔熱材料等新型高效隔熱材料，可降低燒成系統(tǒng)熱耗。

預(yù)期效果：熟料燒成能耗降低1～3kgce/t（注：本文所有能耗指標(biāo)與GB 16780中使用的能耗指標(biāo)一致）。

（2）預(yù)熱器分離效率提升及降阻優(yōu)化技術(shù)

技術(shù)路徑 ：更換原有旋風(fēng)筒蝸殼部分，增大旋風(fēng)筒進(jìn)口面積，合理設(shè)計(jì)蝸殼結(jié)構(gòu)形式，以達(dá)到提高旋風(fēng)筒分離效率、減小旋風(fēng)筒內(nèi)切風(fēng)速和降低系統(tǒng)阻力的目的；采用預(yù)熱器控制漏風(fēng)、結(jié)皮技術(shù)，優(yōu)化下料管及撒料盒結(jié)構(gòu)，提升物料在預(yù)熱器進(jìn)風(fēng)管道中的分散效果，增強(qiáng)氣固換熱效率，可大幅降低預(yù)熱器出口溫度和阻力，降低燒成系統(tǒng)熱耗和電耗。

預(yù)期效果：熟料燒成綜合能耗降低1～2kgce/t。

（3）五級(jí)預(yù)熱器改造低能耗六級(jí)預(yù)熱器技術(shù)

技術(shù)路徑：在土建條件允許的情況下，將傳統(tǒng)五級(jí)預(yù)熱器增加一級(jí)旋風(fēng)筒變?yōu)榱?jí)預(yù)熱器，預(yù)熱器塔架新增一層樓面，原有頂級(jí)旋風(fēng)筒上移一層；通過(guò)增加一級(jí)換熱及提高預(yù)熱器換熱效率、分離效率，從而提升預(yù)熱器整體的換熱效率，降低廢氣排放熱量損失，實(shí)現(xiàn)水泥燒成節(jié)能減碳。

預(yù)期效果：熟料燒成綜合能耗降低4～5kgce/t。

（4）分解爐自脫硝及擴(kuò)容優(yōu)化技術(shù)

技術(shù)路徑：增大原有分解爐爐容，優(yōu)化進(jìn)入分解爐的三次風(fēng)、尾煤及入爐物料下料點(diǎn)位置，創(chuàng)造分解爐自脫硝還原區(qū)，改善分解爐內(nèi)煤粉的燃燒及生料分解，提高煤粉燃盡率和生料的分解率，從而降低燒成系統(tǒng)熱耗和提高分解爐自脫硝效率。

預(yù)期效果：熟料燒成綜合能耗降低1～3kgce/t，減少氨水用量30%～50%。

（5）冷卻機(jī)升級(jí)換代技術(shù)（三代更換為四代）

技術(shù)路徑：將原有三代篦式冷卻機(jī)整體更換為第四代步進(jìn)式冷卻機(jī)，增加篦床面積，同時(shí)優(yōu)化固定斜坡的布置形式、篦板及供風(fēng)方式，提高冷卻機(jī)的熱回收效率，降低熟料溫度，可降低燒成系統(tǒng)熱耗。

預(yù)期效果：熟料燒成綜合能耗降低1～3kgce/t。

（6）冷卻機(jī)更換為中置輥破技術(shù)

技術(shù)路徑：將原錘式破碎機(jī)改造為中置輥破形式，提高熟料冷卻效果，增加余熱發(fā)電能力，可提高篦冷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率，降低燒成系統(tǒng)綜合能耗。預(yù)期效果：熟料燒成綜合能耗降低0.2～0.5kgce/t。

（7）富氧燃燒技術(shù)

技術(shù)路徑：由膜法、深冷法、變壓吸附等方法獲得高濃度的氧氣，通入燃燒器一次風(fēng)及窯頭窯尾送煤風(fēng)中，將一次風(fēng)及送煤風(fēng)的氧氣濃度提升至28%～36%范圍，以加強(qiáng)窯內(nèi)煅燒溫度，提高分解爐難燃燃料或替代燃料的燃盡率，降低系統(tǒng)綜合能耗。

預(yù)期效果：熟料燒成綜合能耗降低2～4kgce/t。

（8）窯頭燃燒器優(yōu)化改造

技術(shù)路徑：根據(jù)燃料特性，進(jìn)行窯頭燃燒器結(jié)構(gòu)優(yōu)化或整體改造，強(qiáng)化回轉(zhuǎn)窯燃燒器性能，提升窯內(nèi)煅燒溫度，降低一次風(fēng)用量或改造成可使用生物質(zhì)、塑料微粒、橡膠微粒等高品位替代燃料的多功能燃燒器，減少化石燃料使用量，降低系統(tǒng)綜合能耗。

預(yù)期效果：熟料燒成綜合能耗降低1～2kgce/t。

（9）生料易燒性和操作管理提升技術(shù)

技術(shù)路徑：通過(guò)加入節(jié)煤劑、礦化劑等技術(shù)，改善燃料的燃燒特性或生料的易燒性，如磷渣、螢石等礦化劑明顯降低熟料燒成溫度，減少燃料的使用量，提升熟料質(zhì)量。通過(guò)提升操作管理，減少系統(tǒng)漏風(fēng)，均能降低綜合能耗，降低水泥生產(chǎn)成本。

預(yù)期效果：熟料燒成綜合能耗降低1～5kgce/t。

（10）立式輥磨生料外循環(huán)技術(shù)

技術(shù)路徑：采用外循環(huán)立式輥磨系統(tǒng)工藝，將立式輥磨的研磨和分選功能分開(kāi)，物料在外循環(huán)立式輥磨中經(jīng)過(guò)研磨后全部排到磨機(jī)外，經(jīng)過(guò)提升機(jī)使研磨后的物料進(jìn)入組合式選粉機(jī)進(jìn)行分選，分選后的成品進(jìn)入旋風(fēng)收塵器收集，粗顆粒物料回到立式輥磨進(jìn)行再次研磨，系統(tǒng)氣體阻力降低5000Pa，降低了通風(fēng)能耗和電耗。

預(yù)期效果：系統(tǒng)單位電耗11～13kWh/t。

（11）輥壓機(jī)生料終粉磨技術(shù)

技術(shù)路徑：采用料床粉磨原理，不斷優(yōu)化輥壓機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)并進(jìn)行系統(tǒng)工藝創(chuàng)新，輥壓機(jī)生料終粉磨系統(tǒng)比球磨機(jī)生料粉磨系統(tǒng)和立磨生料粉磨系統(tǒng)更節(jié)電。預(yù)期效果：系統(tǒng)單位電耗10～13kWh/t。

（12）水泥粉磨優(yōu)化提升技術(shù)

技術(shù)路徑：基于增加料床粉磨做功比重的理論方法，低能耗水泥粉磨成套技術(shù)裝備進(jìn)行了系統(tǒng)創(chuàng)新，有多種不同的選項(xiàng)如純球磨改聯(lián)合（輥壓機(jī)、立式輥磨聯(lián)合粉磨系統(tǒng)），小輥壓機(jī)改大輥壓機(jī)，增加高效三分離選粉或高效選粉機(jī)，可降低水泥粉磨系統(tǒng)電耗。

預(yù)期效果：系統(tǒng)單位水泥電耗23～26kWh/t。

表4 低能耗水泥粉磨成套技術(shù)裝備

（13）鋼渣/礦渣輥壓機(jī)終粉磨技術(shù)

