水泥工业清洁生产审核报告

水泥工业清洁生产审核分析 1 水泥工 业清洁生产审核 摘要 ： 水泥制造业是基础工业，也是高能耗工业，在产品的制造过程中将耗用大量的热能和电能；同时水泥制造业也是高污染行业，主要污染物为粉尘，特别是干法水泥生产工艺，在工艺的全过程均有大量的粉尘产生，增加粉尘的回收量、消减其排放量，是水泥厂清洁生产的主要目标。 本文通过 某水泥生产企业清洁生产审核 工作的开展 ， 阐述 水泥企业清洁生产审核的过程，分析企业通过清洁生产审核获得经济效益和环境效益 ，说明清洁生产审核在水泥企业开展的可行性 和必要性 。 关键词 ： 清洁生产 节能减排 水泥工业 粉（ 烟）尘 可持续发展 Cement industry of cleaner production audit ABSTRACT: Cement manufacturing is the basic industries, but also high-energy consumption industries, the manufacturing process of the product will consume a lot of heat and electricity; At the same time, the cement manufacturing industry is highly polluting industries, major pollutants for the dust, especially the dry-process cement production technology, In the process the whole process a lot of dust are generated, increasing the recovery of the amount of dust, to reduce their emissions, is the cement of the main objectives of cleaner production. In this paper, a clean production of cement manufacturers to carry out audit work on the cement the process of cleaner production audit, analysis through access to economic benefits of cleaner production audit and environmental benefits that clean production enterprises in the cement review the feasibility and necessity. Key Words: Cleaner Production Energy-saving emission reduction Cement Industry Powder (smoke) dust Sustainable Development 水泥工业清洁生产审核分析 1 目 录 1 前言 - 1 1.1 清洁生产的定义 - 1 1.2 水泥工业开展清洁生产的必要性 - 1 2 水泥工业清洁生产审核 - 2 2.1 清洁生产审核程序 - 2 2.2 筹划与组织 - 3 2.3 预评估 - 3 2.3.1 生产工艺流程 - 4 2.3.2 特征污染物分析 - 7 2.3.3 确定审核重点 - 8 2.3.4 设置清洁生产目标 - 8 2.4 评估 - 8 2.4.1 单元操作功能说明 - 9 2.4.2 物料平衡 -10 2.4.3 审核重点废物产生原因分析 - 11 2.5 方案的产生和筛选 -12 2.6 方案可行性分析 -13 2.6.1 技术评估 -13 2.6.2 环境评估 -15 2.6.3 经济评估 -15 2.7 方案实施 -17 2.8 持续清洁生产 -17 3 总结 -17 致 谢 - 错误 !未定义书签。 参考文献 -19 水泥工业清洁生产审核分析 1 1 前言 1.1 清洁生产 的定义 清洁生产 1 （ CLEANER PRODUCTION）是环境保护战略由被动反应向主动行动的一种转变，联合国环境规划署于 1996 年提出了清洁生产的最新定义，即：清洁生产是一种新的创造性的思想，该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。 