我國水泥回轉(zhuǎn)窯粉塵治理需要加強
我國是發(fā)展中國家,改革開放以來,經(jīng)濟飛速發(fā)展,各項基礎(chǔ)建設(shè)快速進行,工業(yè)、農(nóng)業(yè)、民用等諸多方面對水泥的需求高漲,近年來各地水泥廠新建、技改項目如雨后春筍。由于水泥制造業(yè)是資源消耗大、能耗大、粉塵污染比較嚴(yán)重的行業(yè),國家對水泥廠建設(shè)提出了限制措施。水泥廠環(huán)境污染問題,特別是粉塵污染問題,一直是水泥制造業(yè)的老大難。我國水泥生產(chǎn)線規(guī)模小、工藝落后的企業(yè)占水泥企業(yè)的75%以上,這些企業(yè)每年排放的粉塵污染物占整個行業(yè)的95%。新型干法水泥生產(chǎn)線因其產(chǎn)量大、能耗低、生產(chǎn)工藝穩(wěn)定、污染容易治理等諸多優(yōu)點而成為水泥生產(chǎn)線的主流,目前我國已有多條 10000t/d水泥熟料生產(chǎn)線,已具有設(shè)計大中規(guī)模新型干法水泥生產(chǎn)線和提供大中規(guī)模新型干法水泥生產(chǎn)線設(shè)備的能力。
2005年12月2日,國家發(fā)展和改革委員會頒布了《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》(2005年本)。該目錄由鼓勵、限制、淘汰3類目錄組成。不屬于鼓勵類、限制類和淘汰類,且符合國家有關(guān)法律、法規(guī)和政策規(guī)定的,為允許類,允許類不列入《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》(2005年本)目錄中。在該目錄中,國家鼓勵4000t/d及以上(西部地區(qū)2000t/d)熟料新型干法水泥生產(chǎn)及裝備和配套材料開發(fā);限制水泥機立窯、干法中空窯、立波爾窯、濕法窯,1500t/d及以下熟料新型干法水泥生產(chǎn)線;淘汰窯徑2.5m及以下水泥干法中空窯(生產(chǎn)特種水泥除外)、水泥(土)蛋窯、普通立窯。從該目錄中可以看出,國家鼓勵新型干法水泥熟料生產(chǎn)線,鼓勵新型干法水泥熟料生產(chǎn)線的大型化。目前我國正在建設(shè)和計劃建設(shè)的水泥熟料生產(chǎn)線大都在2000t/d以上,尤其以2500t/d、5000t/d生產(chǎn)線最為普遍,因其技術(shù)與裝備已經(jīng)很成熟,生產(chǎn)線設(shè)備國產(chǎn)化能做到100%。目前國內(nèi)最大的生產(chǎn)線為10000t /d,海螺水泥集團在銅陵江邊就建有10000t/d生產(chǎn)線,效果很好。由于規(guī)模經(jīng)濟的存在,10000t/d生產(chǎn)線、5000t/d生產(chǎn)線、2500t /d生產(chǎn)線員工人數(shù)變化不大,水泥噸電耗、熱耗隨規(guī)模的增大,均有所下降,總體平均效益率大。這也是國家鼓勵水泥生產(chǎn)線大型化的重要原因之一。水泥生產(chǎn)線的大型化也有利于淘汰小水泥,而淘汰小水泥是水泥工業(yè)污染治理能否取得良好效果的重要環(huán)節(jié)。
新型干法水泥生產(chǎn)線水泥回轉(zhuǎn)窯的窯頭、窯尾是水泥廠最大的粉塵污染源,窯頭、窯尾廢氣總量約占全廠廢氣總量的60%左右。國家環(huán)境保護局1996年3 月7日頒布了《水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915-1996),該標(biāo)準(zhǔn)對不同的功能區(qū),不同時間建成(建設(shè)的水泥廠環(huán)保影響報告書(表)批準(zhǔn)日期)的水泥廠規(guī)定了不同的污染物排放標(biāo)準(zhǔn),其中1985年8月1日之前建設(shè)的水泥廠回轉(zhuǎn)窯在一類區(qū)執(zhí)行一級標(biāo)準(zhǔn)污染物排放,限值150mg/Nm3,二類區(qū)執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn),污染物排放限值400mg/Nm3,三類區(qū)執(zhí)行三級標(biāo)準(zhǔn),污染物排放限值600mg/Nm3;1985年8月1日至1996年12月31 