2007年中国硅酸盐学会环境保护分会学术年会论文集.pdf

2 0 0 7 年中国硅酸盐学会环境保护分会学术年会论文集 不良反应链查询法 在水泥企业 清洁生产审计中的应用 卢声超 合肥水泥研究设计院2 3 0 0 5 1 0 引言 1 9 9 9 年2 月一2 0 02年5 月 中国一荷兰清洁生 产合作项目 在试点之一的安徽水泥行业展开水泥清 洁生产审计示范工作 清洁生产审计是依据环境判 据 含资源 能源 质量判据 经济判据 从原料 产 品 工艺技术 设备 过程控制 废弃物特性 员工素 质 管理等八个方面对企业的生产过程进行分析和 评估 判定出企业中不符合清洁生产的地方和做法 发现问题 识别清洁生产机会 并通过实施清洁生产 方案解决这些问题 实现减污 降耗 节能 增效 笔 者与国际清洁生产专家一道 查询生产过程致污和 低效能原因 识别清洁生产机会 为实现 理性化 查 询 给清洁生产机会识别提供一种具体的 可操作性 强的查寻方法 依据国际清洁生产专家J aap v an der 随er先生和国际水泥行业专家人KC ha划 e r j ee博士 所讲授的清沽生产审计基本原理 结合我国水泥行 业特点 通过清洁生产审计实践 初步总结出 不良 反应链查寻法 o 1 不良反应链查寻法 简介 不良反应链查寻法 是一种识别清洁生产机会 可操作化 技术化的方法 生产过程中 存在的有悖于 清洁生产的问题起因于潜在的 不良反应链网 所 谓 反应链 就是某一生产过程中诸过程单元之间连 锁式的相互联系 相互作用 相互影响的关系的一种 形象表述 反应链网 是这种表述的扩大和延伸 即 是生产过程中诸多过程之间连锁式的相互联系 相 一3 5 4 一 互作用 相互影响的关系的一种形象表述 不良反 应链网 自 然是其中负面影响关系的一种形象表述 不良 反应链网 很庞大 复杂 借鉴控制论中 黑箱 方法 不用打开 不良反应链网 只输人 输出少数 几个信息 先研究其中一个 不良反应链 基于这种 思想 不良反应链查寻法 得以产生 它综合运用信 息论 控制论 系统论等横断科学有关知识和清洁生 产的思想及行业技术 以物质流信息输人 输出 为导 向 将生产过程中连锁式的不良影响载于 不良 反应 链 这一载体中 将致污和低效能原因的查寻过程容 人此载体 运用检测 查验等手段 用系统工程方法 一递推法分析 不良反应链 连锁式的变化 找出 致污和低效能的原因 并提出解决问题的技术方案 不良 反应链查寻法 作为一个系统 其结构包 括 主链 定位一 主链 查寻一 旁链 分析一产生对 策 提出清洁生产技术方案 主链 定位就是在致污和低效能原因的查寻过 程中 要从原摊 产品 工艺技术 设备 过程控制 废 弃物特性 员工操作等所涉及到的诸多影响方面中 以物质流信息输人 输出为导向 先在不良 反应链 网 中确定主要不良 反应链 找出主要的影响方 面 进行 主链 定位 主链 查寻是本法的主要步骤 这里所说的 主 链 查寻 就是面对主要的 不良 反应链 所包含的许 多紧密关联的环节 从发现的问题人手 递推分析查 询 查出间题的起因 分析查询方法有二种 一是 技 术反证查寻法 二是 直接技术分析查寻法气 技术反证查寻法 就是由假定的原因通过技术 反证推论结果的查寻方法 如先假定某一不良现象 中国硅酸盐学会环境保护分会学术年会论文集2 0 0 7 年 嘴霎里断困 是产生某种不良后果的原因 以此现象为不良 反应 链 起点 再按照相关技术的科学逻辑对不良 反应 链 进行递推分析查寻 用技术反证来证实假定原因 成立 所分析的不良 