对生产过程，要求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，减降所有废弃物的数量和毒性； 对产品，要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响； 对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。 换句话说，清洁生产就是用清洁的能源和原材料、清洁工艺及无污染、少污 染的生产方式、科学而严格的管理措施，生产清洁的产品和提供清洁的 服务，塑 造“更清洁的工业”，实现“节能、降耗、减污、增效”的目的，实现经济和环 境的可持续发展。 水泥工业清洁生产 2 指的是 ： 合理而有限地利用自然资源和能源 ， 使用先进的生产技术和装备 ， 生产全过程控制污染 ， 并有效利用废弃物 ， 生产符合工业标准的且无毒无害的水泥产品 。 1.2 水泥工业开展清洁生产的必要性 水泥生产是建材行业里的污染大户，其原材料及产品的特点使得其生产过程中产生并排放出大量的粉尘，不仅严重破坏大气环境质量，还对员工的身心健康造成严重的危害，企业承受着巨大的环境压力和经济压力，因此水泥企业开展清 洁生产是很必要的。简单地说，推行清洁生产后可给企业带来以下四个方面的好处。 （ 1）降低成本，提高市场竞争力 清洁生产通过在生产过程中提高资源和能源的利用效率来减少污染和消耗，因而通常可以降低生产成本，从而提高企业的市场竞争能力。 （ 2）减少污染，保护环境，造福人民 清洁生产强调在源头预防污染，最终减少污染排放和对环境的危害。 （ 3）提高企业环保形象 随着环境污染的加剧，人们的环境意识也越来越高，对企业的环境形象也更为关注，因而注重环保的企业将会吸引社会和用户的注意。 （ 4）提高管理水平 清洁生产强调加强管理 ，通过对生产过程的严格控制和管理来达到提高效率的目的，因而可以提高企业的管理水平。 清洁生产是控制环境污染的有效措施 ， 彻底改变了过去被动 、 滞后的污染控制手段 ，强调在污染产生之前就进行有效控制和削减 。 因此进行清洁生产 ， 可以提高生产效率 、 增加社会效益和经济效益 ， 提高企业市场竞争力 。 水泥工业清洁生产审核分析 2 为了引导我国水泥行业向着可持续发展的循环经济方向前进 ， 必须走清洁生产的道路 ， 也就是说水泥的加工制造既要满足当代人们的需要 !又要合理地使用自然资源和能源并能保护环境 ， 清洁生产是我国水泥工业可持续发展的必由之路 。 2 水泥工业清洁生 产审核 清洁生产审核 3 ，是指按照一定程序，对生产和服务过程进行调查和诊断，找出能耗高、物耗高、污染重的原因，提出减少有毒有害物料的使用、产生，降低能耗、物耗以及废物产生的方案，进而选定技术经济及环境可行的 清洁生产方案的过程 。 通过系统地实施 清洁生产审计，企业可以达到“节能、降耗、减污、增效”的目的。本文 主要介绍如何进行清洁生产 审核 。 2.1 清洁生产审核程序 审核的程序一般包含 七个阶段 4 ，不同的阶段有不同的工作重点，只有按照程序一步步进行审核和评估，才可确保审核结果的可靠性，保障清洁生产工作的顺利进行 。 各阶段工作内容见表 2-1-1。 表 2-1-1 清洁生产审核程序一览表 序号 阶段 输入 活动 产出 1 筹划和 组织 1.清洁生产组织需求 2.必要的资源投入 (人力资源、资金等 ) 1. 取得领导支持 2. 组建审核小组 3. 制定工作计划 4. 开展宣传教育 领导的参与 审核小组 审核工作计划 障碍的克服 2 预评估 1.步骤 1 的产出 2.必要的资源投入 (人力资源、资金等 ) 1. 进行现状调研 2. 进行现场考察 3. 评价产污状况 4. 确定审核重点 5. 设置清洁生产目标 6. 提出和实施无 /低费方案（全厂） 现状调查结论 审核重点 清洁生产目标 现场考察产生的无 /低费方案的实施 3 评估 1.步骤 2 的产出 2.必要的资源投入 (人力资源、资金等 ) 1. 准备审核重点资料 2. 实测输入输出物流 3. 建立物料平衡 4. 分析废弃物产生原因 5. 提出和实施无 /低费方案（审核 重点） 物料平衡 废弃物产生原因 审核重点无 /低费方案的实施 4 方案的产生 和筛选 1.步骤 3 的产出 2.必要的资源投入 (人力资源、资金等 ) 1. 产 生方案 2. 分类汇总方案 3. 筛选方案 4. 