技術(shù)路徑：以輥壓機(jī)和動(dòng)靜組合式選粉機(jī)為核心設(shè)備，全部物料為外循環(huán)，除鐵方便，避免塊狀金屬富集，輥面壽命可達(dá)立磨的2倍，具有廣泛的物料適應(yīng)性，可以單獨(dú)粉磨礦渣、鋼渣，也可用于成品比表面積＜700m2/kg的類似物料的粉磨，系統(tǒng)阻力低，節(jié)電效果明顯。

預(yù)期效果：生產(chǎn)礦渣微粉時(shí)系統(tǒng)電耗小于33kWh/t。

（14）鋼渣立式輥磨終粉磨技術(shù)

技術(shù)路徑：采用料層粉磨、高效選粉技術(shù)，集破碎、粉磨、烘干、選粉為一體，集成了粉磨單元與選粉單元；通過(guò)磨內(nèi)除鐵排鐵、外循環(huán)除鐵、高壓力少磨輥研磨等技術(shù)，使得鋼渣中的金屬鐵有效去除。

預(yù)期效果：系統(tǒng)能耗≤40kWh/t。

（15）風(fēng)機(jī)效率提升節(jié)能技術(shù)

技術(shù)路徑：目前，隨著風(fēng)機(jī)/電機(jī)整體節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步，水泥工業(yè)使用高效風(fēng)機(jī)、新型懸浮風(fēng)機(jī)、永磁電機(jī)（低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)）、高效聯(lián)軸器等節(jié)能通用設(shè)備能夠起到很好的節(jié)電效果。近年來(lái)節(jié)能風(fēng)機(jī)技術(shù)開(kāi)始廣泛應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能30%～40%，噪聲由120dB降到80dB。

預(yù)期效果：風(fēng)機(jī)效率達(dá)到82%～85%，實(shí)現(xiàn)節(jié)能30%～40%。

2.數(shù)字化、智能化技術(shù)

技術(shù)路徑：圍繞構(gòu)建智能裝備、智能生產(chǎn)、智能運(yùn)維、智能運(yùn)營(yíng)、智能決策等五大維度，打造“數(shù)據(jù)、算力、算法、場(chǎng)景和全鏈路”的技術(shù)集群，實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)線層級(jí)的生產(chǎn)管控智能決策、自動(dòng)化專家系統(tǒng)、智能優(yōu)化控制及自主尋優(yōu)，整體完成或分步完成四個(gè)維度的生產(chǎn)管控智能化平臺(tái)建設(shè)。

（1）智能裝備：實(shí)現(xiàn)原料自動(dòng)配料、燒成系統(tǒng)智能優(yōu)化控制、出磨生料智能控制，全自動(dòng)化驗(yàn)室采樣/送樣/成分化驗(yàn)等過(guò)程全自動(dòng)完成，石灰石、原煤輔料堆場(chǎng)無(wú)人值守，自動(dòng)調(diào)車和自動(dòng)堆取料、實(shí)現(xiàn)堆場(chǎng)數(shù)字化管理。

（2）智能生產(chǎn)：從石灰石破碎、原料磨、煤磨、脫硫脫硝、熟料發(fā)散、輔料原煤堆場(chǎng)均實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守、一鍵啟停、自動(dòng)控制，各種異常工況均能全自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)，初步實(shí)現(xiàn)燒成系統(tǒng)自尋優(yōu)控制，完成質(zhì)量全自動(dòng)閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)智能自動(dòng)配料，風(fēng)、煤、料、窯速匹配，生料及窯況穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)。

（3）智能運(yùn)維：由視頻巡檢與主輔機(jī)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、油品在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)巡檢融合構(gòu)建一體化高效智能巡檢體系；全自動(dòng)智能潤(rùn)滑系統(tǒng)；設(shè)備巡檢、檢修、隱患處理通過(guò)自動(dòng)工單流轉(zhuǎn)方式實(shí)行閉環(huán)管控。

（4）智能運(yùn)營(yíng)：能耗分析過(guò)渡為自動(dòng)取數(shù)、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)匯總、自動(dòng)分析、自動(dòng)能耗異常根源分析，改變數(shù)據(jù)分析模式，有效提升能耗分析效率、精準(zhǔn)性。實(shí)現(xiàn)質(zhì)量一體化管控，打通質(zhì)量數(shù)據(jù)、質(zhì)量管控和智能優(yōu)化控制鏈路；安全管理由人工跟蹤監(jiān)管變?yōu)樾畔⒒嗑S度防控，中高危區(qū)域分級(jí)防控，在線驗(yàn)證防護(hù)措施及監(jiān)管到位，實(shí)施電力運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)。

（5）智能決策：逐步落地在線熱工診斷、生料質(zhì)量閉環(huán)控制、能耗分析及異常定位、在線物料平衡等算法；生產(chǎn)智能控制平臺(tái)借助“APC＋大數(shù)據(jù)＋AI算法”，實(shí)現(xiàn)窯況異常工況識(shí)別、全局自主尋優(yōu)、游離氧化鈣和28天熟料強(qiáng)度預(yù)測(cè)；在窯頭喂煤控制、篦冷機(jī)風(fēng)量控制及與余熱發(fā)電經(jīng)濟(jì)平衡控制方面，應(yīng)用專家AI算法優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步兼顧余熱發(fā)電量、降低噸熟料煤耗。

預(yù)期效果：實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線定員定崗小于80人，熟料綜合電耗降低1～5 kWh/t，標(biāo)準(zhǔn)煤耗降低1.0～3.0kgce/t。

（二）原燃料替代技術(shù)

水泥工業(yè)CO？排放的60%左右來(lái)自于碳酸鹽分解，35%左右來(lái)自于燃料燃燒，5%左右來(lái)自發(fā)電的間接排放。用垃圾衍生燃料（RDF）、生物質(zhì)燃料、塑料、橡膠、皮革、廢棄輪胎等替代燃料來(lái)替代化石能源，可減少燃料產(chǎn)生的碳排放。另一方面用鈣質(zhì)工業(yè)固廢來(lái)替代石灰石，可顯著減少碳酸鹽分解的碳排放。該技術(shù)方向旨在從原、燃料替代出發(fā)，通過(guò)采用不同的原料或燃料，從工藝角度減少水泥系統(tǒng)的碳排放量，需要水泥企業(yè)根據(jù)環(huán)境條件、自身情況，在國(guó)家鼓勵(lì)政策下選擇使用。

1.替代燃料協(xié)同處置技術(shù)

技術(shù)路徑：替代燃料可分為固體、液體和氣體替代燃料，其中固體替代燃料主要包括垃圾衍生燃料（RDF）、生物質(zhì)燃料、塑料、橡膠、皮革、廢棄輪胎等；液體替代燃料主要包括礦物油和液壓油等；氣體替代燃料主要包括焦?fàn)t氣、煉油氣、裂解氣和氫能源等。積極開(kāi)展氫能和生物質(zhì)燃料煅燒水泥熟料關(guān)鍵技術(shù)及示范應(yīng)用研究。目前，RDF、廢油、廢輪胎及污泥等用作替代燃料較為普遍。將廢棄物進(jìn)行破碎、篩分、風(fēng)選等預(yù)處理，直接喂入水泥燒成系統(tǒng)的不同位置。通過(guò)預(yù)處理工藝降低廢棄物的細(xì)度、水分等，提升其燃料特性，可作為燃料替代使用，從而減少化石燃料的使用量。對(duì)于替代燃料比例高且Cl？含量等有害成分比較高時(shí),可設(shè)置旁路放風(fēng)系統(tǒng)。

預(yù)期效果：燃料替代率20%～60%，CO？排放量降低約10%～20%，水泥熟料生產(chǎn)綜合能耗降低10%～50%。

2.替代燃料預(yù)煅燒裝備及技術(shù)

