新形象 新征程 | 建材行业的绿色使者，以科技筑梦“双碳”未来！
水泥 华润建材科技 2024-08-23
华润建材科技首席专家陶从喜通过科技创新推动建材行业绿色转型，成功研发超低排放技术和旋迴炉技术，提前实现国家节能减排目标，致力于开发二氧化碳利用新技术，助力“双碳”目标实现。
“在气候变化已日益成为全社会重点关注话题的当下，传统产业面临着前所未有的挑战，也蕴藏着转型发展的机遇。特别是对于建材这种具备能耗高、排放大特点的工业，如何在保持经济效益的同时实现绿色转型，已成为摆在每一个从业者面前的紧迫问题。” 这段话出自 华润建材科技的首席专家 ——陶从喜 一位深耕建材行业技术 与环保创新的实践者 陶从喜 华润建材科技首席专家，担任华润建材科技科学技术与创新委员会副主任职务，华润集团第一批领军人才，2022年度全国建材行业十大科技突破领军人物，广西科技界最高奖项广西科学技术奖一等奖获得者（2021年度）。 Part 01. 缘起红水河 陶从喜与华润建材科技“相识”于2002年，那时的他还是天津水泥工业设计研究院的一名科技工作者，专注于水泥窑热工技术与装备的研发。正是这一年，华润建材科技红水河的生产线正如火如荼地建设，这不仅标志着华润正式进驻广西水泥市场，也悄然开启了他与华润建材科技的不解之缘。 “当时红水河公司不仅是华润进驻广西的第一家水泥企业，也是我的华润建材科技梦开始的地方。”陶从喜回忆道。他带领天津水泥工业设计研究院的技术团队，成功设计并建造了华润建材科技在南宁、平南、合浦、田阳、武宣、富川等地的多条5000t/d水泥窑生产线，这些项目的成功实施，为华润建材科技的高质量发展奠定了坚实基础。 从合作到正式加入，陶从喜历经了漫长且深刻的思考，而研发中心的建立，成为了一个“水到渠成”的机遇。“华润建材科技研发中心的实验室是在2017年正式投入使用的，在随后的2018年，我便选择加入了。” Part 02. 使命必达，攻克超低排放技术 随着研发中心的成立，华润建材科技全面加大自主创新工作力度，不断提升研发投入水平，聚焦新材料、新业务、新赛道等领域开展研发攻关，围绕水泥产业链各环节推动节能降碳，持续以科技创新加速企业的绿色转型和升级。作为核心推动者之一，陶从喜被赋予了重要使命。他深知，“创新是企业实现绿色低碳的‘生命线’，必须在创新挑战中展现出革故鼎新的魄力”。 2020年8月，山西省长治市下发《关于加强重污染天气应对夯实应急减排措施的指导意见》通知，要求全市水泥企业污染物达到超低排放标准，其中NOx≤100mg/Nm3（GB4915-2013 NOx排放限值400mg/m3）。“突如其来的环保要求导致长治水泥存在随时被关停的风险，而留给我们团队的挽救时间仅有4个月。”陶从喜回忆道。 面对严格的环保要求和时间紧迫的双重压力，陶从喜提出较低投资、较低运行成本、超低排放的三“低”环保技术目标，该理念也是技术创新的核心亮点。与时间赛跑，同自己较量，他带领团队在不影响水泥产量、质量和能耗的前提下，制定分解炉局部技改优化工艺方案，利用燃烧过程控制实现原位自脱硝，最终将水泥煅烧过程中的氮氧化合物（NOx）排放浓度降低至约80mg/m³，低于长治市规定的100mg/m³的限值。 这一成果不仅扭转了长治水泥的命运，更向整个水泥行业交出了一份环保技术升级的典范案例。陶从喜常说，“企业转型过程中遇到的难点，就是我们技术研发的重点”。目前，超低排放技术已成功被推广至惠州、武宣、合浦水泥，助力华润建材科技逐步擦亮“绿水青山”底色，不断探索 “金山银山”的新路径。 Part 03. 势如破竹，超前实现既定目标 创新之路从不是一帆风顺的，面对技术瓶颈和未知困难，陶从喜总能够带领团队迎难而上、冲锋在前。在“旋迴炉技术研发及工程应用”项目推进过程中，就遇到过令他们记忆深刻的挑战。“这个项目是通过开发一套全新的专业热工装备，促进协同处置技术向燃料替代技术迭代升级。”