附件 5:
广东省《水泥工业大气污染物排放标 准》(征求意见稿)及相关材料
广东省环境保护厅
二 O 一 O 年六月
目 录
一、广东省《水泥工业大气污染物排放标准》(征求意见 稿)
二、广东省《水泥工业大气污染物排放标准编制说明》
(征求意见稿)
壱、 广东省《水泥工业大气污染物排放标 准》
(征求意见稿)
ICS 13.040.40 Z 60
广 东 省 地 方 标 准
2010-xx-xx 发布 2010-xx-xx 实施
广东省环境保护厅
广东省质量技术监督局 发布
DB44
水泥工业大气污染物排放标准
Emission standard of air pollutants for cement industry
(征求意见稿)
DB44 /××-2010
DB44 /xxx-2010
目 次
前 言...II
1 主要内容与适用范围...1
2 规范性引用文件...1
3 术语和定义...1
4 排放限值...2
5 其它管理规定...4
6 监测...4
7 标准实施...5
I
DB44 /xxx-2010
前 言
本标准是在《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2004)和广东省地方标准《大气污染物 排放限值》(DB44/27-2001)的基础上制定的广东省地方标准。
自本标准各时段排放限值实施之日起,代替广东省地方标准《大气污染物排放限值》(DB44/27-2 001)中相应的内容。
本标准全文强制。
本标准由广东省环境保护厅提出。
本标准由广东省环境监测中心、广东省水泥行业协会等单位起草。
本标准主要起草人:王林、苏华轲、李黎、岑世柏、许日昌 本标准于2010年x月x日首次发布。
本标准由广东省环境保护厅解释。
II
水泥工业大气污染物排放标准
1 主要内容和适用范围
本标准规定了水泥工业各生产设备排气筒大气污染物排放限值、作业场所颗粒物无组织排放限
值, 以及环保相关管理规定等。本标准也规定了水泥制品生产的颗粒物排放要求。
本标准适用于对现有水泥工业企业及水泥制品生产企业的大气污染物排放管理,以及对新建、
改建、扩建水泥矿山、水泥制造和水泥制品生产线的环境影响评价、设计、竣工验收及其建成后的大 气污染物排放管理。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是不注日期的引用文件,其最新
版本适用于本标准。
GB16297-1996 大气污染物综合排放标准 GB18484 危险废物焚烧污染控制标准
GB/T16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB/T15432 环境空气总悬浮颗粒物的测定 重量法
HJ/T42 固定污染源排气中氮氧化物的测定 紫外分光光度法
HJ/T43 固定污染源排气中氮氧化物的测定 盐酸茶乙二胶分光光度法 HJ/T55 大气污染物元组织排放监测技术导则
HJ/T56 固定污染源排气中二氧化硫的测定 碘量法 HJ/T57 固定污染源排气中二氧化硫的测定 定电位电解法 HJ/T67 大气固定污染源 氟化物的测定 离子选择电极法 HJ/T76 固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法
HJ/T77 多氯代二苯并二噁英和多氯代二苯并呋喃的测定 同位素稀释高分辨毛细管气相色 谱/高分辨质谱法
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。 3.1 标准状态 standard condition
指温度为273K,压力为101325Pa时的状态,简称“标态”。本标准规定的大气污染物排放浓度均 指标准状态下干烟气中的数值。
3.2 最高允许排放浓度 maximum allowable emission concentration
指处理设施后排气筒中污染物任何1h浓度平均值不得超过的限值;或指无处理设施排气筒中污 染物任何lh浓度平均值不得超过的限值。
3.3 单位产品排放量 emission of unit product
指各设备生产每吨产品所排放的有害物质量,单位为kg/t。产品产量按污染物监测时段的设备实
际小时产出量计算,如水泥窑、熟料冷却机以熟料产出量计算,生料磨以生料产出量计算,水泥磨
以水泥产出量计算,煤磨以产生的煤粉计算,烘干机、烘干磨以产生的干物料计算。对于窑磨一体机,
在窑磨联合运转时,以磨机产生的物料量计算,在水泥窑单独运转时,以水泥窑产出的熟料量计算。
3.4 无组织排放 unorganized emission
指大气污染物不经过排气筒的无规则排放,主要包括作业场所物料堆放、开放式输送扬尘和管
道、设备的含尘气体泄漏等。
低矮排气筒的排放属有组织排放,但在一定条件下也可造成与无组织排放相同的后果,因此在
执行“无组织排放监控点浓度限值”指标时,由低矮排气筒造成的监控点污染物浓度增加不予扣除。
DB44 /xxx-2010
3.5 无组织排放监控点浓度限值 concentration limits of unorganized emission monitoring point
指监控点的污染物浓度在任何1h的平均值不得超过的限值。
3.6 排气筒高度 stack height
指自排气筒(或其主体建筑构造)所在的地平面至排气筒出口计的高度。
3.7 水泥窑 cement kiln
指水泥熟料煅烧设备,通常包括回转窑和立窑两大类。
3.8 窑磨一体机(In —line kiln/raw mill)
指把水泥窑废气引入物料粉磨系统,利用废气余热烘干物料,窑和磨排出的废气同用一台除尘
设备进行处理的窑磨联合运行的系统。
3.9 烘干机、烘干磨、煤磨和冷却机 dryer, dry grinder, coal grinder, cooling machine
烘干机指各种型式物料烘干设备;烘干磨指物料烘干兼粉磨设备;煤磨指各种型式煤粉制备设
备;冷却机指各种类型(筒式、篦式等)冷却熟料设备。
3.10 破碎机、磨机、包装机和散装水泥装卸设备 Crusher, grinder, packing machine, bulk cement handling machine
破碎机指各种破碎块粒状物料设备;磨机指各种物料粉磨设备系统(不包括烘干磨和煤磨);包
装机指各种型式包装水泥设备(包括水泥散装仓);散装水泥装卸设备包括物料输送设备、料仓和各
种类型贮库等。
3.11 水泥制品生产 production of cement products
指预拌混凝土、砂浆和混凝土预制件的生产,不包括建筑施工现场搅拌混凝土及砂浆的过程。
3.12 现有生产线、新建生产线 existing production line, new production line
现有生产线是指本标准实施之日前已建成投产或环境影响报告书己通过审批的水泥矿山、水泥 制造、水泥制品生产线。
新建生产线是指本标准实施之日起环境影响报告书通过审批的新、改、扩建水泥矿山、水泥制造、
水泥制品生产线。
3.13 厂界 enterprise boundary
水泥厂(含粉磨站)、水泥制品厂或水泥矿山与外界环境接界的边界。通常应依据法定手续确定边 界;若无法定手续,则按目前的实际边界确定。
3.14 区域划分 regional division
本标准将广东省划分为 A、B 两个区域,按所在区域执行相应的排放限值。
A区:珠江三角洲经济区,行政辖区包括广州、深圳、珠海、佛山、东莞、中山、江门七个市
和肇庆市的端州区、鼎湖区、高要市、四会市以及惠州市的惠城区、惠阳市、惠东县、博罗县。
B区:广东省内除 A 区以外的行政区域。
4 排放限值
4.1 生产设备排气筒大气污染物排放限值
