郑青-新标准及技术措施-第8届水泥技术交流会

1、水泥工业大气污染物排放新规范及应对技术措施合肥水泥研讨设计院环保公司合肥中亚环保科技郑 青第八届水泥技术交流会如何应对即将公布的水泥工业大气污染物排放新规范是我们无法逃避的现实问题，科研、设计单位；配备制造单位；尤其是水泥消费企业应做好应对预备。 规范修订情况简介3 颗粒物治理应对技术措施 迎接新规范公布各方应做的预备 规范修订的主要内容2 氮氧化物治理应对技术措施145一、规范修订情况简介GB4915-2004是我国水泥工业环境管理的重要根据，在“十一五污染减排任务中发扬了重要作用。为顺应“十二五环境管理需求，加强对颗粒物、SO2、NOx等的排放控制，国家环境维护部将其列为2021年规范制修

2、订方案重点工程。由中国环境科学研讨院和合肥水泥研讨设计院作为主要参与单位担任规范修订的任务。一、规范修订情况简介目前已完成规范送审稿的专家审议任务。 2021年4月16日，环保部科技司在北京主持召开了规范专家审议会，北京劳保所、清华大学、中国环境科学学会、中材国际、中国建材情报研讨所、中国水泥协会、环境管理部门环保部总量司、环评司、监测司、污防司、环监局、部分水泥企业和环保企业单位代表参与会议，会议一致经过规范送审稿。 二、规范修订的主要内容 进一步降低颗粒物排放程度 严厉水泥工业NOx排放控 添加采用独立热源烘干机SO2、NOx排放限值 取消水泥窑熄灭危险废物的相关规定，水泥窑协同 处置固体

3、废物执行一致的规范 适用范围添加散装水泥中转站 添加适用于重点地域的大气污染物特别排放限值二、规范修订的主要内容 GB4915-2004 ：1、窑头窑尾粉尘排放浓度低于50mg/Nm3 2、其它排放点排放浓度低于30mg/Nm36、除尘安装对于水泥窑通风机的年同步运转率不得小于99%5、对现有的一切水泥消费线主要排尘点实行在线监测3、氮氧化物排放浓度低于800mg/Nm34、SO2 排放浓度低于200 mg/m3二、规范修订的主要内容拟公布的新规范要求，自2021年7月1日起，现有企业执行与新建企业同样的排放限值: 热力设备排放限值为30mg/Nm3 通风设备排放限值20mg/Nm3重点地域企

4、业执行表大气污染物特别排放限值: 热力设备排放限值为20mg/Nm3 通风设备排放限值10mg/Nm32.1进一步降低颗粒物排放程度 按原定公布实施日2021年7月1日为基准进展确定的时间段 GB 4915-2021替代GB 49152004二、规范修订的主要内容 自公布之日起，新建企业NOx限值为320mg/Nm3。 自2021年7月1日起至2021年6月30日止，现有企业执行 NOx限值为500mg/Nm3。 自2021年7月1日起，现有企业执行NOx限值为400mg/Nm3。 重点地域企业执行NOx限值为200mg/Nm3。2.2 严厉水泥工业NOx控制 GB 4915-2021替代GB

5、 49152004二、规范修订的主要内容 对于现有企业1时段，SO2限值为850 mg/Nm3，NOx为400 mg/Nm3。自公布之日起，新建企业NOx限值 为320mg/Nm3。 新建企业及现有企业2时段，SO2限值为600 mg/Nm3以下， NOx限值为400 mg/Nm3。 重点地域企业，SO2限值为400 mg/Nm3,NOx为300 mg/Nm3。2.3 添加采用独立热源烘干机SO2、NOx排放限值 GB 4915-2021替代GB 49152004二、规范修订的主要内容 现行规范对水泥窑熄灭处置危险废物有明确排放限制要 求，但不完好，也不包括利用水泥消费设备水泥窑、 水泥磨等协

6、同处置普通工业固体废物、城市渣滓、污 泥、受污染土壤等内容，而后者日益遭到注重，相关污 染控制规范、规范正在制定完善中。 新规范规定：“利用水泥消费设备协同处置危险废物、 城市污水处置厂污泥、生活渣滓等，除执行本规范外， 还应同时执行国家相应的污染控制规范、规范的规定。2.4水泥窑协同处置固体废物执行一致的规范 GB 4915-2021替代GB 49152004三、颗粒物治理方面应对技术措施 3.1 对于新建企业的技术措施 水泥窑尾； 烘干机、烘干磨、煤磨、冷却机； 其他通风消费设备。 1水泥窑尾 根据窑尾含尘废气特性，需求采取“烟气调质或余热利用袋除尘器或静电除尘器方案，排放浓度可低于30