研制方案 5. 继续实施无 /低费方案 6. 核定并汇总无 /低费方案实施效果 7. 编写清洁生产中期审核报告 各类清洁生产方案的汇总 推荐的供可行性分析的方案 中期评估前无 /低费方案实 施效果的核定预汇总 清洁生产中期审核报告 5 可行性 分析 1.步骤 4 的产出 1. 进行市场调查 2. 进行技术评估 方案的可行性分析的结果 推荐的可实施方案 水泥工业清洁生产审核分析 3 2.必要的资源投入 (人力资源、资金等 ) 3. 进行环境评估 4. 进行经济评估 5. 推荐可实施方案 6 方案实 施 1.步骤 5 的产出 2.必要的资源投入 (人力资源、资金等 ) 1. 组织方案实施 2. 汇总已实施的无 /低费方案的成果 3. 验证已实施的中 /高费方案的成果 4. 分析总结已实施方案对企业的影响 推荐方案的实施 已实施方案的成果分析结论 7 持续清洁生 产 1.步骤 6 的产出 2.必要的资源投入 (人力资源、资金等 ) 1. 建立和完善清洁生产组织 2. 建立和完善清洁生产管理制度 3. 制定持续清洁生产计划 4. 编制清洁生产审核报告 清洁生产组织机构 清洁生产管理制度 持续清洁生产计划 清洁生产审核报告 2.2 筹划与组织 工作重点是组织宣传培训、提高全员清洁生产意识，取得高管理层的支持与参与。组建清洁生产审核小组、制定清洁生产工作计划。 某 水泥生产 企业清洁生产审核领导小组和工作小组情况，见表 2-2-1。 表 2-2-1 某水泥生产企业清洁生产审核领导小组和工作小组一览表 姓名 职务 审核小组职务 工作职责 * 总经理 组长 全面组织领导和协调清洁生产工作，对清洁生产审核过程中的问题进行决策、审核并批准。 * 副总经理 副组长 负责安全、环保等方面，发动、组织、领导、协调各部门工作并参与审核工作，负责对审核开展情况进行全面的监督、检查和评估；并筹划、组织协调宣传培训方面的工作。 * 副总经理 副组长 负责财务系统管理，参与方案的可行性分析，协助组长完成清洁生产审核工作。 * 办公室主任 成员 负责协调本部门工作，提供清洁生产审核过程中有关本部门的资料，并审核，保证所提供资料的真实性；参与方案的可行性分析，协助组长做好清洁生产审核工作。 * 中控主任 成员 * 电修主任 成员 * 采购部长 成员 负责审核过程中市场调研工作，提供原辅材料的价格及购进数量资料，参与方案的可行性分析，协助组长完成清洁生产审核工作。 2.3 预评估 工作重点是对企业概况、生产状况、环保状况、管理状况、员工素质、产污排污状况、产污原因情况进行调查评价，确定审核重点。 水泥工业清洁生产审核分析 4 2.3.1 生产工艺流程 水泥生产工艺流程见图 2-3-1，工艺简述如下： 1.原料 破碎 水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、 砂页岩 、 转炉渣 等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石是生产水泥用量最大 的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。 在物料进入粉磨设备之前，尽可能将大块物料破碎至细小、均匀的粒度，以减轻粉磨设备的负荷，提高 磨 机的产量。物料破碎后，可减少在运输和贮存过程中不同粒度物料的分离现象，有得于制得成分均匀 的生料 ， 提高配料的准确性。 2. 预均化 5 水泥生产过程中，原料入厂后有一个储存及取用的过程。储库仅发挥储存功能，预均化堆场则兼备储存与预均化双重功能。 原料预均化的基本原理在于“平铺直取”。即在进行原料堆放时，尽可能以最多的相互平行 和上下重叠的同厚度的料层构成料堆；取料时，则设法垂直于料层的方向，尽可能同时切取所有料层，依次切取，直到取尽。这样取出的原料就比输入（堆放）时均齐得多，原料在使用之前，进行了预先均化。 3.生料均化 6 新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。 均化采用空气搅拌，重力作用，产生 “漏斗效应 ”，使生料粉在向下卸落时，尽量切割多层料面，充分混合。利用不同的流化空气，使库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用，有的区域卸料，有的区域流 化，从而使库内料面产生倾斜，进行径向混合均化。 4.熟料 烧成 7 熟料烧成采用预分解窑系统，该系统由悬浮预热器、分解炉、回转窑和冷却机系统组成。 