技術(shù)路徑：采用預(yù)煅燒設(shè)備直接處理適宜于改造現(xiàn)場(chǎng)的生活垃圾、生物質(zhì)、固體廢棄物等，替代燃料預(yù)煅燒設(shè)備可實(shí)現(xiàn)原生廢棄物的干燥、氣化及焚燒過(guò)程，實(shí)現(xiàn)廢棄物的預(yù)處理及預(yù)燃燒，可大幅提升水泥燒成工藝的替代燃料使用量及替代率。

效益說(shuō)明：燃料替代率達(dá)到50%以上，CO？排放量降低約10%～20%，水泥熟料生產(chǎn)綜合能耗降低10%～40%。

3.新能源替代技術(shù)

技術(shù)路徑：利用水泥廠的自然環(huán)境和地理位置，使用風(fēng)電、光電技術(shù)、風(fēng)光儲(chǔ)技術(shù)，吸收工業(yè)領(lǐng)域新能源技術(shù)探索經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)綠色能源技術(shù)途徑減少水泥生產(chǎn)過(guò)程中的電力消耗，結(jié)合余熱發(fā)電，改造現(xiàn)有水泥廠使其實(shí)現(xiàn)“零購(gòu)電”或“近零購(gòu)電”,促進(jìn)水泥生產(chǎn)的綠色能源低碳轉(zhuǎn)型。

預(yù)期效果：增加一套1.5MW風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目，則年發(fā)電量約150萬(wàn)kWh，電力消耗減少1kWh/t；建設(shè)多套風(fēng)力發(fā)電或者光電、垃圾發(fā)電，可實(shí)現(xiàn)水泥企業(yè)“零購(gòu)電”。

4.電石渣替代石灰石質(zhì)原料生產(chǎn)水泥熟料技術(shù)

技術(shù)路徑：采用電石渣全部替代石灰石原料、采用新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)水泥熟料，解決電石渣廢渣污染環(huán)境的問(wèn)題；電石渣替代石灰石質(zhì)原料，變廢為寶，節(jié)省石灰石礦山資源；實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)綠色、低碳發(fā)展。

預(yù)期效果：1噸電石渣（干基）可以代替1.23噸優(yōu)質(zhì)石灰石生產(chǎn)1噸熟料，CO？排放量降低約40%～50%。

5.超細(xì)冶金渣立式磨粉磨裝備技術(shù)

技術(shù)路徑：采用立式磨粉磨工藝對(duì)大量礦渣、鋼渣等固體廢棄物進(jìn)行資源化處置，提升其利用領(lǐng)域和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。為地方消化大量礦渣、鋼渣等固體廢棄物，促進(jìn)水泥生產(chǎn)熟料減量化技術(shù)發(fā)展，降低碳排放總量。

預(yù)期效果：噸水泥熟料系數(shù)降低≥5%，CO？排放量降低約6%～8%。

（三）低碳水泥技術(shù)

低碳水泥旨在降低生產(chǎn)水泥熟料所用碳酸鹽，或減少熟料用量。

1.高貝利特硫鋁酸硅酸鹽（鐵鋁酸硅酸鹽）水泥技術(shù)

技術(shù)路徑：水泥熟料特殊配料燒成技術(shù)，通過(guò)改變?cè)酂膳淞虾凸に嚬r控制，可將常規(guī)水泥生產(chǎn)線改為高貝利特水泥生產(chǎn)線，該高貝利特水泥抗壓強(qiáng)度等參數(shù)與常規(guī)水泥相當(dāng)或更優(yōu)。

預(yù)期效果：降低水泥熟料燒成工藝過(guò)程CO？排放量20%～30%。

2.低熱硅酸鹽水泥與中熱硅酸鹽水泥及其制備技術(shù)

技術(shù)路徑：降低硅酸鹽熟料中C3S含量，提高C2S含量，并采用C2S活化和穩(wěn)定技術(shù)提高水泥強(qiáng)度。采用該技術(shù)，石灰石用量比普通水泥降低約10%左右，并可使用較低CaO含量的石灰石進(jìn)行配料。該水泥是具有低水化熱、較高后期強(qiáng)度、耐蝕性好等特點(diǎn)，適用于水工大壩等超大體積混凝土工程。

預(yù)期效果：降低水泥熟料燒成工藝過(guò)程CO？排放量5%左右。

3.分級(jí)分別水泥粉磨技術(shù)

技術(shù)路徑：圍繞水泥中熟料水化有效利用率低、碳排放強(qiáng)度高的問(wèn)題，重構(gòu)水泥顆粒組成，開(kāi)展新型水泥低碳粉磨技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)料床粉磨能耗持續(xù)降低。預(yù)期效果：開(kāi)展分級(jí)分別高效粉磨制備低碳水泥技術(shù)研究，達(dá)到相同的硅酸鹽水泥強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)熟料系數(shù)降低10%以上。

4.高嶺土煅燒生產(chǎn)低碳水泥

技術(shù)路徑：LC3低碳水泥是一種基于煅燒活性高嶺土和石灰石耦合替代水泥中部分熟料的石灰石煅燒粘土水泥，其技術(shù)關(guān)鍵是高嶺土的煅燒活化，采用懸浮煅燒技術(shù)、回轉(zhuǎn)煅燒技術(shù)或類似低溫改性工藝進(jìn)行高嶺石粘土脫水得到活性高嶺土，在保證水泥性能的同時(shí)降低熟料摻量。

預(yù)期效果：低碳水泥中熟料摻量可降低至50%，與傳統(tǒng)硅酸鹽水泥相比，CO？排放量降低約30%以上。

5.工業(yè)副產(chǎn)石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥成套技術(shù)

技術(shù)路徑：采用工業(yè)副產(chǎn)石膏立式烘干脫水裝置、預(yù)熱器、回轉(zhuǎn)窯、冷卻機(jī)等水泥技術(shù)裝備，形成工業(yè)副產(chǎn)石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥新工藝，大幅降低燒成系統(tǒng)熱耗，顯著提高制酸煙氣的SO？濃度，實(shí)現(xiàn)工業(yè)副產(chǎn)石膏資源化利用的節(jié)能減排并降低生產(chǎn)成本。

預(yù)期效果：采用工業(yè)副產(chǎn)石膏替代天然石灰石，CO？排放量降低約50%。

（四）碳捕集封存技術(shù)

碳捕集封存技術(shù)直接將水泥生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的CO？進(jìn)行捕集提純，用于其他工業(yè)領(lǐng)域或食品加工、化學(xué)利用或者直接封存等，直接減少了水泥企業(yè)的CO？排放。

1.全氧燃燒耦合低能耗碳捕集技術(shù)

技術(shù)路徑：采用制氧設(shè)備制造的高濃度純氧氣體與燒成系統(tǒng)產(chǎn)生的循環(huán)煙氣混合再送入燒成系統(tǒng)中作為燃燒助燃?xì)怏w使用，由此可大幅提升燒成系統(tǒng)排出氣體中的CO？濃度，干基CO？濃度可達(dá)80%以上，大幅降低CO？進(jìn)一步捕集提純的成本。

預(yù)期效果：?jiǎn)挝籆O？能源消耗小于1.6GJ/t.CO？。

2.水泥窯爐煙氣捕集CO？技術(shù)

