环保毕业论文

BatchDoc Word文档批量处理工具 毕 业 论 文作 者： 系（部）： 专业班级： 学 号： 题 目： 雾霾天气与水泥行业 指导者： 评阅者： 年 月 日BatchDoc Word文档批量处理工具BatchDoc Word文档批量处理工具中文摘要 随着我国经济的不断发展，各种建筑的需要，水泥行业凸显越来越重要的地位，然而水泥行业也存在着很多需要解决的问题。其中尤为重要的是环境污染问题，水泥行业主要产生废气污染、废水污染、噪声污染等。雾霾天气存在的天数越来越多，雾霾天气与水泥的废气污染存在必然的联系。如今，在发展经济的同时，人类更加注重生存环境。所以应针对水泥行业的污染问题采取相应的治理方案，转变水泥工业的增长方式，各地根据本地区水泥工业发展情况，继续加大淘汰落后生产能力的力度，有条件的地区要全部淘汰湿法窑。国家针对水泥行业的污染问题提出了清洁生产技术，积极发展生态水泥，在提高发展的同时减少对大气的污染，减少雾霾天气的发生。关键词 ： 水泥行业 雾霾天气 污染治理 生产工艺 清洁生产1 绪论2010年1月27日，国务院总理温家宝，主持召开国务院常务会议，讨论并原则通过国家环境保护“十一五”规划中期评估报告。会议强调要继续抓好治污减排，大力削减水泥等行业的大气污染物排放量。“十二五”建材工业发展将进入一个新的发展阶段，尤其是水泥行业。过去的一年对中国水泥行业来说是精彩的一年，也是收货的一年，水泥产量达20.6亿吨，利润超过1000亿人民币，不仅增速最快、增量也很大，中国水泥产量已占到全球的60%左右。这不仅仅是中国水泥人的骄傲，也让全球水泥界为之动容。但是，在水泥行业发展又快又好的同时，2010年10月28日，河北从环保厅获悉，2010年1月8月，全省省辖城市空气质量二级以上天数（蓝天）平均为234天，比去年同期增加两天。全省空气综合污染指数平均为1.69，比2009年同期下降了7.14%。河北省认真实施城镇面貌“三年大变样”环保行动计划，截止2010年10月，累计搬迁重污染企业67家，拆除部分散燃煤锅炉1354台，淘汰水泥立窑187座，促进城市空气质量不断好转。如今，国家越来越关注雾霾天气，而水泥行业产生的废气污染是产生雾霾天气不可或缺的因素。我国水泥人均消费量在不断的增长，预测高峰可能在2020年后，然而水泥行业还存在着很多问题。如：（1）集中度较低（2）产业结构落后（3）能物耗高（4）环境污染严重（5）盲目扩张结构差，矿产资源浪费大落后产能预测（万吨）。所以为了防止雾霾天气的加重，减少雾霾天气，需要对水泥行业废气进行治理和节能减排等环保措施。2.分析水泥行业2.1 水泥行业的原料水泥原料中钙质原料主要包括石灰石、电石渣等；硅铝质原料主要包括砂岩、页岩、黏土、粉煤灰、煤矸石等；贴纸原料主要包括铁矿石、铁矿粉、硫酸渣等；混合材主要包括粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰质材料等。2.2 水泥行业工艺流程水泥的生产，一般分为生料制备、熟料焙烧和水泥磨配等三道工序。水泥的生产工艺可以简述为两磨一烧，包括原料准备（采石、破碎）、原料的运输和装卸，原料（石灰石、黏土、煤、矿渣等）烘干、原料破碎与粉磨（包括颚破机、生料磨、煤磨等）、物料的均化、混匀制成生料，生料经1450的高温烧成熟料，煅烧（包括立窑、旋窑等），熟料再经破碎，与石膏或其他混合材料一起磨细成为水泥。水泥生产工艺如下图：由于生料制备和煅烧有干法和湿法的差别，所以将生产方法分为湿法，半干法或半湿法，干法三种。