生料在入窑后和热气体进行热交换发生一系列的物理化学反应生成熟料。熟料主要由硅酸三钙（ C3S）、硅酸二钙（ C2S）、铝酸三钙（ C3A）、铁铝酸四钙（ C4AF）等矿物所组成。窑系统在不同温度场的各个反应带内生料的物理、化学反应过程如下： 1） 干燥带 承担生料中水分的蒸发任务。反应温度 100，实际上物料的温度在大约 20 50进入窑系统，超过露点温度后，大约在 75 150水分蒸发，反应式： H2OH2O，反应吸热约 2675kJ/kg。 2） 预热带 承担粘土质等原料中化学水的分解脱水任务。反应温度 450，反应热很小。反应式： A12O32SiO22H2OAl2O3+2SiO2+2H2O。 水泥工业清洁生产审核分析 5 3） 碳酸盐分解带 主要承担碳酸镁及碳酸钙的分解任务。耗热量：碳酸镁为 815kJ/kg.MgCO3，碳酸钙为 1656 kJ/kg.CaCO3。由于生料中碳酸钙含量多，故本带需热量是很大的。反应温度及反应式如下： MgCO3MgO+CO2 （ 600 700 ） CaCO3CaO+CO2（ 650 900 ） CaO A12O3CaOA12O3 （ 800 ） CaO Fe2O3CaOFe2O3 （ 800 ） CaO CaOFe2O32CaOFe2O3（ 800 ） CaO CaOFe2O32CaOFe2O3（ 800 ） 3（ CaOA12O3） +2 CaO5 CaO3A12O3（ 900 950 ） 4） 放热反应带 主要承担固相反应任务，为放热反应。本带上部为炽热火焰，下部物料反应放热，故物料升温很快，反应温度及反应式如下： 2CaO SiO22CaOSiO2（ 1000 ） 3（ 2CaOFe2O3） 5 CaO3A12O3 CaO3（ 4 CaOA12O3Fe2O3） （ 1200 1300 ） 5 CaO3A12O3 4CaO3（ 3 CaOA12O3） （ 1200 1300 ） 5）烧成带 主要承担熟料中的主要矿物 C3S 的形成， f CaO 的吸收，完成熟料的最后烧成任务。在本带中由 1280 开始出现液相，直到 1450 C3S 大量形成， f CaO 最后基本吸收，完成熟料的最后烧结过程，离开火焰高温区逐渐降温到 1300 左右进入冷却带。在该带1350 1450 时液相量可达 20%30%, A12O3、 Fe2O3 及其他组分进入液相。 C3S 形成为放热反应，放热量为 447 kJ/kg. C3S。反应温度及反应式如下： 2CaOSiO2 CaO3CaOSiO2（ 1280 1450 ） 6） 冷却带 主要任务有三项，一是使熟料中的 C3A、 C4AF 及少量 C5A3 重新结晶；二是使部分液相形成玻璃体；三是回收熟料中的热焓加热燃烧用空气。本带反应温度为 13501200 以下。 6.水泥粉磨 水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料（及胶凝剂、 性能调节材料等）粉磨至适宜的粒度（以细度、比表面积等表示），形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速度，满足水泥浆体凝结、硬化要求。 水泥工业清洁生产审核分析 6 水泥工业清洁生产审核分析 7 7.水泥包装 水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。 8.煤粉制备 和燃烧器 水泥生产所需要的煤，一般来说必须磨制成煤粉，而煤粉的质量又直接影响水泥的质量。在煤粉制备、储存、输送和使用过程中，处理不当，容易污染环境，甚至发生安全事故，造成人员伤亡和设备的损坏，因此，水泥生产过程中，煤粉制备系统的可靠性、经济性、安全性以及环境保护条件，自动化水平是十分重要的。 燃料燃烧 器是水泥熟料制备过程中的热源，它承担着燃料燃烧的重要任务。对于预分解窑来说，它所具有的两个热源 窑内及分解炉内的燃料燃烧器同样十分重要。只有具有优良性能的燃烧器，才能保证喂入窑系统的燃料在燃烧室间内迅速分散均布、及时起火、完全燃烧，并按照要求提供充足的热源，形成一个合理的温度场及热工制度，从而使回转窑系统充分发挥其应有的功能，顺利完成所赋予的各项任务，做到优质、高效、低耗、长期安全运转和满足环境保护规定的要求。 2.3.2 特征污染物分析 1.氟化物 在水泥熟料煅烧过程中，煤和物料中夹杂的氟燃烧会生成氟化 物造成污染，但其量甚微。