我國水泥環保技術創新概述
水泥是建材行業最受關注的產業。2009年,我國水泥工業取得了驕人業績。伴隨我國水泥產業的蓬勃發展,為其服務的相關標準及環保技術也有所提升和進步。
環保規定標準提升
1.大氣污染物排放標準《水泥工業大氣污染物排放標準》(GB4915-2004)(簡稱環保新標準),由國家環境保護總局2004年12月29日批準發布,自2005年1月1日起正式實施。
環保新標準適用于對現有水泥工業企業及水泥制品生產企業的大氣污染物排放管理,以及對新建、改建、擴建水泥礦山、水泥制造和水泥制品生產線的環境影響評價、設計、竣工驗收及建成后的大氣污染物排放管理。同時,環保新標準在顆粒物(標準狀態)及氣態污染物排放方面作了更加嚴格的規定,主要指標及特點如下:
統一各年代、各種窯型、各地區建立的現有生產線的排放限值,給予老企業一定的到達新標準的過渡期,嚴格新建生產線排放限值。到2009年12月31日止,老企業執行新標準的過渡期結束。自2010年1月1日起,新、老企業一律執行新標準;現有水泥窯使用的除塵設備,同步運轉率由≥97%提高到≥99%;強調除塵裝置應與其對應的生產工藝設備同步運轉;規定水泥窯頭、窯尾排氣筒應當安裝煙氣排放連續監測裝置;回轉窯、立窯合并為水泥窯及窯磨一體機,排放筒若達不到規定的高度,其大氣污染物允許排放濃度與高度的平方成正比。
環保新標準規定的排放限值,較GB4915-1996標準上了一個大臺階,基本可與2000年的國際水平接軌。環保新標準明確了窯磨一體機的污染物控制要求,增加了在統一煙氣含氧量條件下的水泥窯污染物排放限值、水泥窯焚燒危險廢物規定等內容,具有創新性。
2.除塵工程技術規范
為配合環保新標準的實施,環境保護部下達編制《水泥工業除塵工程技術規范》的任務。《水泥工業除塵工程技術規范》(HJ434-2008),由中華人民共和國環境保護部于2008年6月6日發布,自 2008年9月1日起實施。
本規范是對水泥工業除塵工程從開始立項到生產運行全過程的管理,不僅適用于新建、改建和擴建工程,也適用于已建除塵工程的運行管理,可作為水泥工業建設項目環境影響評價、環境保護設施設計與施工、建設項目竣工環境保護驗收及建成后運行與管理的技術依據。同時,本規范以工藝技術為主線,對水泥工業除塵工程項目的設計、施工、驗收、運行和維護等技術層面作出了規定,內容全面,是實施環境法規、保證水泥工業顆粒物達標排放的重要技術支持文件。
煙氣治理進步顯著
1.袋除塵技術近年來,袋除塵在本體、濾料、自控及配件等方面都有長足的進步,并探索了一系列安全運行舉措,朝低阻、高效、多品種、多功能、低排放、長壽命、大型化方向發展。
2.電除塵技術
排放標準的從嚴及袋除塵的挑戰,也激發了電除塵的發展。本體方面,在優化氣流均布、板線配置、改進振打裝置(包括聲波清灰技術)、抑制二次揚塵等方面不斷完善和成熟,煙氣調質及自主軟件開發達到新水平,簡化工藝流程的高濃度電除塵也投入實際應用?刂萍夹g有了質的飛躍,智能控制、高頻電源及三相電源的成功研制與應用,使電除塵器提效、節能等效果顯著。
移動電極靜電除塵器的開發應用,能有效收集高比電阻粉塵、最大限度減少二次揚塵、節省場地和能源,在末端電場具有廣闊的應用前景。
3.電、袋復合除塵技術
電、袋復合除塵,集電除塵和袋除塵的優點于一體,在電除塵改造方面有較大的應用優勢。袋除塵與電除塵,二者相互促進、共同發展,為保護環境做出更大的貢獻。
4.NOx控制技術
