水泥行业CO_(2)排放特征及治理技术研究

作     者：刘含笑 吴黎明 胡运进 吴洪义 薛建仓 张壬寅 崔盈 单思珂 王乐 LIU Hanxiao

作者机构：浙江菲达环保科技股份有限公司浙江诸暨311800 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074 华北电力大学北京102206 杭州钢铁集团有限公司浙江杭州310000 浙江省环保集团生态环保研究院有限公司浙江杭州310000 宁波钢铁有限公司浙江宁波315000 

出 版 物：《水泥》 (Cement)

年 卷 期：2023年第2期

页      面：10-15页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：浙江省“尖兵”计划碳专项项目(2022C03030) 国家重点研发计划(2017YFB0603202)。 

主　　题：水泥行业 CO_(2) 碳达峰碳中和 CCUS 低碳规划 

摘      要：本文系统梳理分析了水泥不同种类和各工序的CO_(2)排放特征,其中,工艺、燃料直接CO_(2)排放占比达90%,与物料中碳酸盐的含量正相关,与燃料发热量和利用率负相关,电力间接CO_(2)排放占比约10%,特种水泥由于减少了碳酸盐分解造成的碳排放,总体碳排放量较低。新型干法水泥生产过程可分为生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨三个阶段,工艺和燃料CO_(2)排放主要发生在熟料煅烧阶段,其尾气中CO_(2)浓度一般在11%~29%。研究分析了碳替代/碳捕集等控碳技术、CO_(2)资源化利用技术。水泥厂碳替代主要是原料替代、熟料或水泥替代、燃料替代等,可分别实现减碳10%、25%~50%和30%以上;碳捕集主要有富氧燃烧和烟气CO_(2)捕集,水泥窑富氧燃烧技术有全氧燃烧和分解炉全氧燃烧技术两种。捕集技术主要采用化学吸收法、固体吸附法;在CO_(2)综合利用方面,针对水泥厂的特殊应用场景,矿化具有较好的应用效果,如采用混凝土养护技术,制备高附加值的微纳米碳酸钙等。