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（中國建材雜志）水泥工業(yè)誕生至今已有近200年，中國第一家水泥廠建成至今也已有百余年，在這短暫而漫長的兩個(gè)世紀(jì)里，這種“柔軟”而“堅(jiān)固”的灰色材料鋪設(shè)出了一條條筆直寬敞的道路，澆筑出一座座連通天塹的橋梁，構(gòu)建出一座座高樓林立、車水馬龍的城市，描繪出現(xiàn)代文明的雛形，同時(shí)也凝結(jié)了無數(shù)代建設(shè)者、水泥人的青春和汗水。
今年是華新水泥股份有限公司(以下簡稱“華新水泥”或“華新”)總裁李葉青進(jìn)入水泥行業(yè)的第38年。38年來，李葉青一直致力于水泥制造技術(shù)升級(jí)、裝備大規(guī)模現(xiàn)代化、復(fù)合燃料系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)、數(shù)字化&智能制造以及工程應(yīng)用的管理創(chuàng)新，潛心于水泥減排和減碳機(jī)理的研究，被公認(rèn)是我國水泥產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)軍人物。
近幾年來，華新以突出表現(xiàn)得到了業(yè)內(nèi)的關(guān)注和認(rèn)可，李葉青也毫無懸念地獲評(píng)建材行業(yè)2021年度“十大科技突破領(lǐng)軍人物”和2021年度建材行業(yè)十大新聞人物。近日，本刊對(duì)李葉青進(jìn)行了專訪。
開啟水泥行業(yè)節(jié)能減碳新模式
2021年8月28日，華新發(fā)布了中國水泥行業(yè)首份《低碳發(fā)展白皮書》，為響應(yīng)國家碳達(dá)峰碳中和號(hào)召，確定了公司的低碳發(fā)展目標(biāo)：到2030年，華新水泥單位產(chǎn)品產(chǎn)值的二氧化碳排放量將比2005年下降70%以上，替代燃料能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到40%以上;到2060年，最終實(shí)現(xiàn)凈零排放。
“中國水泥工業(yè)的碳排放占了全世界水泥工業(yè)碳排放的一半以上，且占了中國碳排放總量的13%，這是一個(gè)非常大的數(shù)字。所以，中國水泥碳排放其實(shí)是一個(gè)在世界范圍內(nèi)都備受矚目的事情?！崩钊~青說道，“碳排放是水泥工業(yè)核心問題，這關(guān)乎著我們未來發(fā)展和生存?！?/span>
李葉青認(rèn)為，隨著全國水泥產(chǎn)量的不斷下降，到2060年，中國水泥工業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)不會(huì)有太大問題，但壓力在于整個(gè)減排過程。近年來，華新積極通過替代燃料、替代原料、降低熟料系數(shù)以及水泥/墻材等一體化項(xiàng)目的聯(lián)產(chǎn)，水泥“分別粉磨”在下游低碳混凝土中的應(yīng)用技術(shù)、數(shù)字化控制與管理等方式進(jìn)行降碳，實(shí)現(xiàn)建材全生命周期的低碳化和節(jié)能降耗。去年年底，世界上首條利用水泥窯尾煙氣生產(chǎn)混凝土制品的生產(chǎn)線在華新武穴園區(qū)投產(chǎn)運(yùn)作，該生產(chǎn)線生產(chǎn)的磚平均抗壓強(qiáng)度達(dá)到15MPa以上，完全滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，且磚的強(qiáng)度會(huì)隨齡期持續(xù)升高，每塊磚可以吸收0.2～0.3公斤二氧化碳。
“以年產(chǎn)1億塊蒸養(yǎng)磚生產(chǎn)線為例，每年便可利用吸收固化二氧化碳2.6萬噸。對(duì)比我國一年幾千億塊標(biāo)準(zhǔn)磚的消費(fèi)量，將來這一領(lǐng)域的固碳潛力巨大?！崩钊~青介紹：“目前，困擾水泥工業(yè)發(fā)展的最大問題還是產(chǎn)能過剩，水泥毫無疑問地面臨著一個(gè)減量的過程，如果我們將碳減排與市場、經(jīng)濟(jì)結(jié)合，形成一個(gè)市場化的、有機(jī)的、可持續(xù)的減碳和降碳循環(huán)，這將會(huì)對(duì)水泥工業(yè)碳減排提供強(qiáng)大助力?！?/span>