7、mg/Nm3。 窑尾袋除尘器目前有反吹风型袋除尘器、在线脉冲喷吹袋除尘器和低压长袋脉冲袋除尘器三种类型。由于低压长袋脉冲袋除尘器具有除尘效率高、节约能耗、占地面积小、运转稳定、性能可靠等特点，已成为窑尾除尘的首选类型。国内各主要研发单位都推出了各种型号袋除尘器。选用静电除尘器，应为四电场以上，主要有BS系列电除尘器或CDPK-E系列电除尘器。三、颗粒物治理方面应对技术措施 1水泥窑尾合肥院开发的CDMC型低压长袋脉冲袋除尘器技术获得了多项国家专利授权，先后多次荣获环保部和建材行业的科技提高奖。该系列产品已在国内外水泥厂广泛推行运用，可为12000t/d及其以下不同规模的水泥消费线窑尾、窑头除尘

8、提供配套。目前水泥行业窑尾单台最大处置风量160万m3/h的CDMC低压长袋脉冲袋除尘器在沙特NCC和NRCC胜利运转三年以上。三、颗粒物治理方面应对技术措施 1水泥窑尾窑尾用低压长袋脉冲袋除尘器滤料可选用P84聚亚酰胺，国产长春高崎轶纶滤料、玻纤覆膜滤料、P84玻纤复合毡覆膜滤料。选用不同滤料时，应对应选取合理的过滤风速：P84滤料，建议克重为550g/m2，建议净过滤风速为1.0m/min；玻纤覆膜滤料，建议克重为750g/m2，建议净过滤风速1.0m/min； P84玻纤复合毡覆膜滤料，建议克重为950g/m2，建议净过滤风速 为0.9m/min。三、颗粒物治理方面应对技术措施 2冷却机

9、、烘干机、烘干磨、煤磨窑头冷却机除尘，需求采取“烟气调质降温或余热利用袋除尘器或静电除尘器方案。袋除尘器通常选用低压长袋脉冲袋除尘器，滤料选用诺梅克斯Nomex或诺梅克斯渗膜滤料国产芬纶根本过关，慎选，如烟台氨纶纽士达 ，建议净过滤风速取1.0m/min。三、颗粒物治理方面应对技术措施 2冷却机、烘干机、烘干磨、煤磨烘干机除尘，可选用在线高压脉喷袋除尘器、气箱脉冲袋 除尘器和低压长袋脉冲喷吹袋除尘器。根据烘干物料和含尘废气特性选择适宜的耐高温耐腐蚀滤 料，如玻纤膨体纱、亚克力、P84或防油防水涤纶毡。过滤风速建议取值： 玻纤膨体纱滤料：0.5m/min；P84滤料：1.0m/min ； 玻纤覆

10、膜滤料1.0m/min ；P84覆膜滤料：1.0 m/min。 三、颗粒物治理方面应对技术措施 提示：在设计选型时建议不再选用以往经常用的反吹风型袋除尘器，由于其构造特点和清灰方式，很难确保排放浓度能低于30mg/Nm3 。2烘干机、烘干磨、煤磨、冷却机煤粉制备系统，可采用气箱脉冲煤磨袋除尘器、在线高压 脉喷煤磨袋除尘器或低压长袋脉喷防爆袋除尘器，滤料 建议选用抗静电涤纶针刺毡覆膜滤料，净过滤风速建议 取值为1.0m/min。三、颗粒物治理方面应对技术措施 3其他通风消费设备 水泥磨、破碎机、包装机除尘，引荐选用气箱脉冲袋除尘器。 气箱脉冲袋除尘器集分室反吹和喷吹脉冲等收尘器的优点，抑制了分室

11、反吹时动能强度不够和喷吹脉冲清灰过滤同时进展的缺陷，具有处置风量范围广、能处置高浓度含尘气体、工艺流程简单、清灰动能大、清灰彻底、除尘效率高等突出优点，出口排放可确保20mg/Nm3以下，采用覆膜滤料可实现低于10mg/Nm3。在用于水泥磨等高浓度含尘废气除尘时，涤纶针刺毡和涤纶针刺毡覆膜滤料，净过滤风速建议取值分别为0.90m/min、1.0m/min。涤纶针刺毡建议克重不低于550g/m2。 其他可根据含尘浓度、除尘器类型、滤料材质等不同选取不同的过滤风速。三、颗粒物治理方面应对技术措施 3其他通风消费设备对于处置风量小于10000 m3/h的除尘点建议选用单机袋式除尘器，滤料选用普通涤纶

