中国水泥行业大气污染物控制控制技术现(2012.3.15)状

1、 我国水泥行业大气污染物控制技术现状合肥水泥研究设计院毛志伟一中国水泥行业主要污染现状我国水泥行业的主要污染归纳为四方面；1.粉尘：水泥生产过程中原、燃料和水泥成品储运，物料的破碎、烘干、粉磨、煅烧等工序产生的废气排放或外逸而引起的；（尚有30%的老电除尘器不能达标）有害气体：主要是窑系统产生的so2、NOx、co2、HF等；（目前国内各水泥厂主要监测和控制SO2、NOX二项，其它没有监测和控制）。在协同处置废弃物，产生的总有机碳（TOC）、二恶英（PCDD）和多氯二苯并咲喃（PCDF）、重金属及其化合物、汞、氯化氢和氟化氢；（对于排放的上述参数，主要是不定期的检测，没有在线的监测和控制）。4

2、.废水、噪声和固废。（目前主要是噪声还有待于进一步的降低）根据我国每年的水泥总产量推算，我国目前每年因水泥生产向大气排放的粉尘量约350万吨，排放量约占全国产业排放总量的0。其中，旋窑水泥厂130万吨，立窑水泥厂约200万吨。据有关资料统计，近年来NOX、CO2污染呈加重趋势，在全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区，尤其以华中酸雨区为重。我国水泥工业硫化物、氮氧化物等有害气体排放远高于国际先进水平。我国水泥行业近些年废气污染排放量见下表1。年度烟粉尘排放量SO2排放量NOX排放量co2排放量排放量（万吨）增长量排放量（万吨）增长量排放量（万吨）增长量排放量（亿吨）增长量2006515-9.

3、55105.831.5659.487.272007444-13.794.83-10.3968.4814.447.982008368-17.0386.37-8.9276.4811.658.152009358-0.9788.71.038711.379.7推算20109.511.3推算从表中可以看出，氮氧化物排方量、随水泥总产量的增加而加大，我国水泥行业氮氧化物的排放占全国总排放量的,居火力发电和汽车尾气排放之后的第三位，CO2的排放位于全国第二，占12%,SO2占5%。国内外水泥行业污染控制要求概况1.各国水泥大气排放标准比较世界主要发达国家的排放标准见下表2排放物美国日本德国欧盟(2000/76

4、/EC)中国no2230360200/400800/500(08年1月1日新建厂)800SO2200200400200200CO10010010090HF5515HC1303010Pb铅51.0(Tl+Cd+Pb+A计)Cu铜50.5(以Be+Cr+Sn+Sb+Cu+Mn+Ni+V)Hg汞0.20.05Ti铊0.15粉尘503010015253050根据上表2所列的各项控制指标，实际上是按其着重点或达到相应指标的技术难度而排列的，也就是说，现今的控制重点主要集中于no2和SO2，其他有害成分的含量一般都不大会超标，相比较我国的no2控制指标较高。其中，采取适当的废气净化措施，在清除no2和SO

5、2的过程中，可以同时清除其他有害成分。关于粉尘排放，因为近年来各种除尘系统的除尘效率已经可以长期稳定在99%以上，可靠性很高，要达到50mg/Nm3以下的指标已经完全没有问题。于是就将粉尘这一项排在最后。十二五我国水泥排放减排要求新的水泥工业大气污染物排放标准(GB49152004)时间，新线已于年月日实施，所有新老线是在执行。与GB49151996水泥厂大气污染物排放标准相比，主要修改如下：统一回转窑、立窑的排放限值，统一排放为；氟化物排放控制标准由原来的，降低倒；增加对水泥窑焚烧危险废物的排放要求；增加了环保相关管理规定，修订了同步运转率和排气筒高度的有关规定，禁止非正常排放；增加了水泥窑