技術(shù)路徑：利用化學(xué)、物理方法直接捕集水泥窯爐煙氣中二氧化碳，并采用吸收法進(jìn)行高濃度純化，達(dá)到CO2捕集提純的目的。

預(yù)期效果：?jiǎn)挝籆O？能源消耗小于2.3GJ/t.CO？。

七、不同能耗水平水泥企業(yè)技術(shù)改造提升建議

本指南僅以試點(diǎn)企業(yè)提出碳減排技術(shù)方案，不同原燃料條件的水泥企業(yè)根據(jù)其實(shí)際使用的工藝、設(shè)備進(jìn)行個(gè)性化的選擇，以達(dá)到最大化的節(jié)能降碳為目標(biāo)。各水泥企業(yè)在實(shí)際實(shí)施中宜查漏補(bǔ)缺，補(bǔ)短板增強(qiáng)項(xiàng)，最終實(shí)現(xiàn)綜合能耗及碳排放的降低。

本指南以GB 16780—2021《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》中定義的1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)能耗標(biāo)準(zhǔn)為碳減排技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)，為不同能耗等級(jí)的水泥企業(yè)提供對(duì)應(yīng)的碳減排技術(shù)應(yīng)用方案。指南中所列舉的碳減排技術(shù)方案僅為建議方案，水泥企業(yè)在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)具體情況選擇使用。

（一）能耗3級(jí)以下企業(yè)節(jié)能降碳技術(shù)改造建議能耗3級(jí)以下企業(yè)往往采用較落后的設(shè)備或工藝，通過(guò)設(shè)備升級(jí)或工藝優(yōu)化可以降低水泥生產(chǎn)綜合能耗，使其達(dá)到綜合能耗3級(jí)或2級(jí)水平。

以綜合能耗120kgce/t的水泥生產(chǎn)企業(yè)為例，使其達(dá)到綜合能耗3級(jí)或2級(jí)水平可以采用以下技術(shù)（見(jiàn)表5）。

表5 綜合能耗達(dá)到3級(jí)或2級(jí)水平可采取的技術(shù)措施

為達(dá)到3級(jí)能耗，需要將水泥生產(chǎn)的設(shè)備及工藝提升至目前主流的高效低阻預(yù)熱器、大爐容分解爐、第四代篦冷機(jī)、生料輥壓機(jī)終粉磨等某些技術(shù)組合,可降低綜合能耗7～10kgce/t。在達(dá)到3級(jí)能耗的基礎(chǔ)上進(jìn)一步選擇耐火材料整體提升、五級(jí)預(yù)熱器改六級(jí)、冷卻機(jī)中置輥破、富氧燃燒等某些技術(shù)組合，進(jìn)一步降低熱耗，整體可降低綜合能耗6～8kgce/t,最終達(dá)到綜合能耗2級(jí)水平。

（二）能耗2級(jí)以下企業(yè)節(jié)能降碳技術(shù)改造建議

能耗達(dá)到3級(jí)但未達(dá)到2級(jí)的水泥企業(yè)大都采用了部分先進(jìn)的設(shè)備或工藝，但局部需要進(jìn)行優(yōu)化提升。

以綜合能耗112kgce/t的水泥生產(chǎn)企業(yè)為例，使其達(dá)到綜合能耗2級(jí)或1級(jí)水平可以采用以下技術(shù)（見(jiàn)表6）。

表6 綜合能耗達(dá)到2級(jí)或1級(jí)水平采取的技術(shù)措施

達(dá)到2級(jí)能耗的技術(shù)方案，可在表6中依據(jù)實(shí)際需要選擇幾項(xiàng)組合使用，可降低綜合能耗5～8kgce/t。采用五級(jí)改六級(jí)、富氧燃燒技術(shù)可在常規(guī)技改優(yōu)化的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低4～8kgce/t，如采用替代燃料、生料易燒性提升、電石渣替代、新能源等技術(shù)可大幅降低綜合能耗，直接達(dá)到1級(jí)能耗。

（三）能耗1級(jí)以下企業(yè)節(jié)能降碳技術(shù)改造建議

能耗達(dá)到2級(jí)但未達(dá)到1級(jí)的水泥企業(yè)基本已經(jīng)采用了先進(jìn)的設(shè)備或工藝，如需進(jìn)一步提升能耗水平需要采用替代燃料、生料易燒性提升、電石渣替代、新能源等技術(shù)。

采用替代燃料、電石渣替代、新能源替代、高貝利特低鈣水泥中的一項(xiàng)或多項(xiàng)可大幅降低能耗水平及CO？的排放量，使不同能耗水平的水泥企業(yè)直接達(dá)到1級(jí)能耗水平。

八、未來(lái)水泥企業(yè)碳減排技術(shù)展望

（一）水泥熟料新型循環(huán)懸浮煅燒技術(shù)。新型循環(huán)懸浮煅燒技術(shù)將回轉(zhuǎn)窯內(nèi)堆積態(tài)變?yōu)榱鲬B(tài)化，因而系統(tǒng)內(nèi)部氣固兩相充分接觸，換熱效率提升，與現(xiàn)有同規(guī)模新型干法水泥熟料燒成工藝相比，熱耗降低10%以上，電耗降低5%以上。

（二）清潔電能煅燒水泥的研究。在國(guó)家政策的推動(dòng)下，未來(lái)全國(guó)范圍內(nèi)逐步走向控制高碳能源消費(fèi)，以低碳電力替代高碳電力，推進(jìn)非化石能源。在這種情況下，水泥工業(yè)可能會(huì)向綠色電力的電氣化發(fā)展。如果考慮未來(lái)水泥生產(chǎn)線全部采用清潔電能的綠電，實(shí)現(xiàn)水泥廠電氣化煅燒水泥，可以起到大幅度減排效果。

（三）綠色生態(tài)智慧礦山。綠色生態(tài)智慧礦山采用的技術(shù)途徑包括：礦區(qū)生態(tài)環(huán)境和諧，礦區(qū)可綠色化區(qū)域綠化覆蓋率和生態(tài)修復(fù)率達(dá)到100%；礦山固體廢物零排放，資源利用率100%；礦山生產(chǎn)設(shè)備智能化，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人化；礦山安全生產(chǎn)和智能配礦。最終建成生態(tài)環(huán)境和諧友好的公園式礦區(qū)，提高礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力，實(shí)現(xiàn)“零碳”礦山。

（四）提升水泥產(chǎn)品利用效率。水泥產(chǎn)品利用效率的提升，可有效減少水泥產(chǎn)品的使用。目前應(yīng)在保證混凝土性能的基礎(chǔ)上，盡可能減少水泥用量，可以通過(guò)提高建筑及基礎(chǔ)設(shè)施中混凝土的有效使用率，在建筑領(lǐng)域采用木材及其他建筑材料替代水泥，回收水泥、回收混凝土并經(jīng)處理后再利用、開(kāi)發(fā)使用水泥用量較低的新的混凝土產(chǎn)品等方式降低水泥需求量。因此需要對(duì)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范、施工規(guī)范、設(shè)計(jì)規(guī)范做進(jìn)一步修訂，提高水泥產(chǎn)品使用效率。另外，在工程管理上也需要在水泥利用效率上加強(qiáng)控制，通過(guò)更優(yōu)、更細(xì)的管理促使水泥用量下降，給予水泥碳中和直接支持。

（五）實(shí)現(xiàn)熟料替代，調(diào)整水泥產(chǎn)品原材料結(jié)構(gòu)。尋找一些活性材料替代或減少熟料使用也是節(jié)煤減碳的一種方式。在工程建設(shè)過(guò)程中，根據(jù)混凝土性能需要，有差別的使用水泥，也是碳減排的重要途徑。例如，在砌筑，抹墻等非承重結(jié)構(gòu)上推廣使用砌筑水泥。

（六）碳捕集技術(shù)由于碳封存或碳利用技術(shù)局限，目前尚不能直接大幅度降低碳排放水平，但由于該技術(shù)可直接降低最終的CO？排放，達(dá)到最大的CO？減排效果，在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)支持下可得到更多水泥企業(yè)的青睞。