日之間建設(shè)的水泥廠回轉(zhuǎn)窯在一類區(qū)(GB3095)禁止排放污染物,二類區(qū)執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)污染物排放限值150mg/Nm3,三類區(qū)執(zhí)行三級標(biāo)準(zhǔn)污染物排放限值400mg/Nm3;1997年1月1日起建設(shè)的水泥廠回轉(zhuǎn)窯在一類區(qū)(GB3095)禁止排放污染物,二類區(qū)執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)污染物排放限值100mg /Nm3,三類區(qū)執(zhí)行三級標(biāo)準(zhǔn)污染物排放限值150mg/Nm3。
國家環(huán)境保護局2004年12月29日頒布了《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915-2004),統(tǒng)一了回轉(zhuǎn)窯和立窯的排放標(biāo)準(zhǔn),不再按功能區(qū)規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn),對現(xiàn)有生產(chǎn)線實行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),并設(shè)置達標(biāo)過渡期,對新建生產(chǎn)線嚴(yán)格了水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。2006年7月1日起至2009年12 月31日止,現(xiàn)有生產(chǎn)線水泥窯及窯磨一體機排氣筒中的顆粒物排放濃度不得超過100mg/Nm3,自2010年1月1日起,現(xiàn)有水泥窯及窯磨一體機排氣筒中的顆粒物排放濃度不得超過50mg/Nm3,單位產(chǎn)品排放量不得超過0.15kg/t,也就是說,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,國家對環(huán)境保護的要求不斷提高。
從世界范圍來看,水泥廠環(huán)保要求越來越嚴(yán),做好水泥廠最大污染源水泥窯的污染治理意義重大。
目前水泥回轉(zhuǎn)窯的收塵基本是電收塵器和袋收塵器,其中大約90%使用電收塵器,10%使用袋收塵器。隨著《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915-2004)的執(zhí)行,袋收塵器在水泥回轉(zhuǎn)窯上的使用比例有所上升。窯磨一體機的短流程由于高濃度、高負(fù)壓的要求,目前一直使用高濃度、高負(fù)壓電收塵器,高濃度、高負(fù)壓袋收塵器在此領(lǐng)域還未有應(yīng)用。針對《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915-2004)規(guī)定的水泥窯及窯磨一體機顆粒物排放濃度不得超過50mg/Nm3的規(guī)定,很多單位和個人在電收塵器、袋收塵器研究和應(yīng)用方面做了大量工作。特別是電收塵器,以前在老標(biāo)準(zhǔn)水泥窯及窯磨一體機顆粒物排放濃度不得超過100mg/Nm3時,出于減少投資方面考慮,電收塵器顆粒物排放濃度在滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的條件下,一般都在50mg/Nm3以上,以致一些非電收塵器業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為電收塵器顆粒物排放濃度將高于《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915-2004)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),將不能應(yīng)用于水泥回轉(zhuǎn)窯的收塵。通過合肥水泥研究設(shè)計院、河南中材環(huán)保有限公司、西礦環(huán)?萍加邢薰緦﹄娛諌m器進行改進與應(yīng)用,使用結(jié)果表明,電收塵器在水泥回轉(zhuǎn)上收塵效果理想,使用效果完全滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求,合肥水泥研究設(shè)計院應(yīng)用在國投海南水泥有限公司新型干法水泥熟料生產(chǎn)線水泥回轉(zhuǎn)窯 2500t/d窯尾、窯頭電收塵器出口排放濃度分別為42.5mg/Nm3、26.6mg/Nm3,說明電收塵器在設(shè)計、制造、安裝、使用得當(dāng)?shù)那闆r下完全能滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求。對環(huán)保要求高于國家標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū),從達標(biāo)運行穩(wěn)定性出發(fā),應(yīng)選用袋收塵器為宜。