2021年11月，中國人民銀行設(shè)立碳減排支持工具，引導(dǎo)金融機(jī)構(gòu)加大綠色低碳信貸支持力度。碳減排支持工具主要支持清潔能源、節(jié)能環(huán)保、碳減排技術(shù)等重點(diǎn)領(lǐng)域的發(fā)展。華新黃石公司迅速成立碳減排貸款工作小組，確定以節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域中的余熱余壓利用作為碳減排貸款申請(qǐng)的關(guān)鍵點(diǎn)。4個(gè)月后，華新黃石成功申請(qǐng)4000萬元碳減排優(yōu)惠貸款，這也標(biāo)志著水泥行業(yè)首筆碳減排貸款正式落地完成。這是華新積極利用國家碳減排支持工具政策、降低融資成本、促進(jìn)公司綠色發(fā)展的縮影。
在李葉青看來，目前國家圍繞“雙碳”高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)還在陸續(xù)推出新政，水泥行業(yè)作為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重點(diǎn)行業(yè)，應(yīng)該更加密切關(guān)注相關(guān)政策，讓技術(shù)和商業(yè)相結(jié)合，用好政策工具，探索出一條全新的節(jié)能減排新模式。他還建議，應(yīng)該加快將水泥行業(yè)納入全國碳市場交易的步伐，這對(duì)水泥行業(yè)的碳減排和供給調(diào)整都將起到非常積極的作用。
打造“尚品”的新水泥產(chǎn)品
隨著“十四五”不斷推進(jìn)，我國進(jìn)入了全新的高質(zhì)量發(fā)展階段，面對(duì)新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)，水泥工業(yè)仍然有很多亟待解決的問題。李葉青認(rèn)為，“十四五”是中國工業(yè)大轉(zhuǎn)型時(shí)期，同時(shí)也是中國水泥工業(yè)在經(jīng)歷漫長世紀(jì)發(fā)展后的一次全新蛻變。
“目前，中國水泥工業(yè)已經(jīng)完成了跨越式的發(fā)展，未來40年，我國預(yù)計(jì)還會(huì)消耗300多億噸水泥，在解決了產(chǎn)能過剩的問題后，水泥作為傳統(tǒng)建筑材料，想要實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展，必須在產(chǎn)品性能和用途性能兩個(gè)方面做出改變和提升?！崩钊~青強(qiáng)調(diào)。
在水泥產(chǎn)量減量生產(chǎn)的必然趨勢(shì)下，通過不斷優(yōu)化工藝，減少能耗，降低成本，生產(chǎn)更少的更優(yōu)質(zhì)的水泥產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)成為全行業(yè)的共識(shí)。李葉青針對(duì)水泥用途性能上的改變作了著重解釋：“未來，水泥的概念將不再是我們所說的那種‘傻大笨粗’用來澆地坪的材料，我們還有很多可以運(yùn)用的空間，舉個(gè)例子，國家現(xiàn)在正在積極發(fā)展新能源，其實(shí)這個(gè)過程給水泥基材料提供了大展拳腳的空間。如海上風(fēng)力發(fā)電的浮筒需要采用水泥基材料來建造，這是因?yàn)槠鋼碛袃?yōu)異的抗腐蝕性能。再比如說，陸上風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)塔通常采用超高性能混凝土來澆灌，高強(qiáng)混凝土水泥基塔能比鋼結(jié)構(gòu)基塔多出三分之一的高度，塔越高，收集風(fēng)能的效率也就越高。但這些只是水泥基材料運(yùn)用中很小的一個(gè)點(diǎn)，光就能源采集來講，風(fēng)電、核能、水電都離不開水泥材料，想要高質(zhì)量發(fā)展，水泥工業(yè)就必須提升和探索更多更新的用途性能，讓傳統(tǒng)材料產(chǎn)生更高的價(jià)值。所以我們認(rèn)為，水泥材料在未來有著廣闊的應(yīng)用前景?！?/span>