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附 言

本指南參加單位及人員：

中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)：陳國(guó)慶、孫星壽、曹會(huì)保、宋有崑、劉楊、張婭妮、張凱博、馮帥、周鴻錦、秦松、石紅衛(wèi)、羅寧、劉新琪、王勇。

中國(guó)中材國(guó)際工程股份有限公司：李熒琳、林莉。

中材國(guó)際研究總院：彭學(xué)平、聶文海、趙亮、馬嬌媚、李波。

天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司：劉濤、俞為民、許芬、郭玉興、張良宏、姬廣彬、李寧、王娜、徐自強(qiáng)、李紅雨、張松、洪卓、張江濤、李華軍、張建國(guó)、賀朋、石國(guó)平、董蕊、胡敬民、郭建設(shè)。

中國(guó)中材國(guó)際工程股份有限公司（南京）：張健、高星、陳建坤、殷昭波、吳瑤瑤、寧建根、黃鋒、呂滿根、姬洪宇、庸登明、熊建華、景國(guó)泉、樊猛猛。

合肥水泥研究設(shè)計(jì)院有限公司：王虔虔、鄭青、張自力、褚彪、崔洪坤、劉春楊、蔡業(yè)堃、華俊、田藝、王浩、劉銀杰、張宏圖、徐從戰(zhàn)、朱飛、李輝、丁浩、陳高升、文友強(qiáng)、劉運(yùn)華。

成都建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司：陳濤、劉建、高敏、蔡順華、董貝、張象剛、程宏偉、朱戰(zhàn)嶺、李鵬斌、王國(guó)鴻、湯躍、黃偉、楊騰飛、馬旭。

中材建設(shè)有限公司：張超、曾計(jì)生、姚秀麗。

中國(guó)中材海外科技發(fā)展有限公司：高超、于洋、梁麗鵬。

南京凱盛國(guó)際工程有限公司：鐘根、鐘永超、羅超。

北京凱盛建材工程有限公司：魏文榮、彭延松。

中材國(guó)際環(huán)境工程（北京）有限公司：胡斌、郭彥鵬。

中國(guó)建筑材料工業(yè)規(guī)劃研究院：白云峰。

中國(guó)國(guó)檢測(cè)試控股集團(tuán)股份有限公司：鹿曉泉、易帥。

中國(guó)信息通信研究院：胡景楠。

中化地質(zhì)礦山總局化工地質(zhì)調(diào)查總院：屈云燕。

北京國(guó)建聯(lián)信認(rèn)證中心有限公司：武慶濤、尹靖宇、張晉、楊中周、錢建榮、王瑞蘊(yùn)、方群。

唐山冀東水泥股份有限公司：魏衛(wèi)東、林云、姜雨生、龔建貴。

冀東水泥灤州有限責(zé)任公司：王俊星、易明波、曹慶杰。

重慶華新地維水泥有限公司：楊宏兵、盛建華、汪宣乾、袁兵、王洪寶、章鵬。

冀東海德堡（涇陽(yáng)）水泥有限公司：張永林、柳拉、王政軍、王輝。

本指南在編寫(xiě)過(guò)程中得到了閻曉峰、李葉青、彭壽、隋明潔、包瑋、隋同波、蔡玉良、劉成雄、劉起英、張沖、劉世民等專家及其他相關(guān)單位的指導(dǎo)和幫助！工業(yè)和信息化部原材料工業(yè)司等有關(guān)部門全程參與并予以指導(dǎo)！

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平板玻璃行業(yè)碳減排技術(shù)指南

為深入貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于碳達(dá)峰、碳中和的重要決策部署,完整、準(zhǔn)確、全面貫徹新發(fā)展理念，堅(jiān)決遏制“兩高”項(xiàng)目盲目發(fā)展，踐行“宜業(yè)尚品、造福人類”建材行業(yè)發(fā)展目標(biāo)，科學(xué)做好平板玻璃行業(yè)節(jié)能降碳改造升級(jí)，推動(dòng)平板玻璃行業(yè)節(jié)能降碳和綠色轉(zhuǎn)型，根據(jù)《關(guān)于嚴(yán)格能效約束推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳的若干意見(jiàn)》《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域能效標(biāo)桿水平和基準(zhǔn)水平（2021年版）》《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南（2022年版）》，制定本技術(shù)指南。

一、總體要求

完整、準(zhǔn)確、全面貫徹新發(fā)展理念，科學(xué)處理發(fā)展和減排、短期和中長(zhǎng)期的關(guān)系，突出標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)作用，深挖節(jié)能降碳技術(shù)改造潛力，按照“因業(yè)施策”“因企施策”“一線一策”的原則，加快推進(jìn)平板玻璃行業(yè)節(jié)能降碳步伐，帶動(dòng)全行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，確保如期實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)。

二、遵循原則

對(duì)擬建、在建項(xiàng)目，應(yīng)對(duì)照能效標(biāo)桿水平建設(shè)實(shí)施，推動(dòng)能效水平應(yīng)提盡提，力爭(zhēng)全面達(dá)到標(biāo)桿水平。對(duì)能效低于行業(yè)基準(zhǔn)水平的存量項(xiàng)目，明確改造升級(jí)和淘汰時(shí)限（一般不超過(guò)3年），引導(dǎo)企業(yè)有序開(kāi)展節(jié)能降碳技術(shù)改造，在規(guī)定時(shí)限內(nèi)將能效改造升級(jí)到基準(zhǔn)水平以上，力爭(zhēng)達(dá)到能效標(biāo)桿水平；對(duì)于不能按期改造完畢的項(xiàng)目進(jìn)行淘汰。

三、現(xiàn)狀分析

目前，全國(guó)平板玻璃生產(chǎn)企業(yè)200多家，玻璃熔窯約350座，生產(chǎn)線約450條，生產(chǎn)能力12億重量箱。根據(jù)《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域能效標(biāo)桿水平和基準(zhǔn)水平（2021年版）》，平板玻璃（生產(chǎn)能力＞800t/d）能效標(biāo)桿水平為8千克標(biāo)準(zhǔn)煤/重量箱，基準(zhǔn)水平為12千克標(biāo)準(zhǔn)煤/重量箱，平板玻璃（500≤生產(chǎn)能力≤800t/d）能效標(biāo)桿水平為9.5千克標(biāo)準(zhǔn)煤/重量箱，基準(zhǔn)水平為13.5千克標(biāo)準(zhǔn)煤/重量箱，截至 2020年底，平板玻璃行業(yè)能效優(yōu)于標(biāo)桿水平的產(chǎn)能占比小于 5%，能效低于基準(zhǔn)水平的產(chǎn)能約占 8%。據(jù)此推算，能效低于基準(zhǔn)水平的平板玻璃生產(chǎn)能力約有1億重量箱；按照到2025年，通過(guò)實(shí)施節(jié)能降碳行動(dòng)，能效達(dá)到標(biāo)桿水平的產(chǎn)能比例超過(guò)20%的目標(biāo)，約有2億重量箱的平板玻璃生產(chǎn)能力需要改造提升。平板玻璃生產(chǎn)過(guò)程中需要消耗燃料油、煤炭、天然氣等能源，不同平板玻璃企業(yè)生產(chǎn)能耗水平和碳排放水平差異較大，但通過(guò)采用先進(jìn)的技術(shù)和裝備，也具有較大的節(jié)能降碳改造升級(jí)潛力。受工業(yè)和信息化部委托，中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)選取了3家典型平板玻璃企業(yè)，其中日熔化能力600噸生產(chǎn)線企業(yè)2家、日熔化能力900噸生產(chǎn)線企業(yè)1家，作為落實(shí)平板玻璃行業(yè)碳達(dá)峰實(shí)施方案的“實(shí)驗(yàn)田”，開(kāi)展“解剖麻雀”式的調(diào)查研究，這3家企業(yè)既有日熔化能力大于500噸的生產(chǎn)線企業(yè)，也有日熔化能力大于800噸的生產(chǎn)線企業(yè)，技改完成后，既有生產(chǎn)普通玻璃的生產(chǎn)線，又有生產(chǎn)在線鍍膜、超白高檔玻璃生產(chǎn)線，在行業(yè)中具有一定的代表性、典型性，為本指南提供了主要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和節(jié)能降碳技術(shù)路徑支撐。