4.1.1 现有生产线各生产设备(设施)排气筒中的颗粒物和气态污染物最高允许排放浓度及单位产品排 放量自本标准实施之日起执行表1规定的限值,A区自2012年1月1日起执行表2规定的限值,B区自 2014年1月1日起执行表2规定的限值。
4.1.2 自本标准实施之日起,新建生产线各生产设备(设施)排气筒中的颗粒物和气态污染物最高允许 排放浓度及单位产品排放量不得超过表2规定的限值。
DB44 /xxx-2010
4.1.3 水泥窑焚烧危险废物时,排气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氟化物依照水泥窑建设时间和 地点,分别执行表1或表2规定的排放限值;其它污染物执行GB18484《危险废物焚烧污染控制标准》
规定的排放限值。
4.1.4 水泥窑焚烧生活垃圾时,排气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氟化物依照水泥窑建设时间和 地点,分别执行表1或表2规定的排放限值;其它污染物执行GB18485《生活垃圾焚烧污染控制标准》
规定的排放限值。
表 1 生产
过程 生产设备
颗粒物 二氧化硫 氮氧化物(以 NO2 计) 氟化物(以总氟计) 排放浓度/
(mg/Nm3)
单位产品 排放量/
(kg/t)
排放浓度/
(mg/Nm3)
单位产品 排放量/
(kg/t)
排放浓度/
(mg/Nm3)
单位产品 排放量/
(kg/t)
排放浓 度 (mg/Nm3)
单位产品 排放量/(kg/t) 矿山
开采 破碎机及其它通风生产
设备 30 —— —— —— —— —— —— ——
水泥 制造
水泥窑及窑磨一体机* 50 0.15 200 0.60 800 2.40 5 0.015 烘干机、烘干磨、煤磨
及冷却机 50 0.15 —— —— —— —— —— ——
破碎机、磨机、包装
机及其它通风生产设备 30 0.024 —— —— —— —— —— ——
水泥 制品 生产
水泥仓及其它通风生产
设备 30 —— —— —— —— —— —— ——
注: *指烟气中O2含量 10% 状态下的排放浓度。
表2
生产
过程 生产设备
颗粒物 二氧化硫 氮氧化物(以NO2计) 氟化物(以总氟计) 排放浓度/
(mg/Nm3)
单位产品 排放量/
(kg/t)
排放浓度/
(mg/Nm3)
单位产品 排放量/
(kg/t)
排放浓 度/
(mg/Nm3)
单位产品 排放量/
(kg/t)
排放浓 度/
(mg/Nm3)
单位产品 排放量/(kg/t) 矿山
开采 破碎机及其它通风生
产设备 30 —— —— —— —— —— —— ——
水泥 制造
水泥窑及窑磨一体机* 30 0.09 100 0.30 500 1.50 3 0.009 烘干机、烘干磨、煤磨
及冷却机 30 0.09 —— —— —— —— —— ——
破碎机、磨机、包装 机及其它通风生产设 备
30 0.024 —— —— —— —— —— ——
水泥 制品 生产
水泥仓及其它通风生
产设备 30 —— —— —— —— —— —— ——
注: *指烟气中O2含量 10% 状态下的排放浓度。
4.2 作业场所颗粒物无组织排放限值
自本标准实施之日起,现有生产线和新建生产线作业场所颗粒物无组织排放监控点浓度均不得 超过表3规定的限值。
表3
作业场所 颗粒物无组织排放监控点 浓度限值*1/(mg/m3) 水泥厂(含粉磨站)、水泥制品厂、水泥矿山 厂界外20m处 1.0(扣除参考值*2)
注: *1 指监控点处的总悬浮颗粒物 (TSP) 1h 浓度值。
*2 参考值含义见第6.2.1条。
5 其它管理规定
5.1 颗粒物无组织排放控制要求
DB44 /xxx-2010
5.1.1 水泥矿山、水泥制造和水泥制品生产过程,应采取有效措施,控制颗粒物无组织排放。
5.1.2 新建生产线的物料处理、输送、装卸、贮存过程应当封闭,对块石、粘湿物料、浆料以及车船装、
卸料过程应采取适用的有效抑尘措施。
5.1.3 现有生产线对干粉料的处理、输送、装卸、贮存应当封闭;露天储料场应当采取防起尘、防雨水
冲刷流失的措施;车船装、卸料时,应采取有效措施防止扬尘。
5.2 非正常排放和事故排放控制要求
5.2.1 除尘装置应与其对应的生产工艺设备同步运转。应分别计量生产工艺设备和除尘装置的年累计
运转时间,以除尘装置年运转时间与生产工艺设备的年运转时间之比,考核同步运转率。
5.2.2 新建水泥窑应保证在生产工艺波动情况下除尘装置仍能正常运转,禁止非正常排放。现有水泥
窑采用的除尘装置,其相对于水泥窑通风机的年同步运转率不得小于99%。
5.2.3 因除尘装置故障造成事故排放,应采取应急措施使主机设备停止运转,待除尘装置检修完毕 后共同投入使用。
5.3 排气筒高度要求
5.3.1 除提升输送、储库下小仓的除尘设施外,生产设备排气筒(含车间排气筒)一律不得低于15m。
5.3.2 以下生产设备排气筒高度还应符合表4中的规定。
表 4
生产设备名称 水泥窑及窑磨一体机 烘干机、烘干磨
煤磨及冷却机
破碎机、磨机、包 装机及其它通
风生产设备 单线(机)生产能力/
(t/d) ≤240 >240
~700 >700
~1200 >1200 ≤500 >500~1000 >1000
高于本体建筑 物3m以上
最低允许高度/m 30 45* 60 80 20 25 30
注 : *现有立窑排气筒仍按35m要求。
5.3.3 若现有水泥生产线生产设备排气筒达不到表4规定的高度,其大气污染物排放应加严控制。排 放限值按下式计算:
式中:C ——实际允许排放浓度(标准状态),mg/m3;
C0——表1或表2规定的允许排放浓度(标准状态),mg/m3; h ——实际排气筒高度,m;
h0——表4规定的排气筒高度,m。
5.4 其它规定
5.4.1 禁止在环境空气质量一类功能区内开采矿山、生产水泥及其制品。
5.4.2 水泥窑不得用于焚烧重金属类危险废物。
水泥窑焚烧医疗废物应遵守《医疗废物集中处置技术规范》的要求。
利用水泥窑焚烧危险废物,其水泥窑或窑磨一体机的烟气处理应采用高效布袋除尘器。
6 监测
6.1 排气筒中大气污染物的监测
6.1.1 生产设备排气筒应设置永久采样孔并符合 GB/T16157 规定的采样条件。
6.1.2 排气筒中颗粒物或气态污染物的监测采样应按 GB/T16157 执行。
6.1.3 对于日常监督性监测,采样期间的工况应与当时正常工况相同。排污单位人员和实施监测人员
不得任意改变当时的运行工况。以任何连续lh的采样获得平均值,或在任何lh内,以等时间间隔采集
3个以上样品,计算平均值。
建设项目环境保护设施竣工验收监测的工况要求和采样时间频次按国家环境保护部制定的建设
项目环境保护设施竣工验收监测办法和规范执行。
6.1.4 水泥工业大气污染物分析方法见表5。
表 5
序号 分析项目 手动分析测定方法 自动分析测定方法
2 0
2
0 h
c h c
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1 颗粒物 GB/T 16157 重量法
HJ/T 76 固定污染源排放烟气连续 监测系统技术要求及检测方法 2 二氧化硫 HJ/T 56 碘量法
HJ/T 57 定电位电解法 3 氮氧化物 HJ/T 42 紫外分光光度法
HJ/T 43 盐酸萘乙二胺分光光度法
4 氟化物 HJ/T 67 离子选择电极法 —
5 二噁英 HJ/T 77 色谱-质谱联用法 —
6.1.5 新、改、扩建水泥生产线,水泥窑及窑磨一体机排气筒(窑尾)应当安装烟气颗粒物、二氧化
硫和氮氧化物连续监测装置;冷却机排气筒(窑头)应当安装烟气颗粒物连续监测装置;对现有水