而立窑煅烧为改善工艺条件，提高产品质量以及降低能耗，常加入复合矿化剂（如萤石、氟硅酸钠等）配制生料，它们在高温下烧制时，与水蒸气作用发生如下化学反应： CaF2+2H2O =Ca (OH) 2+2HF SiO2+4HF=2H2O+SiF4 HF 能很快与大气中的水分结合，形成氢氟酸气溶胶； SiF4 在大气中与水蒸气反应形成水合氟化硅和易溶于水的氟硅酸，降雨可把大气中的氟化物带到地面，进而造成水、土壤和农作物污染，最终危害人畜健康。 新型干法水泥生产工艺，与立窑工艺相比，干法水泥生产过程 中不会加入复合矿化剂（如萤石、氟硅酸钠等）配制生料，因此， 窑尾所排气体中很难检测到氟化物 。 2.二氧化硫 硫化合物是随燃料或原材料一起进入水泥窑系统的。原材料中的硫化合物主要以硫酸盐（如：硫酸钙 CaSO4）或硫化物（即：黄铁矿或白铁矿 FeS2）的形式存在。 原材料中的硫酸盐在温度达到 1200 以前具有热稳定性，因此会进入旋转窑的烧结区，然后在烧结区中分解出二氧化硫。部分二氧化硫会与碱金属结合并进入熟料结构中。其余二氧化硫则被带回到水泥窑系统的冷却器区，并在该部位与煅烧形成的氧化钙或碳酸钙反应后重新送 入烧结区（ “二氧化硫化学吸附 ”）。 随燃料一起引入的无机和有机硫化合物会经过同样的内部循环，包括热分解、氧化成二氧化硫、与碱金属反应或与氧化钙反应。在这个密闭的内部循环中，通过燃料或原材料硫酸盐引入的全部硫都将留在水泥窑中化学结合到水泥熟料中，同时不会生成气态二氧化硫排放物。 水泥工业清洁生产审核分析 8 但是，当原材料被废气加热时，原材料中的硫化物（和有机硫化合物）会在 400 到 600 的中间温度下分解和氧化，而生成二氧化硫。在这种温度条件下可与二氧化硫反应的氧化钙并不是很多。因此，在干预热器水泥窑中，总量中约 30% 的硫化物 可能会以气态二氧化硫的形式离开预热器部分。直接运行条件下，即原料磨关闭时，其中的大部分会排放到大气中。在复合运行状态下，即原料磨处于工作状态下，剩余二氧化硫中有 30% 到 90% 会被原料磨机新研磨的原料粉颗粒吸附（ “ 物理 -化学吸附 ” ）。 二氧化硫或 VOC 等气态排放物在很大程度上由所用原材料的化学性质决定，而不由燃料成分决定。原材料中不稳定成分越低，其污染物排放量就越低。 2.3.3 确定审核重点 清洁生产审核重点的确立是整个清洁生产过程的关键步骤和 重点工作 8 ，本文 采用权重总和计分排序法 9 确定清洁生产 审核的审核重点。 表 2-3-1 权重总和计分排序表 因素 权重值 W(1 10) 备选审核重点得分 熟料工段 水泥工段 中控室 R RW R RW R RW 废弃物量 粉尘 10 10 100 10 100 6 60 SO2 10 10 100 6 60 4 40 NOx 10 10 100 6 60 3 30 主要消耗 7 9 63 8 56 4 28 外部环保要求 8 10 80 9 72 5 40 清洁生产潜力 6 9 54 7 42 3 18 车间积 极性 4 6 24 5 20 5 20 总分 （ RW） 521 410 236 排序 1 2 3 2.3.4 设置清洁生产目标 依据水泥单位产品能源消耗限额 （ GB16780 2007） 10 、 水泥工业大气污染物排放标准 （ DB37/532-2005） 11 的规定，参照 清洁生产标准 水泥行业（ HJ 467-2009） 12 ，结合公司工艺、技术、设备现状等实际情况制定清洁生产审核目标。 2.4 评估 评估阶段是对预评估阶段中确定的清洁生产审核 重点的物料投入、生产过程、产品的产出和废物的产生等进行详细的分析，并通过建立清洁生产审核重点的物料平衡、水平衡等，找出物料流失环节、能源流失环节和污染物产生的原因， 查找材料储存、生产运行与管理和过程控制等方面存在的问题，以及与国内外先进水平的差距，以确定预防污染方案， 为清洁生产方案的提出与确定提供切入点和依据。 评估阶段审核程序见图 2-4-1。 水泥工业清洁生产审核分析 9 2.4.1 单元操作功能说明 根据 企业的 实际生产情况和工艺流程，编制了审核重点单元操作功能说明表，见表2-4-1。 表 2-4-1 审核重点 单元操作功能说明表 单元操作名称 功 能 石灰石破碎 将进厂石灰石破碎到 25mm 以下。 石灰石预均化 不同品味的石灰石进行混合均化 。 生料配料 通过一定得配备进行混合下料 。 原料磨 (球磨机 ) 将入磨原材料进行粉磨 。 1.编制审计重点工艺流程图和各单元操作工艺流程图 2.