6、及其它热力设备排气筒安装烟气排放连续监测装置的规定。工信部201年0年末印发了关于水泥产业节能减排的指导意见,明确提出到“十二五”末,全国水泥生产综合能耗小于9；千克标准煤/吨.水泥颗粒物排放在200年9基础上降低50,氮氧化物排放在200年9基础上降低25,二氧化碳排放强度进一步下降.工信部在指导意见中指出,水泥行业能源资源消耗高,环境负荷重的局面还未得到根本改变。其中,水泥行业消纳废弃物的潜力未得到充分发挥,行业节能减排统计,监测和考核体系还有待建立和完善。国务院2011.下8发.3“1十二五”节能减排综合性工作方案，主要目标。到215年，全国万元国内生产总值能耗下降到0.8吨6标9准煤（

7、按200年5价格计算）比201年0的1.0吨3标4准煤下降16，%比200年5的1.2吨7标6准煤下降32；“十二五”期间，实现节约能源6.亿7吨标准煤。201年5，全国化学需氧量和二氧化硫排放总量分别控制在2347万.吨6、2086万.吨4，比201年0的255万吨、2267万.吨8分别下降8；%全国氨氮和氮氧化物排放总量分别控制在230万吨、2046万.吨2，比201年0的264万.吨4、2273万.吨6分别下降10。%根据水泥发展的总体要求，到“十二五”末,水泥行业大气排放的具体指标是；水泥颗粒物排放为18万0吨，氮氧化物排放为60万吨，二氧化碳排放强度下降20。%要完成这一指标，水泥行

8、业不仅在某一项单项技术有所创新，且应考虑各排放指标的相关性，需要采取综合的创新技术和装备，综合的监测和考核体系。而目前我国水泥行业在大气的污染控制技术和二氧化碳减排技术方面，除了对粉尘排放的控制技术及装备已有了一定的发展外，其它方面由于技术和资金方面的因素，还处于起部阶段。虽然水泥工业的粉尘排放以9.速9%度在下降，但近几年水泥工业粉尘排放量占重点环境调查统计工业企业粉尘排放总量的比列仍然高达30左%右，是大气粉尘污染最重要的工业污染源，同时，二氧化硫和氮氧化物排放也较为突出。三中国水泥工业大气污染物控制技术1.粉尘排放控制技术与发展近年来，随着高效袋除尘器技术的发展，粉尘排放控制技术已趋于成

9、熟，且呈以下三方面的趋势见表3；见表3烟尘排放控制技术除尘效率适应对象和条件高效袋式99.8%适用水泥矿山及水泥厂所有新、老生产线通风及热力设除尘器99.99%备除尘或除尘改造；对特殊工艺（如处置废弃污等）的烟气除尘；可去除烟气中的部分SO2、NOX及重金属。高效电除尘器99.5%99.95%可用于环境非敏感地区水泥厂新、老生产线窑头、窑尾设备除尘；窑尾电除尘器的入口烟气比电阻应在1X1045X1011Q.cm之间。电袋复合式除尘器99.8%99.99%可用于水泥厂窑头、窑尾电除尘器改造，或新建水泥厂窑头、窑尾设备除尘；可去除烟气中的部分SO2、NOX及重金属。其中，由于新标准的实施，使新型干

10、法生产线中，全套袋除尘器趋势增多。另外，对现有大量的老电除尘器进行改造时主要的趋势是采采用三个方案：、电除尘器全改为袋除尘器；将原来的电除尘器全部拆除，在原地重新上一台袋除尘器，要考虑风机增加全压；、电除尘器半改为袋除尘器；保留电除尘器的壳体、灰斗、进出口喇叭及输灰系统，将顶盖、内部极板、极线及振打机构等拆除，再将脉冲袋除尘器的内部花板、喷吹系统、滤袋、袋笼装上；、电除尘器改为电袋组合除尘器；保留电除尘器的壳体、灰斗、进出口喇叭、输灰系统及第一电场，将二三电场的顶盖、内部极板、极线及振打机构等拆除，再将脉冲袋除尘器的内部花板、喷吹系统、滤袋、袋笼装上。2.NOX排放控制技术及发展根据我们在20