泥生产线,应按地方环境保护行政主管部门的规定安装连续监测装置。
连续监测装置需满足HJ/T76《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》的要求。
烟气排放连续监测装置经县级以上人民政府环境保护行政主管部门验收后,在有效期内其监测数据
为有效数据。以小时平均值作为连续监测达标考核的依据。
6.2 厂界外颗粒物无组织排放的监测
6.2.1 在厂界外20m处(无明显厂界,以车间外20m处)上风方与下风方同时布点采样,将上风方的监 测数据作为参考值。
6.2.2 监测按HJ/T55《大气污染物无组织排放监测技术导则》的规定执行。
6.2.3 颗粒物测定方法采用GB/T15432《环境空气 总悬浮颗粒物的测定 重量法》。
7 标准实施
7.1 本标准由县级以上人民政府环境保护行政主管部门负责监督实施。
7.2 水泥工业大气污染物排放除执行本标准外,还须执行国家和地方总量排放控制指标。
弐、 广东省《水泥工业大气污染物排放标
准编制说明》(征求意见稿)
广东省地方标准《水泥工业大气污染物 排放标准》(征求意见稿)
编制说明
《水泥工业大气污染物排放标准》编制组
二 O 一 O 年六月
目 录
前 言 ... - 0 -
1项目背景... - 1 -
1.1 任务来源... - 1 -
1.2 工作过程... - 2 -
2水泥工业概况... - 3 -
2.1 我省水泥工业的发展概况... - 3 -
2.2.1水泥矿山开采业概况... - 3 -
2.2.2广东省水泥工业发展规模不断扩大,结构性矛盾较突出... - 3 -
2.1.3水泥制品生产行业发展概况... - 5 -
2.2 行业在其他省区发展概况... - 5 -
3标准制(修)订的必要性分析... - 6 -
3.1 国家、广东省及其环保主管部门的相关要求... - 6 -
3.2 水泥产业政策及行业发展规划中的环保要求... - 7 -
3.3 行业发展带来的主要环境问题... - 9 -
3.4 行业清洁生产工艺要求... - 10 -
3.5 水泥行业环保标准沿革及现行标准存在的主要问题... - 10 -
4水泥工业产排污情况及污染控制技术分析... - 12 -
4.1 行业主要生产工艺及产污情况分析... - 12 -
4.1.1矿山开采工艺概况及排污特点... - 12 -
4.1.2水泥厂主要生产工艺及排污特点... - 12 -
4.1.3水泥制品生产的工艺概况及排放特点... - 15 -
4.1.4 无组织排放... - 15 -
4.2 广东省水泥行业现状... - 15 -
4.3 水泥厂污染末端控制技术... - 20 -
4.3.1烟尘污染控制技术... - 20 -
4.3.2二氧化硫污染控制技术... - 20 -
4.3.3氮氧化物污染控制技术... - 21 -
4.3.4氟化物污染控制技术... - 21 -
4.3.5无组织排放控制措施... - 21 -
5.标准制定原则和总体思路... - 21 -
5.1 制定原则... - 21 -
5.2 总体思路... - 22 -
5.3 技术路线... - 22 -
6标准主要技术内容... - 24 -
6.1 本标准与现行国家标准 (GB4915-2004) 的衔接... - 24 -
6.1.1适用范围... - 24 -
6.1.2术语和定义... - 24 -
6.1.3时段划分... - 24 -
1
6.1.4污染控制项目及指标表达... - 25 -
6.1.5标准规定的主要技术内容... - 25 -
6.2 污染物排放限值的确定及制定依据... - 25 -
6.2.1设备排气筒颗粒物排放限值的确定... - 25 -
6.2.2水泥窑尾气气态污染物排放限值的确定... - 27 -
6.3 其他污染控制指标的确定及制定依据... - 28 -
6.3.1排气筒高度要求... - 28 -
6.3.2无组织排放及操作规范要求... - 29 -
6.3.3水泥窑焚烧固体废物的要求... - 30 -
6.4 其它管理规定... - 31 -
6.5 水泥窑尾气排放的在线监测要求... - 31 -
7.发达国家和地区水泥工业排放标准研究... - 32 -
7.1 发达国家和地区设备排气筒颗粒物排放限值... - 32 -
7.2 发达国家和地区水泥窑尾气气态污染物排放限值... - 32 -
8 实施本标准的环境效益及经济技术分析... - 33 -
8.1 实施本标准的环境(减排)效益... - 33 -
8.2 实施本标准的经济技术分析... - 34 -
2
前 言
广东省水泥工业大气污染物排放标准的制订工作是由广东省环境保护厅委托广东 省环境监测中心(原广东省环境科学研究所)和广东省水泥行业协会共同承担执行的。
在我省大气污染状况不断加剧、对环境破坏造成的影响日益严重和群众环境保护 意识不断增强的背景下,本标准的制订以国家、省环境保护的宏观政策及相关法律法规 为依据,以国家现行水泥工业大气污染物排放标准为基础,通过与广东省各地级以上 市环境保护管理部门进行座谈及对有代表性的水泥生产企业进行实地考察调研,经与 有关专家探讨研究并参考了部分发达国家、地区标准的基础上进行和完成的。
本标准的制订作从2008年1月开始,课题组在对广东省水泥生产企业作大量调查的 基础上,结合广东省环境保护与生态建设“十一五”规划目标及广东省水泥行业总体经济 技术发展水平,认真分析、细致工作,力求做到实事求是、全面把握。本标准制定工作 的总原则和目的是:保护环境,防治污染,保障人体健康,严格粉尘及其它大气污染 物排放控制要求,并考虑技术、经济可行性,推行节约并合理使用能源、高效低污染燃 烧以及末端治理相结合的综合排放措施,促进我省资源的合理利用和水泥工业结构的 调整与发展,实现环境保护与水泥工业发展的双赢。
在调研工作中得到了省环保厅、省环境科学研究院、省环境信息中心、各地级以 上市环境保护主管部门和有关专家的鼎力相助以及广州市珠江水泥有限公司、广州市 越堡水泥有限公司、英德海螺水泥有限责任公司、台泥(英德)水泥有限公司、塔牌 集团蕉岭鑫达旋窑水泥有限公司、蕉岭县油坑水泥厂等企业的大力支持。本标准最终得 以成稿,是与以上各单位和相关人员的理解支持、积极协助及合理建议分不开的。
1 项目背景
1.1 任务来源
环境标准是环境保护法律法规的重要有机组成部分,是贯彻执行环境保护法律法 规的先导,是衡量环境保护法律法规贯彻执行情况的标尺。环境标准体系完善程度是 一个国家和地区环境保护工作的重要体现。我省是一个沿海经济大省,发展速度很快,
经济种类繁多,珠三角地区与山区、东西两翼发展不平衡,地区之间差别较大,这给 我省的环境保护工作以及与之相适应的地方环境标准的制订提出了更高的要求。
我省现行有效的地方环境标准仅有水、气综合排放标准,与国家环境标准相比,
我省地方环境标准存在如下问题:省标修订周期过长,技术内容与形势不适应,控制 水平相对落后;缺乏针对性强、体现行业污染物的排放特点的行业污染物排放标准,
对行业技术进步的促进作用不足;按现行排放标准执行,将无法达到“十一五环保规 划”总量控制削减要求,等等。
针对环境保护标准工作中存在的问题,根据改革和加强环境保护标准工作的要求,
广东省“十一五”期间将要进一步加强环境保护标准工作力度,以我省污染物排放(控 制)标准制(修)订工作为核心开展各项工作。地方污染物排放标准是对国家排放标 准的补充和完善,其对推动地方产业结构的调整、优化产业布局、改善投资环境、促 进经济增长、遏制污染物总量增长起着重要的作用。综上所述,制定广东省污染负荷 较大的重点行业污染物排放标准势在必行。