我國的環(huán)保技術(shù)與歐美國家的環(huán)保技術(shù)已不相上下,但環(huán)保設(shè)備在制造和使用上與歐美國家還存在不小的差距。究其原因,在于目前我國環(huán)保設(shè)備的生產(chǎn)廠家眾多,生產(chǎn)裝備與技術(shù)參差不齊,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品也差別很大。我國是發(fā)展中國家,很多企業(yè)在發(fā)展的同時,對污染的治理沒有引起足夠的重視。近年來國家三令五申環(huán)保的重要性,加大了對環(huán)保的監(jiān)督和治理的力度。水泥生產(chǎn)廠家也加大對環(huán)保設(shè)備性能的要求,環(huán)保設(shè)備制造廠家在生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)質(zhì)量上也都做了一定的改進。利用窯尾廢氣烘干工藝的水泥窯尾窯頭廢氣量約占整個水泥生產(chǎn)線廢氣量的60%,其中窯尾廢氣約占整個水泥生產(chǎn)線廢氣量的36%。由于窯尾廢氣溫度高、煙氣量大,屬于水泥廠比較難治理的污染,每年都有大量針對窯尾廢氣收塵進行的研究,并對收塵設(shè)備進行技術(shù)革新,以期達到更好的效果。水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣治理選用電收塵器還是袋收塵器、選用袋收塵器選用哪個系列的袋收塵器,這些大家探討過很多,眾說紛紜,給水泥廠窯尾收塵的選擇帶來很大的困惑,也給工藝設(shè)計人員在工藝設(shè)計時設(shè)備選用和選型增加了難度,同時給電收塵器和袋收塵器科研單位、生產(chǎn)單位帶來輿論導(dǎo)向的不平等影響。從使用效果來看,電收塵器和袋收塵器在窯尾廢氣治理中都能滿足排放濃度不大于50mg/Nm3的排放,做到達標(biāo)排放。如何正確合理地選擇與使用窯尾收塵設(shè)備,做到既能滿足環(huán)保要求又能產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益就顯得尤為重要,值得大家研究探討。
收塵器是環(huán)保設(shè)備,但它本身又是有生命周期的設(shè)備,在進行除塵過程中會消耗動力資源,需要定期或不定期地更換部件,同時產(chǎn)生廢物。收塵器生命周期本身產(chǎn)生的廢物少,對環(huán)境的影響就小,產(chǎn)生的廢物可以回收再利用,對環(huán)境的影響也就小。電收塵器整個生命周期本身產(chǎn)生的廢物少,更換下來的部件材料大都是鋼鐵質(zhì)材料,回收利用方便,基本不再污染環(huán)境。袋收塵器整個生命周期本身產(chǎn)生的廢物較多,需要更換大量濾袋,更換下來的濾袋回收利用難度大,容易對環(huán)境形成再污染。以5000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線窯尾袋收塵器為例,平均每年更換的濾袋約5.47t,加上濾袋里面和上面黏附的粉塵,總共約10t。這么多的廢物很難回收再利用,容易對環(huán)境形成二次污染。因此,廢舊濾袋回收作為原材料加工成濾料或其他產(chǎn)品,使其進入產(chǎn)品鏈,減少對環(huán)境的污染將是一個很好、也很必要的研究方向。
我國的環(huán)保技術(shù)已經(jīng)達到國際先進水平,但是制造加工手段和設(shè)備日常維護技術(shù)還比較落后。選擇收塵設(shè)備時也應(yīng)該考慮從清潔生產(chǎn)的角度,盡量減少設(shè)備使用過程中產(chǎn)生的再污染。
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