水泥生产工艺和规模与单位产品废气排放量的关系探讨

资源类型:pdf 资源大小:101.00KB 文档分类:工业技术 上传者:徐铮

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【作者】 袁文献  陈章水  曹伟 

【出版日期】2005-04-10

【刊名】水泥

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水泥生产中排入大气的污染物数量与生产单位产品排出的废气量及各污染物的浓度有关。国家标准限定最高排放浓度后,对大气污染的程度则取决于废气的排放量。1相同生产规模不同生产工艺的差别研究各种生产线的废气排放量,就可以知道各种生产工艺对大气污染的差别。以1000t/d熟料的生产规模为标准,均生产P·42.5水泥,年产水泥40万t。生产线各主机设备根据表的物料平衡数据配置,探讨不同的生产工艺所排放废气量的差别。表1物料平衡立窑生产线以4条10.5t/h生产线计算,共用石灰石破碎、原料烘干、混合材烘干、包装、均化和石膏破碎各2套系统。立波尔窑生产线以3条350t/d生产线折算到1000t/d计算。共用1套石灰石破碎,共用原料烘干、煤磨、混合材烘干、包装、均化和石膏破碎各2套系统。干法中空窑4条250t/d(10.5t/h)生产线计算,共用石灰石破碎、原料烘干、煤磨、混合材烘干、包装、均化和石膏破碎各2套系统。湿法窑以2条25t/h生产线折算到1000t/d计算。预热器窑以2条600t/d生产线折算到1000t/d计算。预分解窑按1条1000t/d生产线计算,采用窑磨一体机,利用余热烘干原料和煤。相同生产规模不同生产工艺水泥厂生产线除尘风量配置汇总见表2。提升运输除尘湿法窑每条线按5个收尘点计算,其余每条线按7个收尘点计算。除尘风量配置折算到1000t/d生产线考虑的对象为生料磨、水泥窑和水泥磨,其余过程因配置的产量差别不大而不再折算。2同种生产工艺不同生产规模的差别同种生产工艺仅对采用窑外分解窑生产熟料时各种规模的生产线对比,选取1000t/d、2000t/d、2500t/d、4000t/d、5000t/d、10000t/d六种规模,每种规模的生产线各工艺过程均单独设置,以生产P·S42.5水泥为基础。1000t/d生产线对混合材设置烘干机,水泥磨处理风量按配置普通选粉机核算;2000t/d以上规模生产线水泥磨处理风量按配置O-Sepa选粉机核算,含10%水分的混合材占水泥总量的20%,带入的水分占全部物料的2%,由于O-Sepa选粉机通风量大,对物料有一定的干燥作用,不设置混合材烘干机。各生产工艺立窑立波尔窑中空干法湿法预热器窑预分解窑石灰石破碎台时产量/(t/h)2×701502×702×702×70150除尘风量/(m3/h)2×14000200002×140002×140002×1400020000单位风量/(m3/t)200133200200200133台时产量/(t/h)2×102×102×1020除尘风量/(m3/h)2×300002×300002×3000050000单位风量/(m3/t)3000300030002500台时产量/(t/h)4×183×254×182×5075除尘风量/(m3/h)4×110003×140004×110002×2500018×2000单位风量/(m3/t)611560611500480台时产量/(t/h)4×10.53×14.64×10.52×252×2541.7除尘风量/(m3/h)4×600003×1150004×550002×1500002×130000180000单位风量/(m3/t)571478775238600052004317台时产量/(t/h)41.7除尘风量/(m3/h)125000单位风量/(m3/t)2998台时产量/(t/h)2×82×82×82×811除尘风量/(m3/h)2×240002×240002×240002×2400030000单位风量/(m3/t)30003000300030002727台时产量/(t/h)4×153×204×152×362×3660除尘风量/(m3/h)4×90003×110004×90002×180002×1800028000单位风量/(m3/t)600550600500500467台时产量/(t/h)2×302×302×30606090除尘风量/(m3/h)2×90002×90002×9000160001600021000单位风量/(m3/t)300300300267267233台时产量/(t/h)2×362×362×362×5075除尘风量/(m3/h)6×30006×30006×30002×40006000单位风量/(m3/t)6060608080台时产量/(t/h)56×2056×2056×2056×2056×2056×20除尘风量/(m3/h)28×200021×250028×200010×300014×30007×5000单位风量/(m3/t)504750273831台时产量/(t/h)2×102×102×10202020除尘风量/(m3/h)2×300002×300002×30000500005000050000单位风量/(m3/t)300030003000250025002500台时产量/(t/h)2×82×82×82×82×816除尘风量/(m3/h)2×30002×30002×30002×30002×30004000单位风量/(m3/t)375375375375375250散装除尘风量/(m3/h)300030003000300030003000除尘风量合计/(m3/h)5690007055005970005170005970005380001000t/d折算风量/(m3/h)569000689100597000461000539000538000石膏破碎混合材烘干提升运输原料烘干生料磨水泥窑熟料冷却机煤磨水泥磨包装机均化表2相同生产规模不同生产工艺水泥厂生产线除尘风量配置种生产线处理风量情况见表3。为进一步探讨生产1t熟料和1t水泥排出的废气量,根据国家排放标准的要求,换算到标准状态下的废气量。