工業(yè)領(lǐng)域綠色低碳技術(shù)應(yīng)用案例8 新型墻體材料有限公司大宗固廢綜合利用項目

案例8新型墻體材料有限公司大宗固廢綜合利用項目主要完成單位：河南亞新窯爐有限公司主要完成人員：劉勤峰、劉恩光、劉夢勤、劉輝、靳雨松、許雷朋、崔華麗大宗固體廢棄物量大面廣、環(huán)境影響突出、利用前景廣闊，是資源綜合利用的核心領(lǐng)域，其中固體廢棄物無害化處置已成為我國“十四五”期間城鄉(xiāng)建設(shè)和社會發(fā)展中重中之重的主要工作。一、項目背景在諸多綜合利用的主要產(chǎn)業(yè)中，利用大宗固廢制備新型墻體材料是消納固體廢棄物量最大、最徹底的綠色低碳無害化處置行業(yè)，發(fā)揮著城市大宗廢棄物處置不可或缺的功能和作用。但是，傳統(tǒng)的燒結(jié)墻材制備過程中一直存在運行成本高、煙氣排放不達標(biāo)和自動化程度低等行業(yè)難題；而在非燒結(jié)類墻材制備過程中也存在原料單一、固廢利用率低等技術(shù)瓶頸，亟需結(jié)合行業(yè)現(xiàn)狀開展創(chuàng)新性技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用。河南亞新窯爐有限公司開展的睢縣胡堂鄉(xiāng)民生新型墻體材料有限公司大宗固廢綜合利用項目，采用公司自主研發(fā)的《大斷面多拼式節(jié)能隧道窯》專利技術(shù)，共濟投資8000萬元，占地53畝。項目在規(guī)劃建設(shè)方面系統(tǒng)性融入“碳中和”理念，構(gòu)建以可再生為主的綠色能源系統(tǒng)，建成了具有循環(huán)經(jīng)濟前瞻性和國內(nèi)先進智能裝備的大斷面多拼式隧道窯固廢處理工程系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、智能化擠出機及切碼云系統(tǒng)、全自動智能卸磚打包系統(tǒng)、建筑垃圾處理系統(tǒng)、現(xiàn)代化Dcs管控一體化系統(tǒng)，開展大宗固廢資源化綜合利用。圖SEQ圖\*ARABIC114廠區(qū)功能分布圖項目可消納建筑渣土、河道淤泥、城鎮(zhèn)生活污泥、工業(yè)尾礦渣、鉆井巖泥、煤矸石等大宗固廢，經(jīng)原料處理、陳化、成型、智能燒結(jié)等工藝生產(chǎn)新型環(huán)保墻體材料;中心配套建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)廠房、原料粉碎粉混系統(tǒng)、原料陳化系統(tǒng)、坯體成型系統(tǒng)、鏈板式快速干燥系統(tǒng)、坯體烘干焙燒系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、坯體轉(zhuǎn)運系統(tǒng)、成品打包系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)等，年可消納各類大宗固廢55萬噸，年產(chǎn)新型墻材1.8億塊(折標(biāo))，實現(xiàn)年銷售收入5400萬元。同時該項目配套安裝了余熱鍋爐，利用窯爐多余的余熱、煙熱產(chǎn)生高溫蒸汽，一部分高溫蒸汽引，入雙軸攪拌機提高原料熟化特性，經(jīng)過熟化的原料陳化車間陳化提高原料塑性；一部分高溫蒸汽供應(yīng)腐竹生產(chǎn)車間生產(chǎn)腐竹，使得窯爐余熱得到最大化梯級利用。二、創(chuàng)新點及相關(guān)技術(shù)內(nèi)容創(chuàng)新點1：構(gòu)建國內(nèi)最大斷面多拼式節(jié)能隧道窯項目針對傳統(tǒng)隧道窯的窯道內(nèi)只能容納一個窯車道、窯車僅能在窯道內(nèi)按制品的干燥燒成周期移動的缺陷，研發(fā)大斷面多拼式節(jié)能隧道窯，實現(xiàn)同一窯道內(nèi)可容納多條窯車道、斷面容納多臺中小斷面窯車，構(gòu)成大斷面乃至超大斷面的隧道窯，多臺窯車在窯道內(nèi)按制品的燒成周期并行移動。圖SEQ圖\*ARABIC1152拼烘干窯+3拼焙燒窯創(chuàng)新點2：有效降低生產(chǎn)成本項目設(shè)計的大斷面多拼式節(jié)能隧道窯與常規(guī)多條斷面窯爐相比，省去多側(cè)面窯墻，可大大減少每道側(cè)面窯墻8%的熱消耗，同等產(chǎn)量與單條隧道窯相比可降低30%熱量消耗，可年節(jié)約標(biāo)煤6540噸，可年減少1.7萬噸二氧化碳排放。