实测过程输入、输出 过程输入 确定输入物料 记录用水、用料 测定回用于生产中的排放物 过程输出 合格产品、产量 记录副产品 记录废水、废气、 废渣排放量 物料平衡推算 集中输入和输出记录资料 初步推算物料平衡 评价及反复推敲物料平衡 3. 建立物料平衡 4. 评估物料平衡、分析废物流产生原因 5. 寻找清洁生产机会 6. 实施明显、简单易行的预防污染方案 图 2-4-1 “评估 ”程序图 水泥工业清洁生产审核分析 10 选粉机 将粗、细粉进行分离 。 生料均化 将不同时间生产的生料在气力的作用下进行均化 。 预热分解 将生料在一定得温度下进行预分解 。 回转窑 将生料、煤粉在一定得温度下进行煅烧生成熟料 。 熟料冷却 将出回转窑熟料冷却到 60一下 。 收尘 将生 产过程中所有下料扬尘点进行回收，减少排放量 。 增湿塔 将出预热器的废气进行降温 。 煤磨 将原煤进行粉煤到细读小于 12%以下。 余热发电 利用回转窑的余热带动汽轮机进行发电 。 2.4.2 物料平衡 13 根据实测情况，将物料输入和输出数据进行了汇总，汇总情况见表 2-4-2。 表 2-4-2 审核重点物料输入、输出数据汇总表 输入物料 输出物料 名称 数量 （ Kg/t 熟料） 名称 数量 （ Kg/t 熟料） 石灰石 1335.12 石灰石烧失量 553.68 砂岩 71.56 砂岩烧失量 2.16 页 岩 36.60 页岩烧失量 2.56 钢渣 47.46 钢渣烧失量 0.45 煤矸石 73.19 煤矸石烧失量 11.46 粉煤灰 27.68 粉煤灰烧失量 4.05 原料煤 148.37 石灰石破碎粉尘 0.002 配料袋式收尘器粉尘 0.001 原料磨电收尘器收尘 18.58 原料磨外排粉尘 0.09 预热分解电除尘器收尘 13.92 预热分解外排粉尘 0.13 袋式收尘器煤尘 1.49 原料煤水分 14.10 原料煤挥发份 41.14 原料 煤固定碳 72.21 SO2 产生量 0.05 熟料入库 1000 无组织排放 0.01 合计 1739.98 合计 1736.08 备注：偏差（ 1739.98 1736.08） /1739.98100 0.22 SO2 产生量原料煤硫份 （ 1-98） 2 0.05kg 水泥工业清洁生产审核分析 11 编制审核重点和物料平衡图 ，见图 2-4-2。 阐述平衡结果： 根据输入输出物料汇总研究分析，建立 熟料工段 物料平衡图，由物料平衡图可以看出，每生产 1 吨 水泥 熟料 ，要消耗 石灰石 1335.12kg、砂岩 71.56kg、页岩 36.60kg、钢渣 47.46kg、煤矸石 73.19kg、粉煤灰 27.68kg、原料煤 148.37kg，同时产生除尘灰 86.32kg，外排粉尘 0.45kg、 SO2 0.05kg、去低温余热发电系统的固定碳 72.21kg、熟料 1000kg。回收的粉尘全部回用于生产过程中。每生产 1 吨 熟料 的损失为 3.9kg，占投加物料总质量的 0.22。 分析 生产 过程中物料平衡损失的原因： 1.主要来自配料、转运等过程中的粉尘损失。2.计量误差。 2.4.3 审核重点废物 产生原因分析 对熟料工段的废物产生原因进行了重点分析，认为废物产生的原因如表 2-4-3 所示。 熟 料 工 段 石灰石 1335.12 砂岩烧失量 2.16 石灰石烧失量 553.68 砂岩 71.56 页岩烧失量 2.56 粉煤灰 27.68 煤矸石 73.19 钢渣烧失量 0.45 煤矸石烧失量 11.46 页岩 36.60 钢渣 47.46 图 2-4-2 熟料工段 物料平衡图 （单位： kg/t 熟料） 选粉机回原料磨粉尘 生料均化从电收尘器回用粉尘 生料均化从预热分解电收尘回用 原料煤 148.37 粉煤灰烧失量 4.05 石灰石破碎粉尘 0.002 配料袋式收尘器粉尘 0.001 原料磨电收尘器收尘 18.58 原料磨外排粉尘 0.09 预热分解电除尘器 收尘 13.92 预热分解外排粉尘 0.13 袋式收尘器煤尘 1.49 原料煤水分 14.10 原料煤挥发份 41.14 熟料入库 1000 无组织排放 0.01 SO2 0.05 输入： 1739.98 输出 ： 1736.08 粉（烟）尘 0.45kg 水泥工业清洁生产审核分析 12 表 2-4-3 熟料工段 废物产生原因分析表 主要 污染物 原因分类 原辅材料和能源 技术工艺 设备 过程控制 产品 废物特性 管理 员工 烟（ 粉 ） 尘 二氧化硫 NOx 通过实测和评估可以看出，影响废物产生的主要因素包括原辅材料和能源、技术工艺、设备、过程控制、产品、管理、员工等，其中原辅材料含杂、技术工艺需要优化，部分设备需合理配 置是影响废物产生的最主要因素。