四、主要目標(biāo)

到2025年，玻璃行業(yè)能效標(biāo)桿水平以上產(chǎn)能比例達(dá)到20%，能效基準(zhǔn)水平以下產(chǎn)能基本清零，行業(yè)節(jié)能降碳效果顯著，綠色低碳發(fā)展能力大幅增強(qiáng)。

五、平板玻璃行業(yè)節(jié)能降碳技術(shù)路徑及預(yù)期效果

（一）熔窯

玻璃熔窯能耗占玻璃工廠總能耗的95%左右，熔窯的能量消耗主要有玻璃液生成熱，熔窯表面散熱、煙氣帶走熱量三部分。隨著窯爐結(jié)構(gòu)優(yōu)化、規(guī)模提高，優(yōu)質(zhì)玻璃生產(chǎn)線玻璃生成熱目前占比40%～52%，煙氣帶走熱量低于25%。要降低熔窯能耗，需要在四個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。

1．整體提高傳熱效率

技術(shù)路徑：（1）采用先進(jìn)技術(shù)手段對(duì)窯爐整體結(jié)構(gòu)、材料進(jìn)行優(yōu)化，綜合技術(shù)措施效率最大化。（2）采用0#氧槍、富氧或全氧燃燒技術(shù)。通過(guò)富氧代替部分或全部空氣助燃風(fēng)，提高火焰燃燒溫度，增加火焰輻射效率，加強(qiáng)配合料的預(yù)熔、減少煙氣生成量，減少煙氣帶走熱量。（3）采用電助熔技術(shù)，利用高效率的電能代替部分火焰加熱，同時(shí)可減少煙氣生成量，減少煙氣帶走熱量。（4）采用多級(jí)池底臺(tái)階結(jié)構(gòu)，配合卡脖水包控制進(jìn)入成型和回流的玻璃液量，減少玻璃重復(fù)加熱。（5）采用單排或多排鼓泡，加強(qiáng)玻璃液的強(qiáng)制對(duì)流，提高玻璃液吸熱效率。

2．加強(qiáng)配合料系統(tǒng)研究，減少玻璃液生成熱

技術(shù)路徑：（1）控制原料顆粒度及化學(xué)成分。原料顆粒大時(shí)會(huì)導(dǎo)致熔化困難，而過(guò)細(xì)的顆粒容易造成配合料飛揚(yáng)、結(jié)塊，導(dǎo)致配合料混合不均勻，原料化學(xué)成分穩(wěn)定及嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量有利于配合料熔化。（2）采用配合料塊化、?；皖A(yù)熱技術(shù)，調(diào)整配合料配方，控制配合料的氣體率，調(diào)整玻璃體氧化物組成，開(kāi)發(fā)低熔化溫度的料方，減少玻璃原料中碳酸鹽組成，降低熔化溫度，減少燃料的用量，降低二氧化碳排放。（3）配方優(yōu)化。在不影響玻璃性能的前提下，減少燃料用量。（4）適度增加熟料比例。每增加1%碎玻璃，可減少熔窯的能耗約5kcal/kg玻璃液。

3．減少玻璃窯爐表面散熱量

技術(shù)路徑：（1）加強(qiáng)全窯保溫及密封。采用新型梯度保溫材料對(duì)熔化部大碹、胸墻、山墻、小爐、蓄熱室進(jìn)行保溫。加強(qiáng)煙道保溫和密封，減少散熱和漏風(fēng)。增加熔化部池底保溫厚度、優(yōu)化設(shè)計(jì)池壁保溫，減少池壁暴露面。（2）加強(qiáng)冷卻部保溫。改變傳統(tǒng)冷卻部不保溫的方式，通過(guò)調(diào)整卡脖水包尺寸，增加冷卻部池壁、胸墻、大碹等部位的保溫，減少冷卻部表面散熱。（3）通過(guò)在熔化部大碹及胸墻等部位內(nèi)表面噴涂高溫紅外輻射涂料的方式，增加窯內(nèi)輻射效率，減少碹頂散熱。（4）投料口采用擋焰磚代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水包，減少用水量及水帶走的熱量。（5）投料口設(shè)置密封罩，對(duì)投料口進(jìn)行全密封設(shè)計(jì)，減少投料口處散熱。

4．提高余熱回收效率

技術(shù)路徑：（1）通過(guò)提高格子體高度，減少格孔孔徑，優(yōu)化蓄熱室分隔方式等途徑增加格子體換熱面積，提高助燃空氣溫度，降低出蓄熱室煙氣溫度。（2）增加生產(chǎn)線余熱資源的計(jì)量設(shè)施，蒸汽量單獨(dú)計(jì)量。（3）鼓勵(lì)蒸汽優(yōu)先直接用于生產(chǎn)線設(shè)施，直接用于廠區(qū)生活、辦公區(qū)采暖或制冷。（4）加強(qiáng)煙道保溫、防水、防漏措施。

表3 熔窯節(jié)能技術(shù)改造預(yù)期效果

（二）工藝

優(yōu)化熔窯、錫槽，退火窯及公用工程的工藝控制，提高全廠工藝用能效率。

技術(shù)路徑：（1）熔窯燃燒系統(tǒng)采用精確控制、小爐燃料量智能化分配、助燃風(fēng)-燃料量交叉限幅優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)比例調(diào)節(jié)。設(shè)置在線氧量?jī)x，優(yōu)化燃料消耗，降低能耗。（2）采用先進(jìn)的噴槍系統(tǒng)，提高火焰燃燒效率。（3）窯爐控制系統(tǒng)能保持窯爐溫度、壓力、液面、泡界線等穩(wěn)定在最優(yōu)工況。（4）風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載采用變頻控制，并采取節(jié)能自動(dòng)控制措施。（5）增加燃料熱值分析裝置，監(jiān)控燃料的品質(zhì)穩(wěn)定，提高熔窯燃燒控制的準(zhǔn)確性。（6）增加在線測(cè)氫裝置，監(jiān)測(cè)錫槽內(nèi)部微量氧，精確控制保護(hù)氣比例。（7）退火窯冷卻風(fēng)余熱利用，可引至熔窯助燃風(fēng)提高燃燒效率或用于生產(chǎn)蒸汽及廠區(qū)內(nèi)采暖。（8）利用余熱蒸汽直接拖動(dòng)氮站的原料空氣壓縮機(jī)或代替其它電動(dòng)機(jī)，提高整體效率及減少用電量。