12、针刺毡滤料或涤纶针刺毡覆膜滤料。脉喷单机袋式除尘器，其具有体积小、设备构造紧凑、工艺布置方便、可动部件少、控制简单、缺点率低等特点。三、颗粒物治理方面应对技术措施 水泥消费的粉尘排放，多为有组织排放，难点主要为水泥窑头、窑尾废气的治理。因此，往往容易忽视了其他排放点以及无组织排放点的治理。应注重熟料库、包装、散装等环节的除尘系统设计和设备选型。应减少无组织排放点。三、颗粒物治理方面应对技术措施 对于现有水泥企业，有一小部分，当初在工程设计选型时环保技术和配备上要求较高，选用了高效的袋、电除尘器,能满足新规范要求，但现有大部分消费企业，特别是早起期兴建的一些水泥厂，存在环保投入缺乏，环保设备不完

13、善等问题，再加之早期的排放规范要求较低，所选用的除尘设备也是按照过去的规范设计的产品，因此难以满足目前标准的要求。三、颗粒物治理方面应对技术措施3.2 对于现有企业的治理技术措施电除尘器晋级优化改造即“电改电除尘改造技术袋除尘器晋级优化改造即“袋改袋 电除尘器改造为“电袋复合除尘器 电除尘器改造为袋除尘器即“电改袋三、颗粒物治理方面应对技术措施 1“袋改袋技术 改换过滤资料 清灰系统改造 构造改造三、颗粒物治理方面应对技术措施 1“袋改袋技术 改换过滤资料热力设备用袋除尘器，按照排放限值30mg/Nm3要求，改换方案：窑尾用低压长袋脉冲袋除尘器的滤料改换为玻纤覆膜、P84和 P84玻纤复合针刺

14、毡覆膜等滤料；窑头用低压长袋脉冲袋除尘器的滤料改换为诺梅克斯Nomex；烘干机用袋除尘器的滤料改换为玻纤覆膜；煤粉袋除尘器滤料改换为抗静电涤纶针刺毡覆膜滤料。三、颗粒物治理方面应对技术措施 1“袋改袋技术 改换过滤资料通风设备用袋除尘器，按照拟定排放限值20mg/Nm3要求:水泥粉磨、破碎、包装等通风设备用袋除尘器的滤料应改换为涤纶针刺毡覆膜滤料,由于原设计过滤风速偏高。覆膜滤料属外表过滤，过滤风速高，阻力低，运用寿命长，收尘效率高。采用热压合工艺的国产覆膜滤料能满足规范要求。三、颗粒物治理方面应对技术措施 1“袋改袋技术 清灰系统改造用高能型脉冲清灰取代中能型机械摇动及低能型反吹清灰，提高处

15、置才干和除尘效率。清灰系统改造，除尘器构造做相应部分改造。三、颗粒物治理方面应对技术措施 1“袋改袋技术 构造改造 机械回转反吹袋收尘器和反吹风袋收尘器存在清灰强度弱、除尘效率低、不能达标排放等诸多缺陷。可采用新型气箱脉冲袋除尘器或新型高压脉冲喷吹袋除尘器来进展改造，能直接处置较高含尘浓度和高粘度的粉尘，特别适用生料磨和水泥磨采用回转反吹收尘器或反吹风收尘器的改造。改造内容：添加过滤面积，降低过滤风速；添加袋室；改换花板，添加开孔率，减少滤袋直径；改动滤袋外形，采用圆柱形滤袋等；优化通风管道，均化气流分布；改换新型配件，如电磁脉冲阀，自控仪，油水分别器、阀门等。三、颗粒物治理方面应对技术措施

16、2“电改电 技术 在原有电除尘器仍有运用价值的情况下，串联或并联 一台新的电除尘器； 在原有电除尘器根底上增大电除尘器包括加长，加 宽和加高； 保管原电除尘器外壳，利用先进技术对内部中心部件 改造，提高收尘效果。三、颗粒物治理方面应对技术措施 2“电改电技术 添加收尘极板面积 添加电场高度：电除尘器受场地的限制，前后左右没有 空间，可思索向上加高。添加通道数：相当于在除尘器的旁边新上一台除尘器， 加大电除尘器的横断面积，可以降低电场内的风速 。添加电场数：在电除尘器的前面或后面添加一个或两个 电场，以提高电除尘器的除尘效率。三、颗粒物治理方面应对技术措施 2“电改电技术 优化极板和极线的匹配方