因此，清洁生产审核应针对发现的问题制定切实可行的预防措施，加强对生产全过程的污染预防控制，以达到减污、增效的目的。 2.5 方案的产生和筛选 工作重点是研究制定备 选方案 14 ，对方案进行分类，确定筛选方案，并继续实施无费 /低费方案。 通过前期的审核工作和大量细致的清洁生产宣传教育，广大职工对清洁生产有了较为深入的理解，在此基础上清洁生产审核小组开展了车间职工合理化建议活动，广泛发动群众集思广益，共收集整理出 10 个预选方案，并且在审核期间逐步实施，见表 2-5-1。 表 2-5-1 方案筛选结果汇总表 方案 类别 编号 方案名称 预计投资 （万元） 预计效果 环境效益 经济效益 无 费 方 案 F1 加强厂区环境卫生管理 0 改善厂区环境。 5000 元。 F2 水泥散装管理 0 减少扬尘 3.5 吨 /年，避免 了产品损失。 避免产品损失产生经济效益 9800 元 /年。 F3 化验室样品在检验完成后的处理措施。 0 减少原料和产品浪费 1.2t/a。 减少浪费产生经济效益 380 元 /年。 低 费 方 F4 检查漏油环节，对漏油设备进行维修 200 元 节约油 3 t/a，改善了生产现场环境。 因节约油而创造经济效益4600 元 /年。 F5 包装机拉链机 改造 400 元 每年可节约用电 3000Kw.h。 电耗降低，节省电费 2061 元 /年。 F6 电茶水炉改造 6500 元 可节电 1.35 万 节电产生经济水泥工业清洁生产审核分析 13 案 Kw.h。 效益 9300 元 /年。 F7 水泥库底放料单管改造 1 万元 可节电 5.6 万Kw.h。 节电产生经济效益 37920 元 /年。 F8 水泥磨出磨篦板更换 3 万元 减少磨内漏锻，增加磨内通风量，提高了产品产质量，减少了篦板的损坏。 增加产量效益 183 万元 /年。 F9 规范全厂的安全警示标志牌 200 元 降低环 境风险事故发 生的概率。 0 中 /高 费 方 案 F10 窑尾电除尘改造方案 80 万元 每年向 环境减排 烟（ 粉 ） 尘57.3 吨。 年可获得净利润 6.77 万元。 2.6 方案可行性分析 工作重点是对筛选出的方案进行技术、环境及经济与社会效益的综合分析，向审核组推荐可实施方案。 F10 窑尾电除尘改造 方案 可行性分析 2.6.1 技术评估 1） 工作原理 电袋复合式除尘器 15 是一种将电除尘器和布袋除尘器有机结合的高效、新型、环保除尘设备，它采用常规静 电除尘器的第一电场作为一级除尘单元，除去烟气中的颗粒烟尘，然后利用布袋作为二级除尘单元，除去剩下的微细颗粒。 在电袋复合除尘器内，其前端设置电场，后端设置滤袋。当烟气通过电场时，烟气中 80 90的粉尘被电场收集下来，剩余的 10 20的粉尘随烟气进入滤袋，这样，布袋除尘器的阻力将大幅度降低。由于烟气含尘量小，滤袋的清灰频率可降低至煤1 1.5h 清灰一次。粉尘在电场中充分荷电后除去粗尘，剩下荷电不充分的细尘可在电场中被极化后进入滤袋，而覆膜滤袋对微细粉尘有很高的除尘效率。电袋复合除尘器充分利用了电除尘器 一电场捕集粉尘绝对量大和荷电粉尘的过滤除尘机制优势，使得袋式除尘区的滤袋粉尘负荷大大降低、阻力减少、清灰周期延长，滤袋寿命可达 4 年以上，克服了袋式除尘器的固有缺点，从而使袋式除尘效率高、对粉尘特性要求低等一系列优水泥工业清洁生产审核分析 14 点得到进一步发挥，最终使系统性能达到优化。 电袋复合除尘器实现了除尘机制的创新，即集电除尘 粉尘预荷电 布袋过滤为一体的除尘机制，同时，通过电除尘器和布袋除尘器的性能优化实现了系统性能的集优。电袋复合除尘装置利用多种除尘机理，对不同粒径粉尘的捕集效率达到 99.9以上，使烟尘排放质量浓度降至 30mg/m3，甚至 10mg/m3。 2） 主要技术参数 该方案相关参数见表 2-6-1。 表 2-6-1 方案相关参数一览表 1.回转窑正常生产下经处理后入收尘器的主要废气参数 废气温度 120 170 废气量 440000m3/h 设计煤种 烟煤 排放废气温度 120 2.