石灰石、矿渣、黏土石膏等粉磨配料熟料库冷却煅烧均化煤煤磨煤粉包装包装生料库粉磨配料烘干破碎原料图3 水泥生产工艺流程图2.3 生产设备水泥工艺生产设备为砼搅拌站、砼运输车、砼泵车、装载车、水泥储罐、煤灰储罐、矿渣粉储罐等。2.4 水泥行业的排污节点水泥行业污染物噪声污染物废气污染物废水污染物空压机风机煤磨篦冷机生料磨破碎机生活污水原料准备煤粉制备生料制备煅烧熟料粉碎水泥包装生产冲洗水粉尘NOxSO22.3.2水泥工业的排污节点石灰石、矿渣、黏土生料库粉磨配料烘干破碎原料粉尘粉尘粉尘、CONOx、CO2SO2粉尘石膏等粉磨配料熟料库冷却煅烧均化煤煤磨煤粉包装包装粉尘粉尘 工序名称排污节点主要污染物原料准备石灰石、炉渣、矿渣等破碎粉尘运料输送粉尘煤粉制备辊式磨粉尘，浓度高（0-90g/m）含微细煤粉尘，易产生燃烧和爆炸，废气量大，水分高，温度低生料制备生料烘干磨粉尘、NOX、SO2选粉机粉尘均化库粉尘熟料煅烧炉窑粉尘、NOX、SO2、CO、CO2窑尾烟囱粉尘、排气量是总废气量的70%-80%篦冷机余风粉尘为熟料粉，颗粒较粗、出粒粒度在25mm以下，含尘浓度约3-40g/m，排除废气温度较高，且波动较大。熟料粉碎球磨粉尘水泥包装包装机或货口粉尘3 水泥行业的环境污染水泥行业对环境的污染包括废水污染，主要为煤粉制备、生料磨、生料库和水泥库风机、窑尾、窑中、窑头、水泥磨、空压机等处的设备轴承冷却水，化验室、机修、冲洗的等辅助生产用水。一般设有循环供水设施，大部分生产冷却水可循环使用；噪声污染，主要来自机械噪声和空地动力噪声，机械噪声（原料磨、煤磨、水泥磨、破碎机等），空气动力噪声（空压机，要压离心通风机、罗茨风机、各种泵等设备）。但是这些污染相对较小，产生污染最多、对空气污染最严重的还是水泥产生的废气污染，也是导致雾霾天气的重要原因。下面就介绍水泥废气污染。3.1废气污染水泥行业是大气的重污染行业，大气特征污染物有粉尘、SO2、NOX、CO2等。在水泥生产过程中，需要经过矿山开采、原料破碎、黏土烘干、生料粉磨、熟料煅烧、熟料冷却、水泥粉磨及成品包装等多道工序，每道工序都存在不同程度的粉尘排放。粉尘一直被认为是水泥厂最主要的污染物，产生粉尘的部位较多，既有有组织排放，也有无组织排放。其中烘干及煅烧发生的粉尘排放最为严重，占水泥厂粉尘总排放量的70%以上。水泥熟料烧成需要燃烧煤或重油等燃料，由于燃料中存在硫和氮，燃烧时会产生SO2和NOx；煤粉的燃烧和生料中CaCO3的分解，也会产生大量CO2；为了便于煅烧，今年来在水泥立窑上普遍推广矿化剂技术，氮由于萤石的掺入，使立窑的废气当中又增加了诸多毒性氟化物。水泥生产产生的废气量排放强度与水泥生产过程的能耗有直接关系，水泥生产过程主要污染物粉尘，二氧化硫和氮氧化物的产生浓度与窑型有直接关系。4 水泥工艺废气治理4.1防尘管理水泥厂必须制定严格防尘管理制度，对主要生产设置的除尘系统要建立岗位责任制，要有专人负责，其他除尘系统和措施也应该指定专人兼管。各种除尘设施都要制定相应的维修管理制度，并定期检测，以保证除尘系统正常运行。 石灰石、石膏、熟料、煤等干物料破碎时，一般采用一级袋除尘系统或点除尘系统。转筒式烘干机与吸风罩的连接处，必须严格密封。卸料口和除尘器出灰口均须装缩风器、烘干机，排气端筒内风速不得超过4m/s.在确定系统排风量时，漏风量不超过40%。 立窑卸料系统应有防尘措施。包装机除尘排放、袋装水泥的纸袋破损率不应大于1%。水泥散装库德散装头需装有除尘措施，以减少库底扬尘。4.2除尘技术磨机和烘干机的除尘可以采用袋式除尘器或电除尘器进行一级除尘；也可以采用旋风式除尘器进行一级除尘，再设置 袋式除尘器或电除尘器作为二级除尘，保证达标排放。