17、式 传统的电除尘器有采用诸如RS芒刺线和C型极板的，如今多采用放电性能更好的V15、V25、V40线，配合运用ZT24极板，可以有效提高运转电流，改善除尘效果。 新型极板和极线可以添加场强、促使电流密度分布更均匀，提高粉尘趋进速度，从而提高除尘效率。三、颗粒物治理方面应对技术措施 2“电改电技术 采用高频电源 高频电源是一种全新的绿色电源，是电除尘供电电源的开展方向，任务频率可到达20-30kHz，甚至到达40kHz。将其设置在电除尘器的前电场，运转平均电压可达工频电源的1.3倍，可有效加强前电场的粉尘荷电，提高粉尘趋进速度，提高除尘效率。与普通工频电源相比，具有输出波纹小、平均电压电流高、功

18、率因数高、能耗低、体积小、分量轻、三相平衡供电、多种供电方式、顺应多种工况等优势。 高频电源在电力等行业已逐渐运用，假设在水泥行业的电除尘器晋级改造中合理运用，并配合对整体构造的修复、调整和优化，将大大提高除尘效率，实现达标排放。 三、颗粒物治理方面应对技术措施 2“电改电技术采用挪动电极技术原理：阳极板在驱动轮的带动下缓慢地上下挪动，布置在非收尘区的清灰刷去除转动极板上粉尘。日立公司发明，1979年第一台运用。三、颗粒物治理方面应对技术措施 转动电极固定极电场 2“电改电技术特点：有效处理高比电阻粉尘引起的反电晕及振打清灰引起二次扬尘等问题，从而大幅度提高除尘效率，对于晋级改造工程，采用挪动

19、电极技术优势更为突出，其任务量较小，只需对原设备进展部分改造普通在末电场，在大多数场所不需求额外的场地。三、颗粒物治理方面应对技术措施 保管原有的电除尘器壳体、灰斗、管道，承重根底、物料保送系统。 “换芯，内部设置技术成熟、性能先进的低压长袋脉冲袋式除尘器的是最正确选择方案。 对于现有窑尾电收尘器，可直接将电收尘器改为低压长袋脉冲袋收尘器，滤料可选用P84、玻纤覆膜和P84复合毡覆膜滤料等。窑头“电改袋，为了维护滤袋,须在袋收尘器前增设多管冷却器。如有余热发电系统，可不设冷却器，但要设冷风阀以及管道喷水系统。滤料选用诺梅克斯Nomex。 三、颗粒物治理方面应对技术措施 3“电改袋 技术方案一：

20、加设中间风道，除尘器两端进出风,顶部加设箱体，在线或离线清灰。 特点：检修、维护方便，但内部拆装任务量大。方案二：无中间风道，顶部加设箱体，端部进风,顶部出风，可以实如今线或离线清灰。 特点：适用于电除尘器较小、滤袋布置有困难；或为缩短工期，减少内部拆装任务量。漏风少，顶部保温好，但在线检修、维护不方便。三、颗粒物治理方面应对技术措施 因地制宜，灵敏多变。3“电改袋 技术3“电改袋技术三、颗粒物治理方面应对技术措施 注重风机改造校核，处置风量添加510%，为今后提产留出空间。 采用气流均布技术，改善了内部气流分布，降低阻力。案例1：安吉南方水泥公司窑尾电改袋2500t/d)主要性能参数目的原电

21、除尘器型号： HZS172-3ESP 袋除尘器型号： CDMC231-26处置烟气量： 550000m3/h最高允许烟气温度 ：260入口含尘浓度：100 g/m3出口含尘浓度：3.3 mg/Nm3 实测收尘器阻力：800 Pa滤料： 玻纤覆膜投运时间： 2021年6月漏风率：3%紧缩空气耗量：4Nm3/min清灰紧缩空气压力：0.250.4 MPa 改造后除尘器现场3“电改袋 技术三、颗粒物治理方面应对技术措施 主要性能参数目的原电除尘器： 国内产品 袋除尘器型号： CDMC231-26处置烟气量： 420000m3/h最高允许烟气温度 ：260入口含尘浓度：100 g/m3出口含尘浓度：1