2021年6月28日，首次主體工程全面使用低熱水泥的金沙江白鶴灘水電站首批機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電。作為該工程的低熱水泥主供商，華新水泥累計(jì)供應(yīng)低熱水泥178萬噸，占該工程建設(shè)低熱水泥總使用量的60%以上。
2021年12月3日，國家重點(diǎn)工程“中老鐵路”全線通車。自2016年4月起，華新累計(jì)為這條交通線提供優(yōu)質(zhì)低堿水泥125余萬噸，參與了西雙版納車站、橄欖壩特大橋、中老友誼隧道等一系列重點(diǎn)標(biāo)志性工程建設(shè)。
這恰好印證了中國建筑材料聯(lián)合會(huì)提出的“宜業(yè)尚品、造福人類”這一理念，也是未來水泥工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。李葉青認(rèn)為，中國的水泥工業(yè)已經(jīng)過了以量取勝的階段，下一階段，如何提升產(chǎn)品性能、如何提升產(chǎn)品使用性能才是其永續(xù)發(fā)展的重要路徑。
在環(huán)保的同時(shí)生產(chǎn)水泥
在李葉青的推動(dòng)下，華新水泥逐步由傳統(tǒng)水泥企業(yè)向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化大型水泥集團(tuán)進(jìn)行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。
華新的每個(gè)新建項(xiàng)目從立項(xiàng)起就充分考慮生態(tài)環(huán)保，環(huán)保投入占總投資的10%以上，華新水泥也將先進(jìn)的技術(shù)用于工業(yè)環(huán)保建設(shè)上。顛覆了從前水泥行業(yè)“先破壞再保護(hù)”的傳統(tǒng)，將“生產(chǎn)水泥的同時(shí)做環(huán)?！弊兂闪恕白霏h(huán)保的同時(shí)生產(chǎn)水泥”。
“除了產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)能降碳方面的提升，水泥工業(yè)還需要承擔(dān)起一個(gè)重要的工作——水泥窯協(xié)同處置?！崩钊~青談到，“這項(xiàng)工作非常關(guān)鍵，不僅可以實(shí)現(xiàn)替代燃料降碳，還可以幫助社會(huì)消納和處理大量的廢棄物，切實(shí)捍衛(wèi)綠水青山，讓水泥廠成為城市標(biāo)配，讓‘無廢城市’不再是紙上談兵?！?/span>
目前，華新一共有37家環(huán)保工廠在處置生活垃圾，每年處置能力是616萬噸，運(yùn)行的24條水泥窯協(xié)同處置生產(chǎn)線中，熱替代率最高的可以達(dá)到40%，每公斤熟料傳統(tǒng)燃料熱耗可以實(shí)現(xiàn)低于500大卡。其中，華新于去年投產(chǎn)的一條日產(chǎn)12000噸熟料的生產(chǎn)線共處置了3000噸生活垃圾所產(chǎn)生的衍生替代燃料，熱替代率達(dá)到39.8%，氮氧化物減排也達(dá)到了70%，噸熟料的二氧化碳排放降低至720公斤，噸熟料綜合能耗67公斤標(biāo)煤，而國家水泥工業(yè)的先進(jìn)水平為100公斤標(biāo)煤。
去年12月31日，工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司公示了重點(diǎn)用能行業(yè)能效“領(lǐng)跑者”企業(yè)名單，華新信陽公司、株洲公司排名第一和第二，在水泥行業(yè)繼續(xù)領(lǐng)跑，此外，華新還有陽新、昭通、日喀則、武穴、西藏5家工廠入選，數(shù)量位居行業(yè)第一。未來，華新還會(huì)通過處理工業(yè)危廢等替代燃料來進(jìn)一步提升燃料替代率。