目前即使采用全部常規方法綜合治理水泥窯中的NOx,也很難將排放濃度降到400mg/Nm3以下。因此,制定環保新標準時爭議很大,最終還是延續了(GB4915-1996)的標準。為了能夠適應更加嚴格的標準,國內有些單位在研究探討采用選擇性非催化還原(SNCR)脫硝法或選擇性催化還原(SCR)脫硝法進一步降低NOx排放的措施,取得了一定的經驗,并形成以下共識:
水泥工業隨著新型干法水泥技術的發展和環保標準要求的提高,SNCR法和SCR法脫硝技術將會成為主流,能有效地降低NOx排放;企業在不同地區和時段,可選擇采用 SNCR法或SCR法脫硝技術。SNCR法的脫硝效率為50%~60%,成本只有SCR法的1/5左右;SCR法脫硝技術是一項頗具潛力的先進實用技術,可以保證廢氣NOX濃度降到100~200mg/Nm3,NO2的減排效果高達85%~95%,而且其減排性能不會像SNCR法脫銷技術那樣受到水泥窯規格大型化的影響。但SCR法脫銷技術需要使用和消耗價格昂貴的貴金屬催化劑,且由于水泥企業廢氣的粉塵濃度很高,堿金屬含量較高,易使催化劑中毒和堵塞,還有諸多改進的空間。
清潔生產逐步規范
清潔生產審核是推行清潔生產最具操作性的方法和手段,2004年8月 16日,國家發展和改革委員會、國家環境保護總局頒布《清潔生產審核暫行辦法》,標志著清潔生產審核步入法制化、正規化軌道。
清潔生產通過采取不斷改進設計方案、使用清潔的能源和原料、采用先進的工藝技術與設備、改善管理及加強綜合利用等措施,從源頭削減污染,提高資源利用效率,減少或者避免生產、服務和產品使用過程中污染物的產生和排放,減輕對人類健康和環境的危害。它是環境戰略由被動反應轉向主動行動的轉折點,是經濟效益和環境效益的統一,是促進工業生產持續發展的必由之路,也是實現循環經濟的基礎。
現在有不少企業實施了清潔生產的嘗試,收益良多,不僅是經濟效益、環境效益,企業員工思想都有很大提高,清潔生產的思想已在企業員工頭腦中扎根,主要體現在以下幾點:
1.過去提到環保,只知道上除塵器搞治理,現在員工認識提高,知道要在生產過程中預防污染,出了污染問題,懂得去找原因,尋找清潔生產的方法與途徑。
2.通過清潔生產審核,企業領導和員工認識到清潔生產審核是一項關聯性、內涵性很強的工作,它不是“頭痛醫頭”、“腳痛醫腳”,而是“辯證統一”系統工程。
3.通過清潔生產審核,體會到清潔生產只有更好,沒有最好。企業一定要堅持與時俱進,使清潔生產工作做得更好,不斷提高企業清潔生產水平。
4.清潔生產審核的形式和操作方法要考慮到行業特點和企業具體情況,靈活、多樣、切實、便利,建議簡化清潔生產審核程序,力所能及地搞一些快速自我提高型審核,早出效果,多出效益。
水泥工業不僅是全社會發展循環經濟的重要產業之一,而且在安全、經濟、高效利用各種工業廢棄物,處置城市生活垃圾及有毒有害危險廢棄物等方面獲得了顯著的成績和進展。
目前,我國有一些水泥企業(如海螺集團、華新水泥等)進行或嘗試了上述工作,取得了可觀的業績,今后在循環經濟的利廢領域中還將會有更廣闊的發展空間,可以擔負起更多的社會責任,為循環經濟發展打造一條綠色通道。
小結
水泥行業的環境保護包羅萬象,上面所涉及到的圍繞節能減排所取得的技術進步,也大量應用到玻璃、礦山、煤炭、電力、化工、鋼鐵等行業。另外值得一提的是,我國水泥助磨劑行業近年來也得到了快速發展。應用科學配方的水泥助磨劑,可更多地利用工業廢渣、降低水泥粉磨電耗,能改善和提高水泥乃至混凝土性能,為節能減排做出貢獻。
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