預(yù)期效果：通過(guò)優(yōu)化全廠工藝控制，預(yù)期可節(jié)能約3%，減少CO？排放0.6kg/重量箱玻璃。

（三）電氣自動(dòng)化

技術(shù)路徑：（1）淘汰高耗能機(jī)電設(shè)備，空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵選型符合有關(guān)節(jié)能規(guī)定。電動(dòng)機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備采用高能效產(chǎn)品。接觸器、繼電器、電磁閥等元器件采用低功耗產(chǎn)品。（2）提高熔窯自動(dòng)化水平，窯溫、窯壓、液面等重要工藝參數(shù)自動(dòng)控制，全面監(jiān)測(cè)窯內(nèi)玻璃液和耐材溫度，對(duì)燃燒狀況大數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行優(yōu)化控制。（3）優(yōu)化熔窯換向過(guò)程，協(xié)調(diào)控制助燃風(fēng)吹掃、煙道調(diào)節(jié)閘板動(dòng)作，縮短換向時(shí)間，換向過(guò)程工藝參數(shù)最小擾動(dòng)。（4）提高錫槽自動(dòng)化水平，錫槽玻璃板寬監(jiān)控?cái)?shù)字化，錫槽自動(dòng)化改板縮短改板時(shí)間。（5）退火窯控制系統(tǒng)應(yīng)能提供準(zhǔn)確、穩(wěn)定和易于調(diào)節(jié)的退火溫度曲線控制手段。在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，宜采用加熱量少的退火溫度作業(yè)制度和節(jié)能控制措施。（6）冷端采用優(yōu)化系統(tǒng)，可多訂單優(yōu)化切割。（7）車間照明采用高效LED燈，廠區(qū)可采用太陽(yáng)能蓄電池路燈；照明宜分區(qū)分組控制；照明功率密度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定。（8）采取措施減少無(wú)功損耗，功率因數(shù)不低于0.95。宜采用高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，集中補(bǔ)償與就地補(bǔ)償相結(jié)合的無(wú)功補(bǔ)償方式。宜采用濾波方式抑制高次諧波，諧波限制符合電力部門有關(guān)規(guī)定。（9）能源計(jì)量滿足全廠和各子系統(tǒng)單獨(dú)計(jì)量考核要求。

預(yù)期效果：可減少單位產(chǎn)品用電量約1kWh/重量箱玻璃，減少CO？排放0.58kg/重量箱玻璃。

（四）新能源替代技術(shù)

技術(shù)路徑：利用平板玻璃企業(yè)的自然環(huán)境和地理位置，使用風(fēng)電、光電技術(shù)、風(fēng)光儲(chǔ)技術(shù)，吸收工業(yè)領(lǐng)域新能源技術(shù)探索經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)綠色能源技術(shù)途徑減少平板玻璃生產(chǎn)過(guò)程中的電力消耗，結(jié)合余熱發(fā)電，分布式發(fā)電等,提升企業(yè)能源“自給”能力，減少對(duì)化石能源及外部電力依賴，促進(jìn)平板玻璃生產(chǎn)的綠色能源低碳轉(zhuǎn)型。（五）智能化工廠

智能玻璃工廠是充分利用互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)現(xiàn)實(shí)工廠信息管理和服務(wù)，實(shí)時(shí)掌握產(chǎn)銷流程、提高生產(chǎn)過(guò)程可控性、消除信息孤島，實(shí)時(shí)精準(zhǔn)采集生產(chǎn)線各項(xiàng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)玻璃工廠降本增效，節(jié)能減排，為企業(yè)提供生產(chǎn)計(jì)劃管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫(kù)存管理、質(zhì)量管理等管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資金流、物流、信息流的統(tǒng)一管理。推廣自動(dòng)化配料、熔窯、錫槽、退火窯三大熱工智能化控制，熔化成形數(shù)字仿真，冷端優(yōu)化控制、在線缺陷檢測(cè)、自動(dòng)堆垛鋪紙、自動(dòng)切割分片、智能倉(cāng)儲(chǔ)等數(shù)字化、智能化技術(shù)，推動(dòng)玻璃生產(chǎn)全流程智能化升級(jí)。

1.生產(chǎn)管理與智能優(yōu)化

技術(shù)路徑：融入指標(biāo)、績(jī)效、成本管理等先進(jìn)管理理念，通過(guò)生產(chǎn)日志、臺(tái)賬、報(bào)表等方式將人、機(jī)、料、法、環(huán)有效融合，通過(guò)DCS、PLC生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集，將生產(chǎn)管理全過(guò)程的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、分析，實(shí)時(shí)反饋生產(chǎn)訂單的產(chǎn)量、完成率、班組績(jī)效。有效提升玻璃生產(chǎn)數(shù)字化、智能化水平，提高企業(yè)整體管控水平。對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行智能優(yōu)化控制。在中央控制室對(duì)各子車間生產(chǎn)進(jìn)行智能化集中監(jiān)控和統(tǒng)一管理，在原料、水泵房、空壓站、油站等分車間實(shí)行就地?zé)o人化操控。

2.設(shè)備管理

技術(shù)路徑：以統(tǒng)一的資產(chǎn)編碼為紐帶，建立完善的設(shè)備臺(tái)賬；精確的設(shè)備分級(jí)分層管理、備品備件管理，建立標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備故障停機(jī)考核體系，提升設(shè)備綜合效率，降低對(duì)產(chǎn)能及品質(zhì)影響。

3.安環(huán)管理

技術(shù)路徑：安全管理模塊提供隱患排查與治理體系，推動(dòng)安全隱患治理，降低企業(yè)安全事故發(fā)生率。環(huán)保管理模塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)排放數(shù)據(jù)、環(huán)?？刂圃O(shè)施運(yùn)行數(shù)據(jù)的耦合關(guān)系建模和參數(shù)調(diào)控，降低企業(yè)環(huán)保管理成本。

4.能源管理

技術(shù)路徑：采用能效管理系統(tǒng)是對(duì)燃料、電、水、蒸汽、壓縮空氣、氮?dú)錃獾饶茉吹膶?shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，找出企業(yè)管理、設(shè)備、工藝操作中的能源浪費(fèi)問(wèn)題；核算企業(yè)節(jié)能效果，明確企業(yè)節(jié)能方向，降低單位能耗成本，提高企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

六、不同能耗水平玻璃企業(yè)技術(shù)改造提升建議

本指南僅以試點(diǎn)企業(yè)提出碳減排技術(shù)方案，不同原燃料條件的平板玻璃企業(yè)根據(jù)其實(shí)際使用的工藝、設(shè)備進(jìn)行個(gè)性化的選擇，以達(dá)到最大化的節(jié)能降碳為目標(biāo)。各平板玻璃企業(yè)在實(shí)際實(shí)施中宜查漏補(bǔ)缺，補(bǔ)短板增強(qiáng)項(xiàng)，最終實(shí)現(xiàn)綜合能耗及碳排放的降低。

本指南以GB 21340—2019《平板玻璃單位產(chǎn)品能耗限額等級(jí)》中定義的1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)能耗標(biāo)準(zhǔn)為碳減排技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)。指南中所列舉的節(jié)能降碳技術(shù)方案為建議方案，平板玻璃企業(yè)在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)具體情況選擇使用。

以綜合能耗低于標(biāo)桿值，但優(yōu)于2級(jí)能耗，使其達(dá)到標(biāo)桿值水平，可采用如下技術(shù)措施。

（一）熔窯技改建議

1.對(duì)熔化部大碹、胸墻、后山墻及小爐、蓄熱室采用低導(dǎo)熱率的新型梯度保溫措施，通過(guò)保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算不同保溫厚度方向的界面溫度，并選用相匹配的保溫材料，提高保溫材料壽命，降低保溫材料衰減速度。對(duì)煙道采用保溫棉加外包鋼板形式減少煙道散熱和漏風(fēng)。增加熔化部池底保溫厚度，優(yōu)化池壁保溫，減少池壁暴露面。

