国家政策《水泥行业节能降碳改造升级实施指南》提出了，以加强攻关先进技术、加快成熟工艺普及推广为工作方向，推广大比例替代燃料技术，利用生活垃圾、固体废弃物和生物质燃料等替代煤炭，减少化石燃料的消耗量。

那么，替代燃料真的能减少化石燃料使用吗？

替代燃料的使用，到底能节省多少煤炭？

下面分析一组替代燃料在水泥窑使用的试验（注①）↓，探究“替代燃料的使用，到底能节省多少煤炭？”



1、试验的原料

以废旧服装边角料和废旧衣物等纺织废弃物组成的一般工业固废替代燃料。



2、实验的环境

在某公司的一条4800t/d水泥熟料生产线已建设的水泥窑协同处置500t/d生活垃圾项目中进行试验，采用废纺等材料作为替代燃料替代部分传统燃料（比如：煤）生产水泥熟料。

其中试验煤粉的热量分析如下：



由上两图可以看出，与煤粉平均6800大卡的低位发热量相比，在热转化效率100%的情况下，理论上使用1.62t该替代燃料可以节省1t试验煤粉。

3、实际试验的运行参数

此次研究采用梯度试验方式进行，利用该窑线水泥窑协同处置500t/d生活垃圾项目喂料系统将替代燃料喂入分解炉，分别以给定0，3，5，8t/h的喂料速率进行试验。

试验开展过程中分别对替代燃料喂料量、替代燃料消耗量、尾煤用量、吨熟料煤耗等关键性指标进行了统计分析，具体统计数据见下表。



（注：当8t/h时该项目给料输送能力有限，造成运输皮带堵料，无法得出实验数据）

可以很明显看出，随着替代燃料的投加，尾煤和吨熟料实物煤耗用量明显减少。



4、试验结果分析

试验期间替代燃料总共消耗量为470t，共节约用煤330.38t，替代燃料的燃煤替代效果：替代燃料入窑总量/节煤总量=470/269.54=1.74，因此得出每1.74t替代燃料可以节约1t煤。

一般工业固废替代燃料SRF：



值得一提的是，与理论下1.62t节约1t煤相比，可以推测出1.62/1.74≈0.931，即由纺织废弃物组成的固体替代燃料的热效率转化率约为93.1%，表现相当优秀。

5、替代燃料的制备

斯瑞德-一般工业固废替代燃料制备系统，经过多年来的不断创新研发，采用了“双级破碎+磁选+风选+分选+除尘”等工艺，使得到的SRF替代燃料在出料的尺寸大小、均化程度都有着不小的提升，热损失系数更低，替代燃料的平均燃烧热值更是达到了4800-5200大卡，优于上述试验数据。



一般工业固废SRF替代燃料制备案例：

在全球能源紧缺的背景下，大力推动替代燃料的发展，采用SRF替代燃料制备系统，不仅可以在一定程度上缓解用能企业对传统化石燃料的依赖，给企业带来一定的运营利润；还对减少二氧化碳等温室气体排放及环境保护有着重大意义。

注①：该实验数据来源于蔡正《水泥工程》 文献期刊的第5期“水泥窑协同处置废纺作替代燃料的试验研究”，1007-0389(2022)05-17-02。