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綠色低碳發展優秀實踐案例(五):一般固廢裝備開發及應用

發布時間:2025-03-20 來源:中國建材機械工業協會

編者按:2024年建材機械行業綠色低碳發展優秀實踐案例共選出9項,詳見《關于公布2024年建材機械行業綠色低碳發展優秀實踐案例名單的通知(中建機協[2024]16號)為充分發揮案例示范效應,加快推進建材機械行業綠色低碳轉型,本公眾號將陸續展示優秀案例內容,歡迎持續關注。本期優秀案例精選一般固廢裝備開發及應用——華新水泥(黃石)裝備制造有限公司

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企業概況


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華新水泥(黃石)裝備制造有限公司系華新水泥股份旗下全資子公司,坐落于黃石經開區智能裝備制造科技園,年產能達3萬噸。企業深耕建材裝備領域,專注1000-14000噸/日水泥生產線主機設備研發制造,首創全國產化萬噸線供貨紀錄,產品覆蓋設計、制造、安裝全鏈條。近年來重點突破固廢協同處置技術,通過裝備創新使固廢熱值替代化石燃料,助力碳減排。同步配套億噸機制砂石項目,研發高效骨料制備設備,形成"節能、環保、智能"的產品矩陣,推動建材行業綠色轉型。

主要措施

(一)企業綠色低碳發展戰略的制定與解決方案

國家統計年鑒數據顯示,近三年工業固廢處理量持續低于產生量,環保裝備市場缺口顯著。城市垃圾處理正由填埋向焚燒轉型:填埋場釋放的甲烷作為第二大溫室氣體,促使國家推動減量焚燒替代填埋。但焚燒衍生新挑戰——爐排爐產生3-5%、流化床產生10-15%的飛灰,2021年全國飛灰量達540-2700萬噸。為破解固廢資源化難題,行業提出水泥窯協同處置方案,通過研發專用裝備實現固廢熱值替代燃料,既消納廢棄物又降低碳排放,形成減污降碳雙效路徑。

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)企業綠色低碳管理與運行情況

固廢資源化利用面臨關鍵挑戰:約1/3固廢雖可替代燃料,但存在高水分、低熱值、成分復雜等問題,直接入窯將威脅水泥窯運行穩定性。華新集團通過自主創新突破技術瓶頸,2022年累計消納替代燃料387萬噸,其研發的固廢預處理裝備已全面替代進口產品,破解大規模應用難題。

)企業綠色低碳技術的研發和創新

1、固體廢棄物生態化預處理技術

混合垃圾、市政污泥、工業危廢、污染土及水面漂浮物等固廢垃圾經過一系列生態化預處理,可轉變為水泥生產過程中的替代燃料使用,從而達到資源化、減量化處理的目的。

2、水泥熟料生產與多種替代燃料利用

多種性狀各異的替代燃料在分解爐內的高效燃燒問題是目前制約水泥窯協同處置固廢垃圾的關鍵所在。

集團結合多年水泥生產經驗,并通過方法論的創新,建立了集成工藝體系,利用水泥熟料生產協同處置各種替代燃料。

3、窯尾余熱利用

針對長江漂浮物等水分含量很高的固廢,利用窯尾廢氣余熱進行烘干的技術,整機采用水平推進式進料,熱風直接穿過料層,熱交換效率與能源利用率高,可有效降低熟料熱耗和電耗,實現節約能源的目的。

)綠色低碳新設備開發

本項目研發的固廢生態化協同處置裝備體系,通過四大核心設備實現固廢到替代燃料的轉化:

聯動式干化系統:集成螺旋擠壓脫水、窯尾余熱烘干(篦式/回轉烘干機),形成"機械脫水+余熱烘干"雙效工藝。設備采用迷宮篦板結構保障通風不漏料,回轉裝置內置揚料板強化熱交換,密閉短流程設計使烘干效率提升40%,獲4項實用新型專利。

智能破碎分級裝備:針對市政垃圾、危廢等特性,研發專用破碎機組:

垃圾破碎機:可拆卸耐磨刀片+六方軸精密加工(獲2項發明專利)

細破設備:多邊形主軸配合破碎刀,精度提升25%

污泥破碎機:雙轉子沖擊破碎+標準化分體刀片,效率提高30%,獲3項實用新型專利

高效篩分系統:創新滾筒篩(正多邊形篩筒+自動調角裝置)與三角篩(弧形曲面篩盤+鏈傳動)組合,解決物料纏繞問題,篩分效率達95%,獲1項發明及4項實用新型專利。

安全輸送設備:模塊化推料器(篦式/單板/組合式結構)配合消防型環保斗提(大傾角導料槽+螺旋防堵設計),確保易燃物料輸送安全,獲2項專利授權。

該成套裝備實現固廢預處理全鏈條國產化,替代燃料適配率提升50%,為水泥窯協同處置提供關鍵技術支撐。

實施效果

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(一)經濟與社會效益

水泥工業通過大比例替代化石燃料、智能化、余熱利用和低碳水泥等技術實現低碳、低能耗和高效生產。固廢預處理設備適應市面80%固廢,雖維修保養環境惡劣,但產品產量達標,易損件更換周期可接受。公司產品正拓展至其他公司固廢處理生產線,國產化推廣可降低建設成本,推動循環經濟,對水泥工業綠色轉型起到示范作用,同時帶動上下游企業就業。

(二)環境效益

本技術生活垃圾生態預處理單線日產能超2000噸,萬噸熟料生產線每日處置生活垃圾約2800噸,可處理多種廢棄物,水泥燒成化石燃料替代率超50%

內容

技術內容 /單位

HOLCIM

國內水泥企業

本成果技術

處置能力

規模

生活垃圾生態預處理單線產能

<350t/d

300-600t/d

2000t/d

可綜合協同處置的廢棄物品種

三種固廢

生活垃圾、危廢

多種固廢

節能效果

水泥燒成化石燃料替代率

50%

20%

>50%

固廢預處理設備采用先進、成熟、經濟的工藝方案,滿足市政垃圾及污泥處理需求,避免傳統方法對環境的不良影響,推動垃圾處理領域技術革新,具有節約能源、環境保護和推廣清潔能源使用的極大優勢。

編輯:段丹丹

審核:東朝莉、王玉敏