11、10年对150多家水泥企业的调研，水泥厂的大气污染物基本上得到了控制，但是氮氧化物已成为主要的废气污染源。如对于每条5000t/d熟料新型干法水泥生产线而言，企业每年需缴纳排污费约90100万元，其中，NOx排污费约占85%,即每年NOx排污费约7685万元。其中，国内新型干法窑已达80%，但水泥工业废气脱氮技术进入2012年采列入议事日程。对于SNCR法，目前欧美各国水泥工业在（新型干法）上采用SNCR法削减NOx排放的大致共有70余台，其中德国就有50多台，占德国现有PC窑总数的70%以上。德国在应用SNRC方面具有较多实践经验和研究成果。日本太平洋水泥熊谷工厂在氮氧化物控制方面，主要采取

12、以下3种方式降低水泥窑氮氧化物的排放:一是空气二级燃烧，二是采用高效率的燃烧器，三是尾部添加尿素。对于SCR法脱氮，意大利和德国各有一台水泥窑在使用，且已使用了6年。国内目前只有少数企业开始采用SNCR法这方面的尝试；如（1）.都江堰拉法基水泥有限公司，在第一条生产线上是采用洪堡公司的分节燃烧的分解炉。另外已开施在其它二条生产线上采用SNCR技术进行治理，已设技完毕，2011年低已投入使用。（2）.中材湘潭水泥企业脱硝工程已投运,采用空气分级燃烧技术和选择性非催化还原技术改造，两项技术设计脱硝能力分别为30%和60%。（3）北京金隅集团正在做调研准备采用SNCR技术。（4）南方水泥有限公司也正

13、在抓紧实施脱硝治理工程。总之，国内水泥行业随着排放标准的严格，采用二次末段治理技术的是趋势。目前国内外主要采用的排放控制技术见表见表NOX排放控制技术减排效率排放浓度一次减排技术米用低的燃烧器（减少燃料在高温区的停留时间）从降到保持全窑系统稳定均衡运行（减少过剩空气量，确保喂料、喂煤量准确均匀稳定）分解炉阶段燃烧（使燃料先在空气不足的环境中燃烧、后在空气充分的环境中燃烧）二次治理技术选择性非催化还原法（水泥窑分解炉内的某些部位喷入氨水或尿素等溶液，使之与烟气中的化合，并将其还原成氮气和水）。从降到选择性催化还原法水泥窑预热器出口安装一催化反应器，并在反应器入口喷入氨水或尿素等溶液，使之与烟气中

14、的在催化剂的作用下化合，并将其还原成氮气和水）。从降到3.SO2排放控制技术。2008年，中国非金属矿业SO2排放、约占全年工业SO2排放总量的9.2%,其中水泥行业占5%，达180万吨。目前国内所采用的SO2排放控制技术措施见表SO2排放控制技术表5SO2排放控制技术减排水平一次减排技术限制从配料系统投加的物料中的有机S和无机硫化物S总含量：W0.028%。控制合适的硫碱比使用袋除尘器，通过袋除尘器滤袋表面收集的碱性物质的吸收降低so2排放。优化燃烧器的设计（控制窑和预热器之间的硫循环）采用窑磨（立式磨）一体机运行和袋式除尘器50%70%二次治理技术吸收剂喷注法（在预热器350C500C区间

15、、均匀喷入50%70%Ca（OH）2,控制合适的钙硫比，脱硫效果明显。）只有少数在探述。氟化物污染的防治。熟料烧成过程产生的氟化物来自于原、燃料。有些粘土中含有氟，特别是目前我国部分立窑厂出于降低热耗的目的，以含氟矿物（萤石）掺入生料中，在烧成中大部分氟化物和CaO,AI2O3形成氟铝酸钙固容于熟料中，极少部分随废气排出。防治氟化物污染的可靠办法是不用含氟化物高的物质作为原料，更不能采用萤石降低烧成温度而使用。二氧化碳减排技术。水泥工业不仅排放燃料燃烧产生的co2,还排放石灰石原料分解的co2,是工业部门中排放CO2大户。2009年我国水泥工业万元GDP的CO2排放量约14.7吨，是全国平均万