广东省地方标准《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)实施已经九年了,该 标准在第4.3.5节规定了水泥厂大气污染物排放标准限值,对于控制水泥厂大气污染物 的排放、保护环境和推动水泥行业的技术进步发挥了重要作用。在 DB44/27-2001颁布 实施之后,广东省制订出台了一系列的法律法规、规划、技术政策,国家也于2004年 12月29日颁布了新的《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2004),国家和广 东省对“十一五”期间的环境保护工作提出了更高的要求,在此期间,我国水泥工业的 除尘、除氟、脱硫等大气污染防治技术也有了实质性的进展。水泥工业作为广东省环 境保护工作的重点行业,对实现我省环境保护目标具有重要的作用。 DB44/27-2001作 为综合排放标准,已难以适应新形势下重点污染行业环境保护工作的要求。
1
在此情况下,广东省环保厅提出了制定《广东省水泥工业大气污染物排放标准》
的计划。广东省质量技术监督局在粤质监标函[2007]426号文《关于下达2007年度第一 批地方标准制定计划项目的通知》中,下达了制定本标准的任务。《广东省水泥工业 大气污染物排放标准》的制订工作由广东省环境保护厅委托广东省环境监测中心、广 东省水泥行业协会等单位起草。
1.2 工作过程
根据《中华人民共和国大气污染防治法》(2000 年 4 月修订)精神,“省、自治区、
直辖市人民政府对国家大气污染物排放标准中已作规定的项目,可以制定严于国家排 放标准的地方排放标准”。地方环境标准制修订工作可参照《国家环境保护标准制修订 工作管理办法》(2006 年 8 月 23 日)执行。本标准制订工作程序认真按照《国家环境保 护标准制修订工作管理办法》规定的基本程序进行,工作程序如下:
(一)广东省环保厅根据广东省环境保护工作的需要,编制年度环境标准制修订 项目计划草案,并对项目计划草案征求意见、修改,必要时进行专题论证,形成项目 计划。
(二)将项目计划上报到广东省质量技术监督局,由其统一下达年度地方标准制 修订计划。
(三)省环保厅向广东省环境监测中心下达标准制定任务。
(四)成立由广东省环境监测中心和广东省水泥行业协会组成的的标准编制组,
进行充分的调研、咨询并编制标准制订开题论证报告。
(五)由省环保厅组织召开标准制订项目开题专家论证会,确定技术路线和工作 方案。
(六)课题组开展广泛调研、资料收集和技术论证工作,针对广东省内的主要水 泥企业进行了实地调研,详细了解省内水泥厂的技术现状和污染治理水平,编制完成 广东省《水泥工业大气污染物排放标准》(初稿)及其编制说明,并由省环保厅组织 召开专家论证会,根据专家意见修改后形成征求意见稿。
(七)公布标准的征求意见稿,充分、广泛地征求国家环保部、省环保厅各处室及相关单位、
企业和社会公众的意见。
2
(八)汇总各单位处理意见,并根据意见修改完善标准文本和编制说明,形成送审稿编制标准 送审稿及编制说明。
(九)由省质监局和省环保厅组织召开专家审定会,对标准草案进行技术审查和格式审查。
(十)编制标准报批稿及编制说明,并将标准报批材料上报广东省政府。
(十一)对标准进行行政审查。
(十二)批准(注册编号)、发布标准。
(十三)出版标准正式文本。
2 水泥工业概况
2.1 我省水泥工业的发展概况
为体现水泥产品从原料获得、产品生产到产品使用的全过程污染控制,拟制定的 广东省《水泥工业大气污染物排放标准》在标准的适用范围上与现行国标保持一致,
包括矿山开采、水泥厂、水泥制品生产三个行业。
2.2.1水泥矿山开采业概况
矿山开采是原料的获得过程。熟料煅烧所需要的石灰石 / 白垩 / 泥灰岩 ( 提 供了 CaCO3 的来源 ) 和粘土 / 页岩等,通常由露天采石场、取土场获得。需要的 作业包括凿岩、爆破、挖掘、运输和破碎。一般采矿场紧邻工厂,初次破碎后的原料 运至水泥厂贮存、备料。
矿山开采场临石灰石资源丰富的地区而建,且运输便利,一般临近水泥厂。广东石灰石资源主 要分布在粤东、粤北、粤西三大主要水泥产区,此三大产区的水泥产能占全省的 70%,却拥有全 省近 80%的石灰石资源,且资源的勘探、开采规划等工作深度较高,特别是粤北地区,其资源的 详查储量已占总储量的 43%。粤北(韶关、清远)占总储量的 38.0%;粤西(云浮、茂名等市)占总储 量的 21.4%;粤东(包括梅州、河源等市),占总储量的 18.5%;珠江三角洲地区占总储量的 22.7%。
2.2.2广东省水泥工业发展规模不断扩大,结构性矛盾较突出
(1)行业规模不断扩大,产能逐步集中
近几年来,随着国民经济的持续高速增长,广东水泥工业也得到了迅猛发展,水 泥是国民经济建设的重要基础原材料,一直是广东的传统优势产业。水泥按用途及性 能分为三大类:①通用水泥。用于一般土木建筑工程,如硅酸盐水泥(以硅酸钙为主要 矿物组成的水泥的统称,国际上统称为波特兰水泥。②专用水泥。用于某种专用工程,
3
如油井水泥、型砂水泥等。③特种水泥。用于对混凝土某些性能有特殊要求的工程,
如快硬水泥、水工水泥、抗硫酸盐水泥、膨胀水泥、自应力水泥等。
2009年,广东省列入统计的 313 家水泥企业(含水泥磨粉站),共生产水泥 10067 万吨,占全国水泥总产量的 6.2%,排全国第四位;全省列入统计的 251 家熟料生产企 业,共生产熟料 7780 万吨,占全国熟料总产量的 7.2%,排全国第二位;先进的新型 干法水泥生产能力占全省水泥比重由 2001 年的 6.4%增加到了 2009 年的 66.6%。
受市场需求、资源分布和环保要求的影响,广东省水泥行业向山区转移的步伐在 加快,逐步形成了粤北、粤东、粤西“三大水泥生产基地”,占全省总生产能力的 75.1%,“三大基地”的新型干法水泥熟料生产能力已达到 4760 万吨,占全省新型干法 水泥熟料总生产能力的 91.93%,产能分布较集中。根据广东省水泥工业协会的统计数 据,广东省各区域熟料产能分布情况见图 1、图 2。
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(2)结构性矛盾突出,淘汰落后生产能力任务重
虽然水泥产量居全国前列,但水泥工业结构性的矛盾十分尖锐,大部分企业经营 粗放,生产集约度和劳动生产率相对偏低,资源和能源消耗较高,最突出的表现是新 型干法水泥所占比重偏少,落后的立窑工艺仍占广东水泥产能的 33.4%,水泥工业面 临着调整产业结构的压力。二是企业集中度低。全省规模以上水泥企业平均产量居全 国第 10 位左右,规模在 500 万吨以上企业仅有 4 家。三是能源和环境压力增大。
2009年,广东省新型干法水泥的比重有 66.6%,与《水泥工业产业发展政策》中 规定的“到 2010 年新型干法水泥比重达到 70%以上”的要求还有差距。虽然近 3 年来,
广东省建成了一大批新型干法水泥生产线,但是水泥工业技术结构仍然不合理,立窑 水泥比例高,回转窑水泥产量低,特别是新型干法水泥比例低于全国平均水平。由于 生产方法所限,劳动生产率低、产品质量不稳定、能源和资源浪费大、环境污染严重 等问题影响到广东省水泥工业的可持续发展。2007 年 2 月 28 日,国家发改委办公厅下 发了《关于做好淘汰落后水泥生产能力有关工作的通知》(特急 发改办工业[2007]447 号),以前所未有的力度提出了在“十一五”末全国要淘汰 2.5 亿吨落后水泥产能这一目 标。《通知》清晰地列出了今后 4 年全国各省区市淘汰落后水泥产能的计划表和时间 进度表,广东省 2007 年~2010 年需淘汰 3000 万吨落后水泥产能,承担了全国淘汰落 后水泥生产能力的 12%,是全国淘汰落后水泥产能总量的第二大省。