“目前，很多地方在衛(wèi)生城市評(píng)比評(píng)優(yōu)時(shí)，沒有把水泥窯處置生產(chǎn)垃圾的方式列入評(píng)分當(dāng)中，這對(duì)水泥窯協(xié)同處置生活垃圾技術(shù)的推廣和使用來說是一個(gè)非常不好的限制條件?！崩钊~青說，“因此，我認(rèn)為應(yīng)該將工業(yè)窯爐協(xié)同處置固廢(包含水泥窯協(xié)同)技術(shù)納入垃圾分類工作評(píng)估辦法的資源化利用率計(jì)算公式中，并將這項(xiàng)技術(shù)納入各地垃圾無害化率考核及衛(wèi)生城市評(píng)價(jià)的鼓勵(lì)項(xiàng)目中，這樣做可以促進(jìn)水泥企業(yè)加大對(duì)生活垃圾等替代燃料的使用，同時(shí)也將消納城鄉(xiāng)一般固廢作為水泥企業(yè)的標(biāo)配，讓水泥企業(yè)搖身一變成為環(huán)保企業(yè)，成為城市的標(biāo)配，實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展?！?/span>
用科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)“六零”
作為華新科學(xué)技術(shù)的帶頭人，李葉青主持創(chuàng)建了華新水泥股份有限公司技術(shù)中心，并親任中心主任。在他的領(lǐng)導(dǎo)下，華新堅(jiān)持“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，引領(lǐng)行業(yè)前沿”的理念，將“科技創(chuàng)新”擺在企業(yè)發(fā)展最核心的位置。通過科技創(chuàng)新和工程應(yīng)用推進(jìn)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，華新建立了一整套完善的技術(shù)創(chuàng)新體系，形成了良好的創(chuàng)新文化，培養(yǎng)了大批創(chuàng)新人才，同時(shí)也擁有了一大批豐厚的創(chuàng)新成果。
2021年，華新堅(jiān)定落實(shí)“傳統(tǒng)工業(yè)+數(shù)字化創(chuàng)新”戰(zhàn)略，堅(jiān)持自主研發(fā)、自主掌控，構(gòu)建全業(yè)務(wù)數(shù)字化生態(tài)，成果豐碩：華新首個(gè)ADL系統(tǒng)(先進(jìn)物流發(fā)貨系統(tǒng))無卡業(yè)務(wù)在武穴公司成功上線，智能巡檢系統(tǒng)在祿勸工業(yè)園成功投入運(yùn)行，首家智能工廠祿勸智能工廠交付運(yùn)行，數(shù)管中心平臺(tái)系統(tǒng)全面建成投運(yùn)，流向管控項(xiàng)目在東部區(qū)域全面推廣。華新“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)+新模式試點(diǎn)示范項(xiàng)目”入選工信部2020年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單，華新技術(shù)管理(武漢)有限公司獲得高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定，榮獲“2021年度企業(yè)數(shù)字化創(chuàng)新案例”;黃石公司榮獲“黃石市智能化改造示范企業(yè)”;華新工業(yè)智能系統(tǒng)獲3項(xiàng)專利6項(xiàng)著作權(quán)。
在中國建筑材料聯(lián)合會(huì)發(fā)布的第一批、第二批“揭榜掛帥”項(xiàng)目榜單中，華新參與了多個(gè)項(xiàng)目。前文所提到的水泥窯煙氣二氧化碳吸碳制磚自動(dòng)化生產(chǎn)線成為華新參與“揭榜掛帥”科技攻關(guān)所取得的首個(gè)工業(yè)化進(jìn)展成果。據(jù)李葉青介紹，第二批揭榜掛帥項(xiàng)目中，華新共參與揭榜了4個(gè)項(xiàng)目，值得關(guān)注的是，第二批“揭榜掛帥”項(xiàng)目中有一系列圍繞“六零”示范工廠主題的科研項(xiàng)目。
而圍繞“六零”示范工廠——零外購電、零化石能源、零一次資源、零碳排放、零廢棄物排放、零員工，李葉青則認(rèn)為，水泥工業(yè)實(shí)現(xiàn)“六零”，其中的著力點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)首先還是零化石能源、零一次資源和零廢棄物排放。