电袋复合除尘器设计参数 型号及规格 CBMP384-23 处理烟气量 440000m3/h 烟气温度 200 瞬间 260 进口含尘浓度 80g/Nm3 出口含尘浓度 50 mg/Nm3 操作压力 4000Pa 气布比 0.97m3/min/m2 压力损失 1700 Pa 压缩空气压力 0.2 0.4MPa 压缩空气耗气量 4.2Nm3/min 漏风率 2 总除尘面积 7528m2 收尘器效率 99.93 3.主要机构技术参数 室数 6 个 每室滤袋数量 384 个 总滤袋数量 2304 个 滤袋规格 1606500mm 过滤方式 外滤 滤袋材质 P84 清灰周期 20 30min 清灰方式 在线定时清灰 4.配套机电设备性能参数 储气罐 6 个 规格： 4006100 包 括 截止阀，压力表截止阀，安全阀，压力表以及相应的连接附件 提升阀 12 个 规格： 11001520mm 配用气缸 SIF160800-FA 气缸电磁阀电压 24V/DC 气缸电磁阀功率 3W 附带：阀板，电磁阀 脉冲阀 144 个 规格： 3 （淹没式） 脉冲电磁阀电压： 24V/DC 脉冲电磁阀功率： 17W 清灰程序控制器 型号： CBMP384-23-DK 输入电压： 380V/220V-AC 过滤调压阀 型号： GFR600-25 数量： 4 个 气源三联体 型号： GC400-15-F 数量： 1 个 水泥工业清洁生产审核分析 15 3） 该方案的技术可行性以及必要性 在空气污染控制领域中，静电除尘器和布袋除尘器是应用广泛的颗粒污染物净化设备。随着人类社会在环境保护方面的要求不断提高，单独使用静电除尘器和布袋除尘器都将难以适应新的形势和新的要求。静电除尘器由于受到粉尘性质、设备状况等因素的影响，为达到 10mg/m3 的排放要求非常困难，且将大大增加静电除尘器的结构体积，同时将增加本体重量、设备投资和运行费用。布袋除尘器虽然具有很高的除尘效率（可到99.99），但当入口粉尘浓度很高的情况下（如大于 150g/ m3 200g/ m3），其出口浓度仍 不能低于 水泥工业大气污染物排放标准（ DB37/532-2005）中规定 的粉尘浓度排放50mg/ m3 以下的要求（此时为 15 20mg/ m3 ），同时会大大增加滤袋数目或增加滤袋长度，而由于入口粉尘浓度较高，系统运行阻力较大，从而增加运行费用。因此，研究和开发适合需要的新型除尘设备不仅是建材行业生产的需要，也是国家对环境保护的要求。 另外，该方案在 2008 年国家鼓励发展的环境保护技术目录中有体现，属于国家鼓励的环境保护技术。因此，综上所述，该方案在技术 上是可行的。 2.6.2 环境评估 随着经济的快速发展，国家对大气质量控制越来越严格，同时也对除尘设备的性能及可靠性提出了更高的要求，我国工业使用的除尘器大多数达不到新环保标准，电袋复合式除尘器的研制与应用，是针对现实市场需求开发的一种新型、高效、节能、稳定的除尘技术。本方案将电收尘改换为电袋收尘器后，粉尘浓度大大降低，每年向环境减排烟（ 粉 ） 尘 57.3 吨。 2.6.3 经济评估 根据设计要求电袋复合式除尘器的节能、降耗效果明显，根据其它应用厂家的测试结果，相同窑炉配置的不同类型除尘器作了测试，进行电袋复 合式除尘器、布袋除尘器和电除尘器的综合能耗及经济指标对比，见表 2-6-2。 表 2-6-2 三种除尘器性能比较 项目 电袋复合除尘器 电除尘 布袋除尘器 烟气处理量 /m3.h 440000 440000 440000 过滤风速 / m3.min 1.27 56.4 0.99 清灰周期 30 0 25 高压整流设备 /个 1 3 0 除尘器平均阻力 /Pa 500 300 1500 电场数 /个 1 3 0 滤袋使用寿命 /年 3 2 设备费用 /万元 446 660.8 380 水泥工业清洁生产审核分析 16 设备占 地面积 /m2 120 180.8 161.3 额定总容量功率 /kw 447.8 465.1 551.8 实际运行总容量 /kw 424.4 422.05 537.4 维护费用 /万元 .年 20 52.6 20.9 排污费用 /万元 .年 2.0 5.1 3.2 1）总投资费用（ I） 80 万元。 铺底生产流动资金： 30 万元 工程改造费用： 50 万元 项目总投资： 80 万元 2）年运行费用总节约金额（ P） 节省维护费用 52.6 20 32.6万元 /年 ； 节省排污费用 5.1 2.0 3.1万元 /年 ； 因减排 粉尘，节约生产成本 16万元 ； 年运行费用： 正常运行费用 36万元 ； 年运行费用总节约金额（ P） =32.6 3.1 16