随着水泥行业产业结构调整步伐加快,国家环境保护要求不断加严、水泥产品标 准和市场准入条件不断提高,广东省水泥工业面临着调整产业结构的巨大压力。未来,
我省水泥行业必定加快产业结构调整,走上新型工业化道路发展,逐步实现大型化、
低能耗、低污染、高质量的发展之路。
2.1.3水泥制品生产行业发展概况
水泥制品是指钢筋混凝土管道、钢筋混凝土电杆、预制混凝土桩、混凝土构件等 混凝土制品和纤维水泥板等等以水泥为主体成分的水泥制成品的总称。
我国是目前世界上混凝土和水泥制品最大的制造国和消费国,广东省是国内混凝 土和水泥制品的最大制造和消费省份之一,近年来增长较快。
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2.2 行业在其他省区发展概况
2.2.1山东省水泥行业发展概况
2006年山东省水泥生产完成 1.65 亿吨,占全国总量的 13.3%,截止 2007 年末,山 东省统计规模以上的水泥企业 404 家,全省水泥产量 1.63 亿吨,比上一年减少
0.74%,连续 18 年居全国第一位。2007 年 2 月 18 日,国家发改委发布了《关于做好淘 汰落后水泥生产能力有关工作的通知》(特急发改办工业[2007]447 号),通知中山东省 2007年~2010 年需淘汰 4500 万吨落后水泥产能,承担了全国淘汰落后水泥生产能力 的 18%,是全国淘汰落后水泥产能总量的第一大省。
为完成国家下达的目标,山东省出台了多项针对性政策措施,控制力度巨大。一 方面,2005 年 2 月 26 日,山东省环保厅和山东省质量技术监督局共同发布了山东省地 方标准《水泥工业大气污染物排放标准》(DB37/ 532-2005),该标准在《水泥工业 大气污染物排放标准》(GB4915-2004)的基础上,要求已建水泥厂从国标“2010 年 1 月 1日后”执行的限值提前 2 年执行,改为“2008 年 1 月 1 日后”执行。2008 年 2 月 29 日,
山东省人民政府办公厅发布了《关于印发山东省关停和淘汰落后水泥产能工作实施方 案的通知》(鲁政办发[2008]8 号),文件中下达要求“到“十一五”末,山东省共淘汰立窑 563座,淘汰熟料产能 5344 万吨”。
2.2.2其它省水泥行业发展概况
另外,江苏、浙江也是我国水泥生产大省,产能分别排全国第二、第三位,其次 为河北、河南,产能分别排全国第五、第六位;淘汰落后产能的任务较重的省份还有 河北、江苏、河南、湖北。其中,浙江省的水泥产业结构最先进,产能大,落后生产 线比重小。
3 标准制(修)订的必要性分析
3.1 国家、广东省及其环保主管部门的相关要求
2007 年 5 月 23 号,国务院发布了《关于印发节能减排综合性工作方案的通 知》(国发 [2007]15 号),该方案确定了十一五节能减排工作目标,其中包括“到
2010 年,万元国内生产总值能耗由 2005 年的 1.22吨标准煤下降到1吨标准煤以下,
降低 20% 左右;单位工业增加值用水量降低 30% 。十一五期间,主要污染物排放
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总量减少 10% ,到 2010 年,二氧化硫排放量由 2005 年的 2549 万吨减少到 2295万吨”。同时,确定了“十一五”期间水泥行业淘汰落后生产能力 25000万吨的目标。
“十一五”以来,全国上下加强了节能减排工作,国务院及多部门制定了多项关于水泥 行业节能减排和淘汰落后生产力的政策措施,并取得了积极进展。但是,水泥行业节 能减排和淘汰落后产能工作面临的形势仍然相当严峻,压力巨大。
广东省环保厅制定的《广东省环境保护与生态建设“十一五”规划》中要求,为控 制粉尘污染,禁止建设日产 2500 吨以下规模的新型干法转窑水泥项目、任何规模的 立窑水泥项目,逐步淘汰立窑、干法中空窑、立波尔窑、湿法窑水泥生产线。为完成 国务院下达的节能减排工作任务,广东省禁止在城市市区、近郊区及风景名胜区新建、
扩建水泥熟料生产线,珠江三角洲地区原则上不再规划新建、扩建水泥厂,重点发展 粤北(韶关、清远市)、粤西(云浮、肇庆市的山区)、粤东(梅州、惠州市的山 区)三大水泥熟料基地。
同时,根据国家《二氧化硫总量分配实施指导意见》,确定我省“十一五”期间二 氧化硫要控制在 110万吨,即削减 15% ,任务相当艰巨。此外,广东省政府与香港特 别行政区政府于 2002 年 4 月 29 日发表联合声明,要求在 2010 年年底之前将珠 江三角洲地区内二氧化硫、氮氧化物、可吸入悬浮粒子的排放总量,以 1997 年为参 照基准,分别削减 40% 、 20% 、 55% 。
水泥行业是大气污染的重点排放源, 2008 年广东省工业粉尘排放总量中,水 泥工业排放量约占总量的 25% ,因此,控制水泥行业的大气污染物排放对实现我省 环境保护目标的意义重大。基于国家、我省及其环境管理部门的相关要求,广东省环 保厅拟通过制定更合理、更严格的水泥工业大气污染物排放标准,以促进水泥行业节 能减排和淘汰落后产能,确保完成总量控制目标和粤港联合声明的削减任务。
3.2 水泥产业政策及行业发展规划中的环保要求
3.2.1国家不断加大水泥行业节能减排和淘汰落后生产能力的力度
“十一五”以来,为加快水泥行业的结构调整,改变水泥行业经营粗放、物耗能耗 高、落后生产能力比重大的现状,淘汰落后水泥生产能力,鼓励新型干法水泥生产线,
我国先后出台了多项政策法规。2006 年 4 月 13 日,国务院八部委联合发文《印发关于 加快水泥工业结构调整的若干意见的通知》(急发改运行[2006]609 号),明确了水泥行 业“十一五”发展目标。即“2010 年水泥预期产量 12.5 亿吨,其中:新型干法水泥比重提 高到 70%,水泥散装率达到 60%;累计淘汰落后生产能力 2.5 亿吨。新型干法水泥吨 熟料热耗由 130kg 下降到 110kg 标准煤,采用余热发电生产线达 40%,水泥单位产品 综合能耗下降 25%。粉尘排放量大幅度减少,工业废渣(含粉煤灰、高炉矿渣等)年 利用量 2.5 亿吨以上。”
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时隔半年,2006 年 10 月 17 日,国家发改委颁布了《水泥工业产业发展政策》
(中华人民共和国国家发展和改革委员会令第 50 号),进一步确定了水泥产业政策目 标、产业发展重点、产业技术政策和产业组织政策等要求。报告中规定了“到 2010 年,
新型干法水泥比重达到 70%以上。日产 4000 吨以上大型新型干法水泥生产线,技术经 济指标达到吨水泥综合电耗小于 95KWH,熟料热耗小于 740 千卡/千克。到 2020 年,
基本实现水泥工业现代化,技术经济指标和环保达到同期国际先进水平。加快技术进 步,鼓励采用先进的工艺和装备提升技术水平,缩小与世界先进水平的差距。污染物 排放要符合国家和地方排放标准,满足国家或地方污染物排放总量控制要求。”等。
时隔仅 3 个月,2007 年 2 月 18 日,国家发改委再发布了《关于做好淘汰落后水泥 生产能力有关工作的通知》(特急发改办工业[2007]447 号),使得水泥行业淘汰落后生 产能力的工作受到前所未有的重视,并狠抓“十一五”末全国要淘汰 2.5 亿吨落后水泥产 能这一硬指标的落实。该文件清晰地列出了今后 4 年全国各省区市淘汰落后水泥产能 的计划表和时间进度表,并且,经国务院批准,国家发展与改革委与各省、直辖市、
自治区人民政府签订了军令状——“淘汰落后水泥生产能力责任书”。广东省 2007 年~
2010年需淘汰 3000 万吨落后水泥产能,承担了全国淘汰落后水泥生产能力的 12%,
是全国淘汰落后水泥产能总量的第二大省。
3.2.2广东省水泥工业面临结构调整的巨大压力