反应链 的一个环节 对应于生 产过程的一个过程单元 称之 链素点 它有两种属 性一Y 飞 5 或 N 呵 属性 如呈现Y属性即查寻 具有延伸性 继续查寻 如呈现 N属性即查寻不具 有延伸性 若与产生的不良 后果相祸合 可停止查 寻 则 链起点 即为 主链疵点 以此揭示某些隐藏 很深的致污和低效能的原因 展示 环境致污点 和 产品致劣点 的内在联系 直接技术分析查寻法 是直接通过技术分析由 后果追溯原因的查寻分析方法 就是发现生产中某 一不良 后果后直接用技术分析的方法 对不良 反应 链 进行递推分析 直接追溯其产生的原因 所分析 的不良 反应链 的一个环节同样称之为 链素点 同样有两种属性一Y或N属性 如呈现Y属性即查 寻具有延伸性 继续查寻 如呈现N属性即查寻不 具有延伸性 停止查寻 此 链素点 为 链终点 此 链终点 即待查的 主链疵点 以此来揭示某些致 污和低效能的原因 旁链 分析就是在的 主链疵点 披露出以后 以 主链疵点 为 链接点 按照有关关联特性追溯 旁链疵点 找出导致污染和低效能更深层次的原 因 产生对策 提出技术方案就是针对已查出的致 污和低效能原因提出解决该问题的对策和具体办 法 提出清洁生产技术方案 以实现减污和提高效 能 实行清洁生产 不良反应链查寻法 在中国一荷兰清洁生产合 作项目中得到有效应用 产生了良好的效果 2 主链分析查寻法 应用实例 1 技术反证查询法 应用 例一 在某水泥厂的清洁生产审计中 为实现 立窑源 削减 和稳定熟料质量 我们运用 不良反应链查询 法 找出立窑产污和熟料质量致劣原因 但原因很 多 影响因素很复杂 我们以物料流信息输入 输出 为导向 先着眼于从原料流进到熟料产出的生产线 从诸多影响方面中 先确定从原料库到立窑生产线 工艺技术 设备的影响为主要的影响方面 确定主要 的查询线索 即进行 主链 定位 接着进行 主链 查寻 根据现场情况分析 我们运用 技术反证查询 法 查寻分析 先假定原料库中粘土下料不畅和碎石 灰石分二路供料卸料离析不均匀是导致立窑产污和 熟料质量致劣的原因之一 以该原因为不良 反应 链 起点 对不良 反应链 进行递推分析查寻 并有 的放矢地做一些检测捕助 主链 查寻 直至追寻到 最后 链素点 查寻不具有延伸性呈现N属性 并与 产生的立窑产污和熟料致劣这一不良后果相祸合 用技术反证法来证实假定原因成立 得出原料库粘 土下料不畅和碎石灰石分二路供料卸料离析不均匀 是立窑产污和熟料致劣的原因之一的结论 图 1 展 示这一不良 反应链 的查寻过程 由图1 可见 本例不良 反应链 其形状是分叉 链 有二个链起点 链内实线方框及其中叙述是一个 链素点 链内虚线方框及其中叙述是对前面 链素 点 是否延伸的判断 箭头上的文字是前面 链素点 是否延伸查寻的解释 通过 技术反证查寻法 查寻 分析 使粘土下料不畅和碎石灰石卸料离析不均匀 这两个不良现象与 立窑产污 和 熟料致劣 建立了 有机的联系 使得这两个隐藏很深的致污 致劣原因 得以暴露 环境致污点 和 产品致劣点 的内在联 系得以揭示 2 直接技术分析查寻法 应用 例二 某水泥厂石灰石二破车间粉尘弥漫 产生严重 污染 其原因有人说是除尘器选型选小了 主张要推 倒这台除尘器 重新买一台除尘器 有人说是除尘系 统没设计好 主张要推倒原有除尘系统 重建新除尘 系统 那得花费30多万元 我们运用 不良反应链 查寻法 找出二破车间产污的原因 以废气气流信息 输人 输出为导向 从诸多影响方面分析中 首先确 定二破车间反击式破碎机除尘系统的影响为主要的 