2.采用多級(jí)臺(tái)階池底結(jié)構(gòu)，并配合適當(dāng)?shù)目ú彼鼔喝肷疃群螅瑢?duì)冷卻部池壁、胸墻、前后山墻及大碹進(jìn)行保溫，減少冷卻部表面散熱。

3.通過(guò)在熔化部大碹及胸墻等部位內(nèi)表面噴涂高溫紅外輻射涂料的方式，增加窯內(nèi)輻射效率，減少碹頂散熱。

4.熱點(diǎn)附近設(shè)置單排或多排鼓泡，進(jìn)一步加強(qiáng)玻璃液的對(duì)流吸熱效率。

5.優(yōu)化蓄熱室分隔方式，減少格子體孔徑，增加格子體體積，提高蓄熱室換熱效率。

6.投料口采用擋焰磚＋密封罩形式，加強(qiáng)投料口密封。

7.適當(dāng)增加碎玻璃比例，可減少玻璃液生成熱，降低熔化溫度，每增加5%碎玻璃比例，可節(jié)能約1%。

8.采用富氧代替部分空氣助燃風(fēng)，提高火焰燃燒效率。富氧代替比例10%～20%，可節(jié)能約2%～5%。

9.設(shè)置池底電助熔系統(tǒng)，對(duì)于600噸/天熔窯，若安裝電助熔功率3000kW，使用綠電可代替約20%燃料，節(jié)能約5%。

（二）工藝技改建議

1.設(shè)置在線氧量?jī)x，優(yōu)化燃料消耗，降低能耗。

2.風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載采用高效節(jié)能變頻電機(jī)，并采取節(jié)能自動(dòng)控制措施。

3.池壁冷卻風(fēng)風(fēng)嘴設(shè)導(dǎo)風(fēng)板，避免冷風(fēng)吹入窯內(nèi)。

4.各種物料輸送均采用高效、節(jié)能、低耗的工藝設(shè)備，以便最大限度地節(jié)省電耗。

5.投料機(jī)采用料壟分隔裝置，使配合料橫向和縱向成壟，增加配合料吸熱表面積，提高火焰輻射效率。

6.除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)不滿足能效要求的均更換或新增除塵設(shè)備。

（三）電氣自動(dòng)化技改建議

1.淘汰高耗能機(jī)電設(shè)備，空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵選型符合有關(guān)節(jié)能規(guī)定。電動(dòng)機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備采用高能效產(chǎn)品。接觸器、繼電器、電磁閥等元器件采用低功耗產(chǎn)品。

2.熔窯燃燒系統(tǒng)采用精確控制、小爐燃料量智能化分配、助燃風(fēng)與燃料量交叉限幅優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)比例調(diào)節(jié)。

3.退火窯控制系統(tǒng)應(yīng)能提供準(zhǔn)確、穩(wěn)定和易于調(diào)節(jié)的退火溫度曲線控制手段。在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，采用加熱量少的退火溫度作業(yè)制度和節(jié)能控制措施。

4.車間照明宜采用高效LED燈，廠區(qū)可采用太陽(yáng)能蓄電池路燈。

5.冷端采用優(yōu)化系統(tǒng)，可多訂單優(yōu)化切割，可提高成品率從而降低單位產(chǎn)品綜合能耗。

6.采取措施減少無(wú)功損耗，功率因數(shù)不低于0.95。宜采用高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，集中補(bǔ)償與就地補(bǔ)償相結(jié)合的無(wú)功補(bǔ)償方式。宜采用濾波方式抑制高次諧波，諧波限制符合電力部門有關(guān)規(guī)定。

7.能源計(jì)量滿足全廠和各子系統(tǒng)單獨(dú)計(jì)量考核要求。

8.部分廠房新建改造，可新增部分屋頂光伏發(fā)電裝機(jī)功率。

（四）智能化技改建議

1.設(shè)置智慧工廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及生產(chǎn)管理數(shù)字化系統(tǒng)，打通信息孤島，提升玻璃生產(chǎn)數(shù)字化、智能化水平，完善設(shè)備管理系統(tǒng)，提高企業(yè)整體管控水平。

2.采用能效管理系統(tǒng)對(duì)燃料、電、水、蒸汽、壓縮空氣、氮?dú)錃獾饶茉吹膶?shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，找出企業(yè)管理、設(shè)備、工藝操作中的能源浪費(fèi)問(wèn)題；核算企業(yè)節(jié)能效果，明確企業(yè)節(jié)能方向。

3.在中央控制室設(shè)置數(shù)據(jù)及控制中心，對(duì)各子車間生產(chǎn)進(jìn)行智能化集中監(jiān)控和統(tǒng)一管理，在原料、水泵房、空壓站、油站等分車間實(shí)行就地?zé)o人化操控。

七、未來(lái)平板玻璃企業(yè)碳減排技術(shù)展望

（一）加快研發(fā)玻璃熔窯利用氫能成套技術(shù)及裝備、浮法玻璃工藝流程再造技術(shù)、玻璃熔窯窯外預(yù)熱工藝及成套技術(shù)與裝備、大型玻璃熔窯大功率“火-電”復(fù)合熔化技術(shù)、玻璃窯爐煙氣二氧化碳捕集提純技術(shù)、浮法玻璃低溫熔化技術(shù)、再生熱化學(xué)蓄熱器（TCR）技術(shù)等，加大技術(shù)攻關(guān)力度，加快先進(jìn)適用節(jié)能低碳技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，進(jìn)一步提升玻璃行業(yè)能源使用效率。

（二）研發(fā)玻璃生產(chǎn)超低排放工藝及裝備，探索推動(dòng)玻璃行業(yè)顆粒物、二氧化硫、氮氧化物全過(guò)程達(dá)到超低排放。

附 言

本指南參加單位及人員：

中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)：陳國(guó)慶、孫星壽、曹會(huì)保、宋有崑、劉楊、張婭妮、張凱博、馮帥、周鴻錦、秦松、石紅衛(wèi)、羅寧、劉新琪、王勇。

中建材玻璃新材料研究總院有限公司：江龍躍、吳瓊輝、李道云、張衛(wèi)、陸晨、盛文彬。

秦皇島玻璃工業(yè)研究設(shè)計(jì)院有限公司：趙恩祿、陳軼韜、周城。

中國(guó)新型建材設(shè)計(jì)研究院有限公司：程華、沈克儉。

中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院有限公司：何捷。

中國(guó)建筑材料工業(yè)規(guī)劃研究院：郝梅平、白云峰。

中國(guó)國(guó)檢測(cè)試控股集團(tuán)股份有限公司：鹿曉泉、易帥。

中國(guó)信息通信研究院：胡景楠。

中化地質(zhì)礦山總局化工地質(zhì)調(diào)查總院：屈云燕。

北京國(guó)建聯(lián)信認(rèn)證中心有限公司：武慶濤、尹靖宇、張晉、楊中周、錢建榮、王瑞蘊(yùn)、方群。

河北南玻玻璃有限公司：張清山、李博、賀杰峰、楊再興、王振剛。

滕州金晶玻璃有限公司：辛明、曹國(guó)、高自強(qiáng)、馬西傳、高波。

洛玻集團(tuán)洛陽(yáng)龍昊玻璃有限公司：劉志剛、陸志強(qiáng)、胡松濤、王磊、魏星。

本指南在編寫(xiě)過(guò)程中得到了閻曉峰、李葉青、彭壽、劉成雄、劉起英、張沖、劉世民、隋明潔、包瑋、隋同波、蔡玉良等專家及其他相關(guān)單位的指導(dǎo)和幫助！工業(yè)和信息化部原材料工業(yè)司等有關(guān)部門全程參與并予以指導(dǎo)！