随着水泥行业产业结构调整步法加快,国家环境保护要求不断加严、水泥产品标 准和市场准入条件不断提高,广东省水泥工业面临着调整产业结构的巨大压力。
为进一步贯彻落实《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发
〔2007〕15 号)和《国家发展改革委办公厅关于做好淘汰落后水泥生产能力有关工作 的通知》(发改办工业〔2007〕447 号)精神,2008 年 1 月 22 日,广东省人民政府办 公厅下发了《印发广东省淘汰落后水泥生产能力实施方案的通知》,通知要求,结合 广东省新型干法水泥比重的实际,“十一五”期间广东省计划淘汰落后水泥生产能力 3804万吨。
为确保完成淘汰落后产能的任务,2008 年 9 月 18 日,广东省经贸委再次发布了
《印发关于加快广东省水泥工业结构调整的实施意见的通知》(粤经贸工业[2008]700 号),通知从结构调整、产业集中度、节能、资源节约及废物利用、环境治理等五方面
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确定了广东省水泥工业 2010 年、2015 年的发展目标,其中环境治理目标为达标排放率 100%、企业安装在线连续监测装置 100%。这些政策的出台将有力地促进了水泥行业 产业结构调整、节能减排工作。
为确保完成国家下达的广东省“十一五”期间淘汰落后水泥生产能力工作任务,结 合广东省实际, 2008 年 1 月 1 日,广东省人民政府办公厅出台了《印发广东省淘 汰落后水泥生产能力实施方案的通知》,制订本方案。该方案明确了广东省淘汰落后 水泥生产能力的工作任务和工作措施,并制定了《广东省“十一五”期间淘汰落后水泥 生产能力计划指标分配表》,将任务分配到各个地级市。其中,工作措施包括严格执 行环保政策。
广东省环保厅拟制定的广东省《水泥行业大气污染物排放标准》,是通过制定更 严格的排放标准,以加快技术落后、环保不达标的企业淘汰,以实现节能减排和淘汰 落后生产能力的目标。据统计, 2007 年至 2009 年底,广东省已淘汰约 2000 万吨 落后水泥产能,落后产能的淘汰也为制定更严格广东省《水泥行业大气污染物排放标 准》提供了前提条件。
3.3 行业发展带来的主要环境问题
本标准的适用范围包括水泥工业生产全过程,即包括水泥矿山开采、水泥制造厂 和水泥制品生产三大方面。
水泥矿山开采行业中,原料开采和现场破碎工序是主要污染工序,破碎机是矿山 开采主要的大气污染物排放源,主要污染物为粉尘 (PM) ,还有其它一些设备,如装 卸、输送设备等无组织排放源,需要通风除尘。
水泥制造厂的大气污染物则类型多而复杂。水泥煅烧系统产生的大气污染物类型 多,且成分复杂。在《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2004)中,我国目前对 水泥工业的大气污染控制,只选择了粉尘(PM)、SO2、NOx、氟化物做为控制项目。
水泥制品生产的主要污染物产生在水泥仓进料过程,水泥仓顶需要安装除尘器(布 袋、滤网等),控制粉尘排放。此外,包括称料斗、搅拌机、传送带等无组织排放点。
无组织排放是水泥工业大气污染物排放的重要形式。在采矿场、水泥厂、粉磨站、
混凝土搅拌站或构件厂,露天料场堆存、物料的开放式输送、道路扬尘、以及管道设
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备的含尘气体溢出或泄漏,均会造成较多的无组织排放,影响局部环境。为控制粉尘 的无组织排放,除规定厂(场)界外无组织排放监控点浓度限值外,还需要规定一些密 闭操作的要求。
3.4 行业清洁生产工艺要求
国家环境保护部 2009 年 3 月 25 日发布的《清洁生产标准 水泥工业》
( HJ467-2009 )(见附件),明确了水泥工业国际清洁生产先进水平(一级)、国 内清洁生产先进水平(二级)和国内清洁生产基本水平(三级),本标准的制定的技 术指标以国内清洁生产先进水平为基础,制定的标准限值要求在 2014 年全面达到国内 清洁生产先进水平(二级)的要求。
3.5 水泥行业环保标准沿革及现行标准存在的主要问题
3.4.1水泥行业环保标准沿革
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、国家水泥行业环保标准的沿革环境标准是环境保护法律法规的重要有机组成部分,是贯彻执行环境保护法律法 规的先导,是衡量环境保护法律法规贯彻执行情况的标尺。环境标准体系完善程度是 一个国家和地区环境保护工作的重要体现。我国执行的水泥工业大气污染物的排放标 准沿革情况如下:
l973年,我国制定了第一项污染物排放标准GBJ4-1973《工业”三废”排放试行标 准》,其中对水泥工业大气污染物排放限值作了相应规定。
1985年,国家首次发布实施单独对水泥生产企业的环保标准,名称为《水泥工业污 染物排放标准》(GB4915-85),标准规定了水泥工业各排放点大气污染物的排放限 值及粉尘无组织排放控制限值。
1996年3月7日原国家环保局发布了《水泥工业大气污染物排放标准》(GB 4915- 1996),该标准在原《水泥工业污染物排放标准》(GB 4915-85)的基础上修订,按年限 和区域规定了水泥厂各排放点粉尘、二氧化硫、氮氧化物、氟化物的排放限值和粉尘 无组织排放控制限值,以及允许排放的粉尘单位产量排放量。该标准特点:①把水泥 企业所在地按不同的生态条件和要求,计划分为三个不同的环境空气质量功能区;② 按水泥生产线不同的建设时间,划分为三个不同的建厂时间;③大气污染物排放限值,
分三个不同的级别,该标准要求不同功能区内不同建厂时间的水泥厂,执行不同级别
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的大气污染物排放限值。
GB4915-1996标准在当时环境治理上起到了统一标准作用。随着全社会对环境问 题越来越重视,为了应对环境保护的新要求,国家于 2003-2004 年进行了第二次修订,
标准名称相应修改为《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2004)。
GB4915-2004标准与 GB4915-1996 标准相比,主要差异如下:
——标准适用范围扩大至水泥工业生产全过程:不仅包括水泥制造(含粉磨站),
还 包 括 矿 山 开 采 和 现 场 破 碎 。 矿 山 开 采 和 现 场 破 碎 按 标 准 规 定 的 时 间 不 再 执 行 GB16297—1996 《大气污染物综合排放标准》。标准名称相应修改为《水泥工业大气污染 物排放标准》;
——增加规定了水泥制品生产的颗粒物排放要求;
——统一回转窑、立窑的排放限值;
——不再按环境空气质量功能区规定排放限值;
——对现有生产线,不再按不同建立时间规定不同的排放限值,统一现有生产线 标准,并设置达标过渡期;进一步加严新建生产线的排放标准;
——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;
——增加了水泥窑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;
——增加了标准实施的有关规定。
GB4915-2004标准实施近4年来,实践证明是一部合适的标准,对行业污染控制起 到了很好的作用。该标准中对各项污染物的控制要求更为合理和准确,同时部分指标 (如二氧化硫浓度限值等)已较为严格。
2、广东省地方污染物排放标准沿革