影响方面 确定主要的查询线索 进行 主链 定位 接着进行 主链 查询 我们运用 直接技术分析查寻 法 查寻分析 以产生的不良 后果为不良 反应链 起 点 对 不良反应链 进行递推分析查寻 并根据现场 情况 做一些计算辅助 主链 查询 直至追寻到最后 链素点 呈现N属性查询 不具有延伸性 此 链素 一3 5 5 一 2 0 0 7 年中国硅酸盐学会环境保护分会学术年会论文集 曰绷皇断翻 点 成为 链终点 并与二破车间污染这一不良问题 相藕合 即为 主链疵点 o亦即风机传动胶带松弛是 致污原因已成共识 图 2 展示这一不良 反应链 的 直接技术分析查寻法 的查寻过程 由图2 可见不良 反应链 形状是直链 有一个 链起点气链内实线方框及其中表述是一个 链素 点 链内虚线方框及其中表述是对前面 链素点 是 否延伸查询的判断 通过 直接技术分析查寻法 查 寻分析 链终点 呈N属性 查出反击式破碎机除 尘风机传动胶带松弛是石灰石二破车间污染产生原 因 桩起点1 爵 一赓 裂一酬一酬 花 鑫 一脍一 雕 霭 一 出 磨生 料 代 Hn p 波动标准差增大 飞1 lj 1111 111 脸室生料资料查询 圈圈 造 成 职 科 拉 度 不 均摆 一赓 圈 一 一 谁馨 霭 一 蕊 蕊咫 黔刊巫正 生 料 均化 库 进抖 玻 动标 准差 增 大 均化效果变差 立窑产尘增加 熟科质量下降 性终点呈N性 注 仗日一石灰饱 月 口 系 数 n 一硅率 p 一 铝 率 不良 反 应 链 查 寻 法 技 术 反 证 查 询 淘示 意 图 圈 1 3 技术反证查询法 和 直接技术分析查寻法 的综合应用 例三 某水泥厂生料磨车间粉尘弥漫 车间能见度很 低 对外排放也严重超标 中 2 Z mX7 s m生料烘干 磨 与1 万 达 o m选粉机闭路 产量较低 台时产量只 有 1 9t h左右 设计产量25一3 O t h 我们运用 不 良反应链查寻法 查出车间污染产生和磨机产量低 的原因 和前两例不同 这个车间问题较多 如单一 用某一种查询方法查清复杂的原因有困难 于是我 们综合运用 直接技术分析查寻法 和 技术反证查 询法 分两个支链先分别进行查询 我们用 直接技 3 5 6 一 术分析查寻法 查寻车间污染产生的诱导原因 用 技术反证查询法 查询磨机产量低的 诱导原因 在污染产生诱导原因的查寻中 参考例二的查 寻过程 查得呈N属性的 链终点 是废气温度低 废气含湿量大 我们在袋式收尘器人口 处测得废气 温度只有40 多 废气含湿量大 含水份7 左右 普通袋式收尘器不能适应 造成糊袋 糊袋严重时 气路堵塞 为保证通风 操作工干脆拿掉滤袋 造成 对外排放严重超标 同时除 尘管道壁因潮湿 粉尘粘 附严重甚至堵塞 工人无奈开洞排堵 造成粉尘外 冒 由此得出车间污染产生的原因是废气温度低 含 中国硅酸盐学会环境保护分会学术年会论文集2 0 0 7 年 嘴豁里断翻 湿量大 这一原因的披露 为磨机产量低原因的查寻提 供了目 标线索 因为这两个不良反应支链都以含尘 废气气流为信息导向 其产生的 诱因 必有逻辑联系 于是 先假定风温低 含湿量大是磨机产量低的诱导 原因 用 技术反证查询法 参考例一的查寻过程进 行查询 发现主排风机因气体含尘浓度太高 气流温 度低 含湿量大叶轮被湿灰严重粘结 观测得此时人 磨风速减小 按逻辑推理 人磨风速减小会影响磨机 产量 进一步观察 发现当风机叶轮粘结灰垢清理 后 人磨风温 100 时 磨机台时产量达23t h 证 实了假定的诱导原因成立 当然 这还不是最终的原 因 