16、元GDP排放CO2量的5.9倍。二氧化碳形成的温室效应，或硫氧化物、氮氧化物造成的酸雨现象等，均将对气候产生严重影响。这种对气候的影响会形成连锁效应，因为气候本身也影响其它方面，从而对环境造成更大的危害。目前国内主要通过采用控制技术主要包括六点：、余热利用减排。、采用替代燃料减排（减少矿石燃料）。、改变原料或熟料化学成分减排，利用其它工业的废渣中往往含有CaO而不会产生CO?的物质作原料，降低水泥熟料中CaO的含量。、提咼水泥、砼质量以提高熟料强度和减少水泥中熟料含量。、减少水泥熟料用量，大力发展绿色高性能混凝土代替常规混凝土。、应用节能粉磨和水泥助磨剂技术。四我国水泥窑协同处置废弃物技术概况

17、主要水泥企业目水泥窑协同处置废弃物概况（1）.北京金隅公司北京水泥厂从1999年开始高温焚烧工业废弃物的试验。在2009年10月,日处理污泥500吨“北京市每年87万吨污泥无害化处置”项目正式启动。总投资1.7亿元,2010年投运.该厂在2010年，废弃物处置量20万吨，其中污泥5万吨，污染土10万吨，危废5万吨，能处置危废49类中的30类。40%利润来之于处置废弃物.（2）.上海水泥企业以生活垃圾代替燃煤上海是国内最早尝试通过水泥厂处理工业废弃物的城市，目前每年处理工业废弃物约6000吨。其中万安水泥厂，主要处理来自化工、制药企业的废液、废渣，是目前国内少数几个经环保审批认可的处废水泥企业之

18、一。年收益达300万元。从工业废物转向全市每天产生的1.4万吨生活垃圾，及数千吨污泥。浦东水泥厂在消化附近的白龙港污水处理厂每年产生的百万吨有机污泥。另外,上海水泥公司川沙水泥厂(引进日本技术)处理生活垃圾(准备搬迁建4500吨/日处理污泥)。.铜陵海螺水泥窑协同处置生活垃圾技术从2008年4月立项开建,项目为铜陵市日产生活垃圾380余吨，利用铜陵海螺水泥新型干法水泥熟料生产线烧结系统，进行垃圾焚烧处理。总投资2.55亿元。海螺水泥公司与日本川崎株式会社合作进行技术研发。2010年4月开始投运第一条线,规模为300吨/日生活垃圾.广州市越堡水泥有限公司污泥项目于2009.3.9自行投资7000

19、千万元建设，处置能力每年18.6万吨(日处理量为600吨)。由天津院设计。广州市每天的污水处理能力是190万吨，每天产生污泥950吨，到2010年将增加到2425万吨，2020年增加到3120万吨，污泥的无害化处置已刻不容缓。.重庆拉法基水泥有限公司利用水泥窑处理城市污泥该厂2005年，进行了小工业试验；2006年12月份进行了20天工业实验，共花费了90万元左右。2007年3月，通过专家组审查。并总投资900万元建设2套污泥处置系统,2008年8月投入运行。能力100120t/d,最高处置130t/d,政府补贴100元每吨。.华新水泥窑处置废弃物.2010.1.21华新水泥与湖北省武穴市政府

20、签定了新型干法窑协同处理武穴市垃圾合作协议,共同投资1亿元,在华新水泥股份有限公司武穴公司建设预处理工厂,处理能力为10万吨/年。该工程已在2011年4月开始试运行。.生活污泥处置项目实施;华新水泥从2008年10月开始，华新金猫公司投资1680万元，建成了一套污泥接收和泵送系统，“市政污泥水泥窑煅烧资源化利用”项目，每天可以处置含水率80%的污泥100吨/天。实际烧了7000吨，半年时间，补贴200元/吨.2011.8月与黄石市签订污泥处置特许经营合同项目一期投资2400万元，日处理100吨。.溧阳市水泥窑协同处置生活垃圾示范线2011年1月8日，中材集团与江苏溧阳市政府签订利用水泥窑无害化协同处置生活垃圾日处理500吨示范线项目。将建于江苏省溧阳市上兴镇，厂址选择拟定在溧阳市生活垃圾填埋场及江苏天山水泥集团有限公司溧阳分公司厂区内，年处理溧阳市城市生活垃圾总量1825万to工程拟分两期投资建设，一期投资713729万元，