烘干磨和风扫磨排气含尘浓度较高，应采用两级除尘系统。 旋窑或立窑一般适用于水泥厂生料磨、水泥磨、烘干机、破碎机等设备的废气除尘。并可采用多台并联方式使用，能处理高浓度、大风量的尘源。 扁袋除尘器一般适用于高温烟气除尘系统，如水泥窑尾、煤粉磨、烘干机、热风炉、煤磨锅炉、硅铁炉、电炉等高温烟气的净化。摇动袋收尘器和脉冲布袋除尘器额除尘效率一般可达到99.8%，高压静电收尘器的除尘效率高达99.9%以上。4.3无组织排放技术无组织排放是指大气污染物不经过排气筒的无规则排放，主要包括作业场所的物料堆放、开放式输送扬尘和管道、设备的含尘气体泄漏等。新型干法水泥生产线大型预均化库德堆、取料方式，不仅大幅度提高了原、燃料的储存能力的均化效果，而且较好的解决了“无组织排放”的粉尘污染。在广大中、小型水泥企业，借鉴该技术，推广应用了“大库均化”措施。现在又许多厂已经建起了万吨级的原、燃料预均化库或生料均化储存库，原库直径在20m以上，库顶环形布料、库底多点无动力卸料，多功能一体化；为企业提高各工艺环节物料品质指标及合格率、减少厂区“无组织排放”的粉尘污染、增加物料储量、抗御来自市场或自然的风险，起到了良好的作用。4.4集中除尘技术“集中除尘”技术是采用一项在粉磨系统将通风、除尘一体化的工艺创新。传统的库底配料工艺，一般采用皮带输送、多点除尘。而集中除尘技术是利用降低落差、负压运行等工艺措施，消除或合并扬尘点；简化除尘系统、减少除尘设备及总装机容量；同时，建造大型储库、取消小库群、缩短工艺生产线；物料输送尽量采用箱式密闭结构的输送设备，来代替敞开式机械输送方式和除尘管道，形成物料输送和含尘气体流动组合是集散网络。与此同时，强化主机通风系统，联通辅机扬尘点组合式的集散网络，构成全车间通风、除尘一体化工艺。不仅是粉磨系统通风状况改善，粉尘排放达标，能耗降低；而且磨机产量也得到一定提高。4.5高效电除尘技术电除尘器利用高压直流电的电晕放电作用，使电厂的空气电离；含尘气体进入电厂后粉尘带电，在异性电极的吸引下，实现气、固分离，使其得以净化。目前，我国已经能够生产配套250010000t/d新型干法水泥生产线的超大型电吸收器。整机不仅实现了关不国产化，而且效果良好，粉尘排放浓度满足国家环保标准。4.6 新型袋式除尘设备 袋式除尘器的优点是对微细粉尘的净化效果好，除尘效率一般可达99.99%，应用于高浓度细分收集的气箱脉冲袋式除尘器可以达到99.999%以上；袋式除尘器的体积和处理风量可以适应不同的工艺要求，无论是几立方米移动的分散尘缘，还是几十万立方米固定的大型高温尘源都能满足。4.7 “无烟排放”的操作控制“无烟排放”操作可以是窑内煅烧过程，实现“加料速度、上火速度、卸料”三平衡，使热工工艺达到动态平衡状态，始终要控制窑面湿料层的厚度在100400mm之间，此时，出窑烟气温度可以稳定在80120 之间，这正是立窑袋式除尘器最适宜的温度。5 关于水泥行业产业政策5.1国家对水泥工业清洁生产要求l 淘汰落后生产工艺及装备l 禁止建设落后的工艺生产线l 发展先进的工艺及产品l 对现有落后工艺进行技术改造5.2转变水泥工业的增长方式u 大力宣传和贯彻落实水泥工业发展专项规划、水泥工业产业发展政策和其他相关行业政策； u 严格市场准入条件，加强监督和管理； u 各地根据本地区水泥工业发展情况，继续加大淘汰落后生产能力的力度，有条件的地区要全部淘汰湿法窑u 严格实施土地、矿山资源管理，从严发放水泥用石灰石采矿权许可证； u 支持优势企业做大做强，鼓励其通过兼并重组，提高竞争能力； u 面对资源、能源供应环境，企业与能源供应商建立战略协作关系形成稳定的物流供应链。