同時，大斷面多拼式節(jié)能隧道窯以斷面取產(chǎn)量，有助于降低火行速度、熱值，減少內(nèi)燃使用量，降低粉碎系統(tǒng)電費及設(shè)備維護費用與磚坯中二氧化硫的含量，從而有效減少車間粉塵量，降低污染物排放量，降低脫硫成本，控制生產(chǎn)成本。此外，大斷面多拼式節(jié)能隧道窯特點還在于其能夠根據(jù)業(yè)主原來舊磚廠場地、設(shè)備等實際情況，因地制宜設(shè)計多拼式隧道窯，充分利用原有設(shè)備，以達到物盡其用，為業(yè)主節(jié)省投資費用。圖SEQ圖\*ARABIC116大斷面多拼式節(jié)能隧道窯示意圖創(chuàng)新點3：提升產(chǎn)品質(zhì)量項目采用大斷面多拼式節(jié)能隧道窯，減少無用空氣的吸入，降低煙氣含氧量。通過并列兩窯車之間的間隙，成為坯垛的通風(fēng)道，減少坯垛與窯墻的邊縫數(shù)與邊風(fēng)通道，從而減少了邊風(fēng)量，相應(yīng)地降低了無用空氣吸入的總量，降低了煙氣含氧量及煙氣帶走的熱量，提高制品質(zhì)量均勻性。此外，大斷面多拼式節(jié)能隧道窯方便調(diào)整窯爐內(nèi)部熱工環(huán)境，可根據(jù)用戶不同需求，調(diào)整不同窯車道的進車速度，或者在不同的窯車道上進入不同的焙燒制品，進行平衡窯內(nèi)熱工環(huán)境，使窯爐內(nèi)部熱工環(huán)境趨同；使窯爐熱工性能利用最大化，同時生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)磚、多孔磚、空心砌塊、燒結(jié)墻板等多種燒結(jié)新型墻體材料，提高燒結(jié)制品質(zhì)量產(chǎn)量。創(chuàng)新點4：實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)項目針對當(dāng)前全自動打包系統(tǒng)缺乏不完善，以及磚塊燒結(jié)粘連等導(dǎo)致全自動卸垛打包系統(tǒng)很難發(fā)揮其應(yīng)有作用等問題，研發(fā)大斷面多拼式節(jié)能隧道窯。大斷面多拼式節(jié)能隧道窯根據(jù)不同產(chǎn)品的特性，隨時調(diào)整進車位置及進車間隔，合理調(diào)整窯內(nèi)熱工環(huán)境，大大減少成品磚黑心和粘連程度，降低火行速度，提高窯的燒成質(zhì)量，降低成品黑心和粘連程度，滿足全自動打包需求，可實現(xiàn)全廠生產(chǎn)自動化運行。三、經(jīng)驗總結(jié)與推廣價值新型墻體材料有限公司大宗固廢綜合利用項目核心在于研發(fā)與應(yīng)用大斷面多拼式節(jié)能隧道窯，在有效提升產(chǎn)量的同時，取得了顯著的節(jié)能減排效果。項目年可處理處置各類大宗固廢200萬噸，每年可為當(dāng)?shù)亟ú氖袌鎏峁?.8億（折標(biāo)）塊符合國標(biāo)的新型環(huán)保利廢磚，年可實現(xiàn)年銷售收入5400萬元，上繳稅收數(shù)百萬元，帶動就業(yè)200多人。根據(jù)河南亞新窯爐有限公司測算結(jié)果，在日產(chǎn)60萬窯爐的應(yīng)用場景下，4.8米的傳統(tǒng)隧道窯，煤耗為362.6Kcal/kg，而4.8m大斷面多拼式節(jié)能隧道窯煤耗僅需260Kcal/kg，內(nèi)燃降低28%。項目實施后，環(huán)境與社會效益同樣顯著，項目技術(shù)應(yīng)用前，SO2、顆粒物、NOx的排放濃度分別為238mg/m3、26.5mg/m3與110mg/m3，而在項目實施后，排放濃度分別下降至32mg/m3、6.3mg/m3與41mg/m3，遠低于相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《2020年全國大、中城市固體廢物污染環(huán)境防治年報》統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全國大、中城市共排放一般工業(yè)固體廢物13.8億