陶从喜介绍，项目能够拓展固废的处置范围，提升固废能量转化效率，从而大幅度提升燃料替代效率，降低水泥产品生产过程的碳排放量。 “项目的研发过程充满了未知和变数。当时我们与燃料替代效率较高的企业有一定的技术差距，原有技术路线存在投资偏高、固废节能效率较低、综合生产成本较高等一系列问题。”陶从喜认为，开发一种既能提高热量替代率、又能显著减少碳排放的新技术是企业的迫切需求。 攻关团队围绕城乡生活垃圾、生物质开展多源固废制备替代燃料与低碳燃烧关键技术装备的深度研发，经过无数次的试验、调整和优化，也历经了一次次的失败、挫折和反复，团队最终攻克技术难关，成功研发出具有自主知识产权的专业热工装备（倾斜回转式燃烧装置-旋迴炉）。目前，该项目已在合浦等基地实施工程化建设，预计投产后将实现分解炉燃料替代率最大≥50%，单条生产线二氧化碳减排量达13万吨/年的目标。 “研发的过程就像‘打怪’，要努力突破一个又一个关卡。”陶从喜笑谈，“2021年，我们仅有安顺和金沙2条线达到五部委要求的标杆值，节能降碳任务的艰巨程度可想而知。”当时，华润建材科技熟料单位产品综合能耗平均水平为106.87kgce/t，为尽快在基地实施长效性节能减碳技改，陶从喜计划带领团队通过集成新材料、新工艺、新技术装备的应用或优化，改进基地现有生产线，以实现长效的节能减排效果。团队先后开展了预热器系统计算、技改方案三维建模、CFD数值仿真模拟优化等技术研发创新工作，节能减碳成果显著。 截至2023年底，华润建材科技达到GB16780-2021规定一级能耗标杆水平的生产线产能占比为33%，提前2年实现国家五部委2025年目标要求。 Part 04. 科技赋能，共“碳”绿色未来 众所周知，水泥行业是能耗大户，而且生产过程产生规模巨大的碳排放。“虽然行业已经有建成的碳捕集示范线，但由于水泥工业的特殊性，即使不使用煤炭等化石燃料，也无法轻易实现碳中和。”陶从喜解释道。“所以我们必须开发大规模利用二氧化碳的新技术，来推动行业实现碳中和目标。” “10万吨碳利用研发平台建设”项目，便是团队自主研发的契合水泥行业特点的二氧化碳原位自富集工艺流程再造技术。“我们计划2025年前在封开水泥建设并稳定运行10万吨级水泥窑二氧化碳烟气原位自富集项目”，据陶从喜介绍，该项目的二氧化碳捕集能力不低于10万吨/年。同时将通过开展高固碳免蒸压加气混凝土关键技术攻关，建成并运行国内首条高固碳免蒸压加气混凝土生产线，混凝土固碳量高于10wt%。 这就意味着，项目每年可以将水泥生产过程中捕集到的大量二氧化碳，通过特殊工艺加工后会再次利用成新型环保建筑材料，不仅减少了温室气体排放，还极大地提升了能源利用效率。谈及目标，陶从喜目光坚定，“我就是想不断带领团队创新，为我们华润建材科技的可持续发展、为未来从事这个领域的年轻人做个称职的铺路人，更是为行业、为国家‘双碳’事业多做一些贡献。” 谈及对年轻人建议，陶从喜很是感慨，“我们行业在一定程度上是个吃苦的行业，因为实际的生产是在现场而并非实验室。”他提到，想要获得研发上的突破，就要敢于冲向一线、扎根现场，只有摸透生产运营中的实际情况和存在难点，才能够“对症下药、药到病除”。“还有就是要持续学习国内外先进技术，做好自己知识库的迭代更新，年轻人就要跟上‘最新潮流’”。陶从喜笑称。 回望过去 陶从喜带领团队开展了 大量节能减碳科研攻关 实施一批绿色低碳技术创新 和设备改造升级 面向未来 在华润建材科技这片广阔的舞台上 陶从喜和他带领的团队 正以更加饱满的热情和坚定的信念 攻坚克难，冲云破雾 立志书写属于华润建材科技的绿色梦想 正如他所说 “科学研究的道路从不平坦 但正是这些挑战 塑造了科学的进步和个人的成长”
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