至今,我省尚未针对水泥工业制订专项地方污染物排放标准,按照环境标准管理 办法的规定,未制订地方行业排放标准的行业一律执行国家行业污染物排放标准和地 方综合污染物排放标准。在GB4915-2004标准实施之前,我省水泥厂执行的排放标准 是广东省地方标准《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)(以下简称“省标”),
该标准中专门对水泥厂的大气污染物排放限值做出了规定。GB4915-2004实施之后,
水泥行业则存在地方综合排放标准和国家行业标准交叉执行的现象,即“哪个严格执行
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哪个标准”。
3.5.2 现行标准存在的主要问题
我省现行有效的地方环境标准仅有水、气综合排放标准,与国家环境标准相比,
我省地方环境标准存在如下问题:省标修订周期过长,技术内容与形势不适应,控制 水平相对落后;缺乏针对性强、体现行业污染物的排放特点的行业污染物排放标准,
对行业技术进步的促进作用不足;按现行排放标准执行,将无法达到“十一五环保规 划”总量控制削减要求,等等。
由于我省执行的地方水泥标准只是大气综合排放标准内容的一部分,对于各项指 标的规定具有局限性,无法全面体现行业排放特征,同时,随着新的国家水泥行业大 气污染物排放标准(《水泥工业大气污染物排放标准》GB4915-2004)的实施,出现 了地方标准与国家行业标准交叉执行、哪个标准严执行哪个的问题。
4 水泥工业产排污情况及污染控制技术分析
4.1 行业主要生产工艺及产污情况分析
4.1.1矿山开采工艺概况及排污特点
矿山开采是原料的获得过程。熟料煅烧所需要的石灰石 / 白垩 / 泥灰岩 ( 提 供了 CaCO3 的来源 ) 和粘土 / 页岩等,通常由露天采石场、取土场获得。需要的 作业包括凿岩、爆破、挖掘、运输和破碎等。
一般来说,采矿场紧邻工厂,初次破碎后的原料运至水泥厂贮存、备料。采矿场 主要的大气排放源是含尘废气,排放因子为粉尘。原料开采和现场破碎工序是主要污 染工序,破碎机是矿山开采主要的大气污染物排放源,主要污染物为粉尘 (PM) ,还 有其它一些设备,如装卸、输送设备等无组织排放源,需要通风除尘。
4.1.2水泥厂主要生产工艺及排污特点 4.1.2.1主要生产工艺分类
水泥是以石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料,按一定比例配合,磨细成适 当成分的生料,然后将生料和原煤一起加入水泥窑,煅烧至部分熔融(1450 )℃ ,得到 以硅酸钙为主要成分的熟料,经冷却后加入适量的石膏或其它混合材料,磨成细粉制 得。水泥生产方法一般分三个阶段: 生料制备阶段、熟料煅烧阶段、水泥粉磨阶段。
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我国的水泥生产方法按照窑的结构分为立窑、回转窑和新型干法窑;按照生料制备方 法分为湿法生产、干法生产和半干法生产。
立窑是立置、不转动窑筒体的水泥窑。立窑可分为普通立窑、半机械化立窑和机
①立窑
械化立窑三种。根据建材技术政策要求,小型水泥厂应用机械化立窑,逐步取代普通 立窑。根据立窑煅烧熟料的特点,均采用半干法生产。即将生料和染料按一定的比例 混合,在成球盘内加入 12% ~ 14% 水使之成球,然后将料球从立窑上部的窑罩加 入窑内进行煅烧。随着产业结构升级步伐加快,全国大部分小型立窑生产线已淘汰或 即将关停。窑筒体卧置 ( 略带斜度 ) ,并能作回转运动的称为回转窑。回转窑生产方法分
②回转窑
为干法生产、半干法生产和湿法生产。湿法回转窑各原料之间混合好,生料成分均匀,使烧成的熟料质量高,收尘设备 省;但缺点是热耗高。干法回转窑与湿法回转窑相比优缺点正好相反,主要特点是热 耗低和扬尘点多。半干法生产是介于湿法和干法之间的生产方法。
③新型干法
建设大型新型干法生产线是目前国内水泥行业的发展趋势。新型干法水泥技术,
是指以悬浮预热和预分解技术为核心,采用新型的烘干粉磨及原燃材料均化工艺及装 备,利用现代流体力学、燃烧动力学、热工学、粉体工学等现代科学理论和技术,并 采用计算机及其网络化信息技术进行水泥工业生产的综合技术,其特点是:生产大型 化、完全自动化、符合清洁生产的要求、能实现废弃物再利用、减少环境负荷。采用 新型干法生产的水泥相比传统的立窑、回转窑水泥,有高效、优质、低耗等特点,煤 耗显著降低、劳动生产率显著提高、质量稳定、环保易达标。
④窑磨一体机
指把水泥窑废气引入物料粉磨系统,利用废气余热烘干物料,窑和磨排出的废气 同用一台除尘设备进行处理的窑磨联合运行系统。
4.1.2.2水泥厂大气污染物排放特点
水泥工业的大气污染主要来自有组织排放的炉窑废气和无组织排放的粉尘废气。
一般来说,无组织排放的粉尘可能会成为当地的主要环境问题,但窑尾废气(通过高烟 囱排放)对空气质量影响的范围更大、更复杂深远。
水泥煅烧系统是水泥工业中最主要的大气排放源,其中水泥窑是煅烧过程中废气 排放量最多、污染物种类最复杂的工序,按污染物性质可归类如下:(1)粉尘(PM),
(2)NOx,(3)SO2,(4)卤素及其化合物:HF、HCl等,(5)CO、CO2,(6)VOCs(有机化合 物),(7)PCDD/Fs(二恶英、呋喃),(8)金属及其化合物:Hg、Tl、Cd、Pb、As等,(9)
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氨。
水泥煅烧系统产生的大气污染物类型多,且成分复杂。在《水泥工业大气污染物 排放标准》(GB4915-2004)中,我国目前对水泥工业的大气污染控制,只选择了粉尘 (PM)、SO2、NOx、氟化物做为控制项目。
①粉尘(PM)排放特点
水泥厂几乎所有生产工序都有粉尘产生,包括原料、燃料、混合材储存和烘干、生 料粉磨和均化、熟料锻烧和储存、水泥粉磨和储存、水泥包装和发运等过程。这些粉 尘中,除水泥窑尾粉尘外,其他粉尘的成分与原始物料的成分基本相同。最大粉尘污染 源是熟料煅烧系统,包括窑的喂料系统、煤粉制备系统、熟料煅烧烧、熟料冷却和输送 系统等。水泥厂总的含尘气体, 其中约 1/3~1/2 来自煅烧系统。
按照粉尘的产生工序,粉尘分为以下类别:①原料粉尘 (包括石灰石、灰质泥灰岩、
勃土、砂岩、铁矿石、石膏、粉煤灰和高炉矿渣等);②生料粉尘;③水泥窑粉尘(即窑灰)
④熟料粉尘和混合材粉尘;⑤煤粉尘;⑥水泥粉尘。
这些粉尘中,除水泥窑尾粉尘外,其他粉尘的成分与原始物料的成分基本相同。水 泥窑粉尘是由窑废气带出来的,其组成成分包括尚未产生化学变化的生料、脱水的稀 土、脱碳的石灰石以及在熟料形成前各阶段新生成的矿物质所组成。如果是燃煤的窑,
水泥窑粉尘中还含有燃料煤灰成分。
②二氧化硫排放特点
水泥窑S02的生成,主要是由于燃料中的硫化物和水泥原料中的硫铁矿等物质,在 顶部两级预热器的温度处于300~600℃时分解而生成;还有一部分是在燃烧时,由于 硫的氧化和硫化物分解生成的。但是,在窑系统的各个部位有部分S02被吸收,如Fe2S 在顶部两级旋风筒中燃烧产生的S02, 约有70%立刻被生料中的CaO所吸收。尤其在最低 一级旋风筒中,气温为800~850℃,S02与活性很大的CaO反应速度最快,来自窑气流中 的大部分S02被最低一级的旋风筒截留下来。如果是窑磨一体机,S02在磨中被进一步吸 收。所以水泥窑系统既生成S02,同时水泥熟料锻烧工艺本身也是效率很高的脱硫过程,
大部分硫固化后留在残留水泥熟料中,少部分随废气排放出来。
③ 氮氧化物排放特点
14
在回转窑火焰的高温部分,空气中的氮被氧化,使大量生成 N0X (NO、N02)。N0X