进一步的查寻发现热风炉接人磨头的方式不 对 不符合流体的特性 热风较难进人磨机 由此得 出磨机产量低最终的原因是热风炉接人方式不对 再综合分析两个查询支链 其产生诱因相同 同属一 个物质信息流 蕴含着热风炉接人方式不对也是车 间污染产生的最终原因 3 旁链分析 的应用及对策 例一中原料库粘土下料不畅和碎石灰石卸料离 析不均匀是立窑产污和熟料致劣的原因之一披露出 以后 我们进行了 旁链 分析 发现这一原因 涉及 其他方面更深层次的原因 如员工操作 原料车间 原料库工段生产控制不善 粘土人库水分控制不严 更重要的是原料库卸料系统设计有缺陷 针对产生 的原因地提出 设置粘土水分定时测定装置 控制好 粘土人库水分 研制弹性振动防粘器解决粘土下料 不畅的问题 研制均匀分离分料器解决碎石灰石卸 料离析不均匀的问题 改进原料库卸料系统设计 之里钾 祠 色 万舔 篇篇一 刊 引 恨f 油 件 黔 此无 问 趁 掀安 建 有 问 晰 紧 姗 麟津 N 性 不良 反 应 链查寻 澎 直 接技术 分析查 询 澎 示 意图 袋 助盆侣过遥 袋 朝级了 抽 风皿厂 够 遭成习过 浦 杯 正常遗成夕 石 摆 巳厄 度低 除尘系统 通 者 塞 飞 主 付风饥排民 功能未发 娜好 风帆电潇 电压低 主 络 风 权 传 动 机 构 系 统 安 欢 有 问 砚 主排风机传动 机构有1司 超 传动次袋松笼 晰 紧姗 拴故 津 厂一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 经检贵主舟风 朋传动机构1 一部 件 腆 质 惬 无 问 趁 日 2 例二中风机传动胶带松弛是致污原因披露以 后 我们随即进行 旁链开 分析 追溯 旁链疵点 发 现这一原因涉及设计 安装 运转操作等清沽生产其 他诸多方面 仍按照上述分析方法 找出其他方面更 一3 5 7 一 2 0 0 7 年中国硅酸盐学会环境保护分会学术年会论文集 一一 一 嘴鹿蛋 目 深层次的原因 暴露出原料车间二破工段风机安装 不符合技术规范 风机传动胶带顶紧方案考虑欠妥 针对产生的原因提出设置风机传动胶带防松机构 例三中热风炉接入方式不对的原因披露以后 我们也进行 旁链 分析 追溯 旁链疵点 o发现这一 原因涉及管网设计与安装 暴露出生料车间对管网 流体的特性缺乏正确认识 针对产生的原因提出改 进热风炉布置和管道接人方式 修复主排风机和袋 式收尘器 4 不良反应链查寻法 的应用效果 例一中所提出的清洁生产方案实施后得到了良 好的经济效益和环境效果 均匀离析分料器使原料 库石子卸料分两路供料时 粒度均匀 弹性振动防粘 器的使用和粘土水分的控制使粘土卸料顺畅 减少 堵料和塌料 大大减少原料库底扬尘产生 保证了水 泥生料准确配料 人窑生料合格率从 50 提高到 8 0 采取密封措施 严堵跑 冒 滴 漏 通过进 出 物料流测定和同步物料平衡走向分析 生料车间原 料转化率 转化成车间产品的物料与输人物料之比 值 达99 18 人窑生料合格率的提高 艇高了料 球质量 炸球率减少约 2 0 有效地降低了立窑产 尘浓度 当地环保部门从立窑除尘器的人口处可测 得立窑产尘浓度从 6 7 8 O m g 厂 而 降至3 8 1 ng 而 立 窑产尘量削减2 2 6 7 5 kg h 即1 4 53 5 2 t a 促进立窑 源削减 熟料班诬 n p 等率值合格率从 65写提高 到 85 熟料f 一仓0从簇6 降至 3 熟料强 度从 48入 且 a 提高到 57人 企 a 每吨生料增值按10 元计算 生