“當(dāng)前，對(duì)于水泥企業(yè)來說，最重要的碳減排方式應(yīng)該是降低熟料生產(chǎn)環(huán)節(jié)的化石燃料碳排放?！崩钊~青分析。
熟料生產(chǎn)過程所消耗的化石燃料及碳酸鹽分解產(chǎn)生的二氧化碳排放占單位水泥碳排放量的90%以上，電力部分的碳排放只占不到10%。而在熟料生產(chǎn)過程中，化石燃料的排放占34.9%～36%，碳酸鹽的分解排放占61%～63.2%，購入電力的碳排放只占1.9%～2.4%。因此，對(duì)普通硅酸鹽水泥而言，在還不能有效解決碳酸鹽分解的碳排放問題的情況下，重點(diǎn)要解決的是化石燃料的排放問題。降低化石燃料的碳排放目前最重要的方式就是使用替代燃料。相比國外，我國水泥行業(yè)目前的熱替代率非常低，僅有2%，今年，華新水泥的目標(biāo)是熱替代率達(dá)到15%，到2025年突破30%。
同時(shí)，李葉青認(rèn)為，“六零”概念中，零廢棄物排放是應(yīng)該首先實(shí)現(xiàn)的，華新旗下部分工廠已實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。大力發(fā)展替代原燃料，持續(xù)降低熟料系數(shù)、提升水泥中混合材摻比，開發(fā)低碳熟料產(chǎn)品，開發(fā)碳中和混凝土，進(jìn)一步提高能效水平，開展富氧燃燒項(xiàng)目試點(diǎn)熱聯(lián)產(chǎn)降碳、林業(yè)碳匯等CCER項(xiàng)目開發(fā)……“這些是華新水泥未來五年要做的碳減排方面的工作?！崩钊~青說，“‘六零’工廠是一個(gè)非常好的概念，我們正在朝著這個(gè)目標(biāo)而努力?！?/span>
讓舊業(yè)煥新生
9月16日，建材行業(yè)節(jié)能減排“解剖麻雀”課題驗(yàn)收會(huì)在北京召開，李葉青作為課題驗(yàn)收水泥組組長主持水泥分論壇的會(huì)議。會(huì)議上，他帶領(lǐng)一眾行業(yè)專家共同審議了典型水泥企業(yè)節(jié)能降碳技術(shù)改造綜合解決方案案例，并為參會(huì)水泥企業(yè)積極提出專業(yè)意見和技術(shù)指導(dǎo)，對(duì)《水泥行業(yè)碳減排技術(shù)指南》的最終形成提供了有力的實(shí)踐支撐。
近年來，作為水泥行業(yè)的知名專家學(xué)者，以及中國建筑材料聯(lián)合會(huì)專家委員會(huì)執(zhí)行主任，李葉青一直在積極與行業(yè)同仁交流分享前沿技術(shù)和發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，而由他一步步打造出的華新水泥也成為水泥企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的樣本。“未來，專家委的主要工作是圍繞國家需要，以及水泥工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展升級(jí)的需要，給水泥企業(yè)提供一些專業(yè)技術(shù)方面的幫助和支持，共同推動(dòng)水泥行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?！崩钊~青告訴記者。
2021年4月，李葉青經(jīng)中國科協(xié)評(píng)審后推薦，成為中國工程院2021年院士增選有效候選人，同年6月，李葉青通過中國工程院院士增選第一輪評(píng)審，進(jìn)入第二輪。這是對(duì)他從業(yè)近40年在水泥工業(yè)領(lǐng)域不斷鉆研創(chuàng)新的鼓勵(lì)，也是對(duì)華新近年來高速發(fā)展的肯定。而李葉青也將繼續(xù)帶領(lǐng)著華新，帶領(lǐng)著中國水泥工業(yè)探索更多前沿領(lǐng)域，讓水泥這個(gè)傳統(tǒng)建材產(chǎn)品在新時(shí)代高質(zhì)量發(fā)展新征程中煥發(fā)新生。
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