的产生来自两个方面,即在燃烧过程中,一部分是燃烧空气中的 N2与氧反应而形成, 称之为热力 NOx;另一部分则由于燃(原)料中的氮化合物被氧化而形成,称之为燃(原) 料 NOx。水泥窑废气中 NOx 大部分来自热力 NOx,与燃(原)料中化合氮含量的相关性 小。当温度低于 1200℃时,仅生成燃(原)料 NOx,超过 1200℃则产生热力 NOx。总之,
火焰温度越高,过剩空气越多,则生成的 NOx 也越多。
④氟化物排放特点
水泥生产中,如不特意把含氟高的矿物(如萤石)用于水泥生产过程以降低烧成温 度,一般窑尾排放的氟化物会很低。立窑普遍使用了萤石等矿化剂,氟化物排放很高。
4.1.3水泥制品生产的工艺概况及排放特点
水泥制品是指钢筋混凝土管道、钢筋混凝土电杆、预制混凝土桩、混凝土构件等 混凝土制品和纤维水泥板等等以水泥为主体成分的水泥制成品的总称。
水泥制品生产的主要污染物产生在水泥仓进料过程,水泥仓顶需要安装除尘器(布 袋、滤网等),控制粉尘排放。此外,包括称料斗、搅拌机、传送带等无组织排放点。
4.1.4 无组织排放
无组织排放是水泥工业大气污染物排放的重要形式。在采矿场、水泥厂、粉磨站、
混凝土搅拌站或构件厂,露天料场堆存、物料的开放式输送、道路扬尘、以及管道设 备的含尘气体溢出或泄漏,均会造成较多的无组织排放,影响局部环境。为控制粉尘 的无组织排放,除规定厂(场)界外无组织排放监控点浓度限值外,还需要规定一些密 闭操作的要求。
4.2 广东省水泥行业现状
据调查,广东省纳入 2009 年水泥产量统计的企业共 313 家,剔出各市承诺 2009 年淘汰关闭的水泥企业,至 2010 年 1 月全省尚存水泥企业 307 家(见表 4-1)。全省 水泥行业平均可比水泥综合能耗为 115kgce/t,尚未达到国家《清洁生产标准 水泥工 业》(HJ467-2009)三级水平。可比水泥综合电耗为 110KWH/t,达到《清洁生产标准 水泥工业》(HJ467-2009)三级水平。
2009年全省水泥工业全年生产熟料 7780 万吨,熟料生产粉尘排放量以吨水泥排放
15
0.6kg计,排放量为 4.67 万吨;SO2排放量以吨熟料 SO2排放量 1.2kg 计,排放量为 9.34万吨;NO2排放量以吨熟料 NO2排放量 2.4kg 计,排放量为 18.67 万吨。氟化物排 放量以全年生产立窑熟料 2602 万吨,吨熟料氟化物排放量 0.03kg 计,排放量为 780.6 吨。据调查,目前达到国际清洁生产先进的省内企业仅 1 家(广州市越堡水泥有限公 司),国内清洁生产先进水平的企业 14 家,主要是日产熟料 3000 吨及以上的新型干 法水泥企业;其余企业为国内清洁生产基本水平或以下水平。全省 31 家新型干法水泥 企业,部分企业兴建(或在建)余热发电项目,其余利用余热废气烘干物料,亦被列 入余热利用企业。
据调查,至 2010 年 1 月全省水泥熟料总产能为 9676 万吨,其中立窑产能为 4316 万吨,中空窑产能为 22 万吨,预热器窑产能为 150 万吨,新干法窑产能为 5188 万吨
(见表 4-2)。
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表 4-1 全省水泥企业现状调查表(2009 年)
序号 区域 城市 水泥企业
家数 年产量
(万 t)
年能源 消耗量
(万吨 标煤)
年电消耗 量(亿
KWH) 水泥窑类型数量 污染物排放量(t/a) 清洁生产水平统计 余热利用
统计 粉尘 SO2 NO2 F-
1
粤中 地区
广州 8 893
新型干法(3)家 回转窑(1)家 粉磨站(4)家
国际先进(1 )家 国内先进( 1)家 国内基本(6 )家
有余热利用 企业(2 )家
2 珠海 2 92 粉磨站(2)家 国内基本(2 )家
3 佛山 9 446 新型干法(1)家
粉磨站(8)家 国内基本(9)家 有余热利用
企业( 1 ) 家
4 东莞 7 138 粉磨站(7)家 国内基本(7 )家
5 中山 2 5 粉磨站(2)家 国内基本(2 )家
6 江门 41 997 立窑(36)家
粉磨站(5)家 国内基本(41 )
家
7 深圳 无水泥企业
8
粤东 地区
惠州 19 1274
新型干法(4)家 回转窑(1)家 立窑(10)家 粉磨站(4)家
国内先进(3)家 国内基本(28)家
有余热利用 企业( 4 )
家
6 河源 13 110
回转窑(1)家 立窑(11)家 粉磨站(1)家
国内 基本 ( 13 ) 家
7 梅州 65 1332
新型干法(8)家 立窑(48)家 粉磨站(9)家
国内先进(2 )家 国内基本(63)家
有余热利用 企业( 4 )
家
3 汕头 1 无数据 粉磨站(1)家 国内基本(1 )家
19 揭阳 无水泥企业
20 汕尾 无水泥企业
21 潮州 无水泥企业
17
5
粤北 地区
韶关 31 395
新型干法(1)家 回转窑(2)家
立窑(28)家 国内基本(31)家 有余热利用
企业( 1 ) 家
17 清远 48 2423
新型干法(6)家 回转窑(2)家 立窑(32)家 粉磨站(9)家
国内先进(4 )家 国内基本(44 )
家
有余热利用 企业( 6 )
家
16
粤西 地区
肇庆 6 454
新型干法(4)家 回转窑(1)家 立窑(1)家
国内先进(2 )家 国内基本(4)家
有余热利用 企业(4)家
9 云浮 16 610
新型干法(4)家 回转窑(2)家 立窑(10)家
国内先进(2 )家 国内基本( 14)
家
有余热利用 企业( 4 )
家
13 阳江 4 246 立窑(4)家 国内基本(4 )家
14 湛江 22 401 立窑(19)家
粉磨站(3)家 国内基本(22 )
家
15 茂名 12 212 新型干法(1)家
立窑(12)家 国内基本(13 )
家
有余热利用 企业( 1 )
22 全省 307 10067 1158 111
新型干法( 32)
家
回转窑(9)家 立窑(211)家 粉磨站(55)家
6000 933
6 18672 78
国际先进(1 )家 国内先进( 14)
家
国内基本(292)
家
有余热利用 企业( 31)
家
注:国内基本含国内清洁生产基本水平及以下水平企业。
表 4-2 广东省及各市水泥企业基本情况(截至 2010 年 1 月)
市别 企业数 粉磨 各种工艺汇总 备
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(家 )
(含 粉 磨站)
站
(家) 立窑 注
规模
( 万 吨)
立窑数量(条) 湿法 窑
规 模
( 万 吨)
中 空 窑 规 模 ( 万 吨)
预 热 器 窑 规 模 ( 万 吨)
新 型 干 法 窑 规 模
(万吨)
已淘汰
( 万 吨)
Φ≥3.0 m 2.8 m≤Φ< 3.0 m
Φ<2.8 m 小计
广州 8 4 40 356
梅州 66 9 1130 102 9 5 116 20 555
江门 41 5 782 72 4 4 80
清远 48 9 583 54 1 5 60 40 2201
韶关 31 494 43 3 6 52 4(特种水
泥)
78
佛山 9 8 78
云浮 16 216 16 1 7 24 4(特种水
泥)
681
惠州 19 4 146 14 1 15 40 788
湛江 22 3 387 30 5 6 41
茂名 12 292 22 1 9 32 10 30
肇庆 6 10 421
河源 13 1 147 14 1 15 4(特种水
泥)
阳江 4 139 13 1 14
中山 2 2
珠海 2 2
汕头 1 1
东莞 7 7
合计 307 55 4316 380 25 44 449 22 150 5188
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