由于各生产阶段工作压力较小,影响不大,仅作温度换算,各生产阶段进入除尘器废气温度如表4。生产规模/(t/d)1000200025004000500010000石灰石破碎台时产量/(t/h)15050050080010001500除尘风量/(m3/h)200003800038000500006000075000单位风量/(m3/t)1337676636050窑磨一体机台时产量/(t/h)41.783.3104.2166.72082×208除尘风量/(m3/h)18×1200032×1200040×1200061×1200076×12000152×12000单位风量/(m3/t)518046104607439143854385熟料冷却机台时产量/(t/h)41.783.3104.2166.72082×208除尘风量/(m3/h)1250002870003150005740006500002×650000单位风量/(m3/t)299834453023344331253125煤磨台时产量/(t/h)11172134422×42除尘风量/(m3/h)300004600057000920001140002×114000单位风量/(m3/t)272727062714270627142714水泥磨台时产量/(t/h)601201502×1202×1504×150除尘风量/(m3/h)280001400001750002×1400002×1750004×175000单位风量/(m3/t)46711671167116711671167包装机台时产量/(t/h)902×902×903×903×905×90除尘风量/(m3/h)210002×210002×210003×210003×210005×21000单位风量/(m3/t)233233233233233233均化台时产量/(t/h)751501853203902×390除尘风量/(m3/h)6000110001300021000250002×25000单位风量/(m3/t)807370666464提升运输台时产量/(t/h)56×20112×20140×20224×20280×20560×20除尘风量/(m3/h)7×500011×600013×600015×700017×700030×8000单位风量/(m3/t)312928232121混合材烘干台时产量/(t/h)20除尘风量/(m3/h)50000单位风量/(m3/t)2500石膏破碎台时产量/(t/h)1625258080120除尘风量/(m3/h)400080008000160001600018000单位风量/(m3/t)250320320200200150散装除尘风量除尘风量/(m3/h)30003×30004×30005×30006×30008×3000除尘风量合计/(m3/h)538000103100012180001948000232700045640001000t/d折算风量/(m3/h)538000515500487200487000465400456400时间生产规模/(t/d)1000200025004000500010000熟料生产阶段石灰石破碎142.581.481.467.564.353.6窑磨一体机3343.12975.22973.32833.928302830熟料冷却机1934.92223.419512079.71887.61887.6煤磨331.1328.6329.5328.6329.5329.5均化111.6101.997.792.189.389.3提升运输335.2313.5302.7248.6227227小计6198.460245735.65650.45427.75417水泥制成阶段混合材烘干376.0石膏破碎10.914148.78.76.5水泥磨351.2877.7877.7877.7877.7877.7包装机196.9196.9196.9196.9196.9196.9均化69.863.761.157.655.855.8提升运输223.4209201.8165.8151.4151.4小计1228.21361.31351.51306.71290.51288合计587758795653554553615351石灰石破碎窑磨一体机熟料冷却机煤磨水泥磨包装机均化提升运输混合材烘干石膏破碎4015015080905040309040表4各生产阶段进入除尘器废气温度℃通过换算,生产1t熟料和1t水泥排出的标况废气量如表5。表5生产1t熟料和1t水泥排出的标况废气量m3表5中各生产线熟料煤耗均按3377kJ/kg计算;熟料生产阶段生产1t熟料提升运输物料12t,均化物料1.6t;其余各生产过程物料消耗量按表1的消耗定额计算。水泥制成阶段生产1t水泥提升运输物料8t。3从污染物排放情况评价各种生产工艺及规模生产线的先进性1)从表2可以看出,湿法生产线排放废气量最少,预分解窑次之,立波尔窑最差。结合产品质量和能耗的多少,预分解窑水泥生产线最先进。从环保角度出发在淘汰立窑、中空窑的同时,立波尔窑也应该淘汰。2)从表3可以看出,先进预分解窑水泥生产线随着单条线规模的扩大,单位产品的废气排放量逐渐减少,4000t/d生产线已接近湿法窑排放水平。要减少水泥工业对大气的污染,应该以大型预分解窑水泥生产线代替其它类型的生产线。3)根据表5的计算结果,在实际生产中考虑10%的富余量,采用1000t/d以上预分解窑水泥生产线,生产矿渣水泥时,吨水泥工况废气排放量应控制在10000m3以下,标况在7000m3以下。即使标况下排放浓度100mg/m3,排放系数为0.07%。生产10亿t水泥有组织排放粉尘仅70万t。若采取合理的生产工艺,如进一步降低烧成热耗,减少冷却机余风量,水泥粉磨采用带辊压机的开路流程,全部水泥散装,吨水泥标况废气排放量可控制在5000m3,标况下排放浓度限制为50mg/m3,吨水泥有组织排放粉尘0.25kg,排放系数为0.025%,与先进国家水泥工业污染情况相近。(编辑王承敏)水泥生产工艺和规模与单位产品废气排放量的关系探讨@袁文献$合肥水泥研究设计院!安徽合肥230051

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