5.3国家推荐的水泥工业清洁生产技术41、新型干法水泥窑纯余热发电技术主要内容：窑头、窑尾分别加设余热锅炉回收余热。回收窑头、窑尾余热时，优先考虑满足生产工艺要求，在确保煤磨和原料磨得烘干所需热量后，剩余的废热通过余热锅炉回收生产蒸汽。一般窑尾余热锅炉直接产生过热蒸汽提供给汽轮机发电，窑头锅炉若带回热系统的可直接生产过热蒸汽，若不带回热系统的则生产部分饱和蒸汽压和过热水送至窑尾锅炉过热。2、新型干法水泥采用低挥发份煤技术术为保证低挥发分燃煤在回转窑和分解炉内的稳定正常着火和燃烧，采取以下主要措施：一是采用新型大推力多通道煤粉燃烧器，强化煤粉与空气的混合；二是采用部分离线型分解炉，使初始燃烧区有较高的氧浓度和燃烧温度，适当加大分解炉炉容，延长煤粉停留时间，三是增加煤粉细度，提高煅烧速率，缩短燃尽时间。3、利用工业废渣制造复合水泥技术使用钢渣、磷渣、铜渣、煤粉灰、煤矸石多种工业废渣作为水泥掺和料与少量熟料一起，采用机械激发、复合胶凝效应等多机理激发的技术手段制造水泥。对性能不明的工业废渣坐掺合料，要进行必要的物理化学性能测试。4、挤压联合粉磨工艺技术由关于设备辊压机、打散分级机以及传统粉磨设备球磨机构成，挤压后的物料粒度大幅度下降，易磨性显著改善，与辊压机配套使用的打散分级机集料饼打散与颗粒分级两项功能，球磨机选用先进说我高细高产磨技术，开路操作。高效率的磨内筛分装置具有类似选粉机的分选功能，可有效抑制过粉磨现象；强化研磨功能的微段研磨体的加入以及极具针对性的研磨体级配可有效提高粉磨效率，实现大幅度增产。5、开流高细、高产管磨技术该技术是多普通开流管磨机内的隔仓板及出口篦板进行改造，并在隔仓板间增设筛分装置，使物料能在磨内实现颗粒分级，从而大大提高系统的粉磨效率。6、快速沸腾式烘干系统该技术是对回转式烘干系统进行综合技术改造，其中供热系统采用小炉床型高温沸腾炉；烘干机内部使用新型组合式物料装置；通风、除尘系统内条件不同有针对性的选用收尘设备，整套系统集烘干、节能、环保为一体。从而大大提高系统的热效率。7、高浓度、防爆型煤粉收集技术 采用全新的防燃、防爆结构设计，外加齐全的安全监测与消防措施，消除了收尘器内部燃烧、爆炸的隐患；采用微机自动控制高压脉冲多点喷吹清灰，确保收尘器长期稳定、高效的运行。8、散装水泥装、运、储、用技术 散装水泥采用密封装、卸、运输方式，不存在破包问题，可大量减少水泥粉尘排放，同时，可降低袋装水泥包装物的消耗，降低生产和使用的成本。5.4 我国水泥工业发展窑坚持的基本原则 综合利用和保护资源，走循环经济道路 树立科学发展观，坚持技术进步和保护环境 坚持结构调整和淘汰落后，培育优势大集团 坚持合理布局和发展西部，统筹地区发展5.5国外发展生态水泥工业的方向 l 提高水泥工业与生态环境的相容性l 降低低耗和电耗l 扩大利废功能5.6 生态型水泥工艺n 地环境负荷水泥添加料n 生态水泥新技术n 降低水泥能耗的新工艺n 废弃物再生利用技术5.7 节能减排不单国际上提倡水泥行业的节能减排，作为中国，水泥行业生产大省河北省，更应该制定自己的一套节能减排对策。下面为河北省水泥行业节能减排的措施：1.坚持发展先进生产力和淘汰落后生产力相结合的原则，加快水泥行业结构调整的步伐。首先要以政策为主、市场为辅的方式，加快用先进生产工艺取代落后生产工艺，实现产业结构调整；其次鼓励省内水泥企业通过联合、兼并、收购、租赁、参股等多种形式进行战略重组大力发展混合所有经济，扶持具有规模优势和较强核心竞争力的大型企业集团促进企业规模化、集约化经营，提高产业集中度和企业综合竞争力；最后，