22、0 mg/Nm3 实测收尘器阻力：1000 Pa滤料： P84复合毡投运时间： 2021年5月漏风率：3%紧缩空气耗量：4Nm3/min清灰紧缩空气压力：0.250.4 MPa改造后除尘器现场案例2：福建炼石水泥公司4#窑尾电改袋2300t/d3“电改袋 技术三、颗粒物治理方面应对技术措施 主要性能参数目的原电除尘器： 史密斯公司 袋除尘器型号： CDMC160-26处置烟气量： 420000m3/h最高允许烟气温度 ：260入口含尘浓度：100 g/m3出口含尘浓度：19 mg/Nm3 实测收尘器阻力： 1100 Pa滤料： P84投运时间： 2021年7月漏风率：3%紧缩空气耗量：4Nm3

23、/min清灰紧缩空气压力：0.250.4 MPa改造后除尘器现场案例3：广东广信青州水泥厂窑尾电改袋2300t/d)3“电改袋 技术三、颗粒物治理方面应对技术措施 4电改“电袋复合技术 “电袋复合除尘器，就是在除尘器的前部设置一个收尘电场，在收尘器的后部设置滤袋，将两种不同机理的除尘器融为一体而研制的一种新型高效除尘器，实现了优势互补。与单纯的电除尘器相比，对粉尘的比电阻有很宽的顺应范围，不再由于粉尘比电阻的变化而影响除尘效果。三、颗粒物治理方面应对技术措施 电场区袋室区4电改“电袋复合技术 特点：电场区搜集70-80%的粉尘，降低滤袋区烟气中的粉尘量，降低袋除尘器滤袋负荷，延伸了袋除尘器的清

24、灰周期，滤袋和脉冲阀的运用寿命延伸。粉尘在电场被荷电，滤袋上堆积的粉尘层疏松，过滤阻力小，易清灰。静电凝聚使小颗粒变成大颗粒，有利于减少了PM2.5颗粒排放。除尘效率高，可长期稳定在30mg/Nm3以下的排放浓度。 三、颗粒物治理方面应对技术措施 建议：四电场电除尘器适宜此项技术改造,过滤风速1.1m/min 。无荷电粉尘形状荷电粉尘形状四、氮氧化物治理方面应对技术措施 对于现有企业的技术措施对于新建企业的技术措施对于重点地域企业的技术措施4.1 对于现有企业的NOx治理技术措施现有企业1时段(2021年7月1日-2021年6月30日)执行NOx限值为500mg/Nm3，与欧州国家限值如德国根

25、本一样。对于采用工艺改造难度大或不具备改造条件的企业，可采取SNCR选择性非催化复原末端治理技术，要求4050%左右的脱硝效率，可确保达标。为保证“十二五脱硝义务的完成，需求在规范发布后的1年过渡期内在全国全面开展水泥企业脱硝设备建立。2021.7.1后执行。四、氮氧化物治理方面应对技术措施 4.1 对于现有企业的NOx治理技术措施现有企业2时段(2021年7月1日起)，执行NOx限值为400mg/Nm3可采取工艺改良低氮熄灭器、分解炉分级熄灭、燃料替代等和末端治理SNCR技术相结合的措施。对于有条件的企业，为减少反复投资和二次改造，可以采取一步到位的组合措施，赶在2021年6月30日前，采取

26、工艺改良低氮熄灭器、分解炉分级熄灭、燃料替代等和末端治理SNCR技术相结合的组合措施。 四、氮氧化物治理方面应对技术措施 4.2 对于新建企业的NOx治理技术措施自规范公布之日起，新建企业执行NOx限值为320mg/Nm3。新建企业要采取目前最好的组合降氮技术低氮熄灭器+分解炉分级熄灭+SNCR，综合脱硝效率6070%，可将NOx排放控制在320 mg/Nm3以下。四、氮氧化物治理方面应对技术措施 4.3 对于重点地域企业的NOx治理技术措施按照环境维护部公告 2021年第14号要求，自规范发布之日起执行特别排放限值。坚持环境维护优先，要求采用最高效的控制技术SCR技术、SNCR-SCR复合技

27、术，NOx排放浓度控制在200 mg/Nm3以下。四、氮氧化物治理方面应对技术措施 4.4 与部分国外规范比较四、氮氧化物治理方面应对技术措施 上述限值400 mg/m3和320 mg/m3较欧洲大部分国的规范或答应证限值严苛。欧洲普通要求现有企业800 mg/m3，新建企业500 mg/m3，个别企业执行更严厉的答应证要求。德国规范500 mg/m3，替代燃料运用60%以上，控制在320 mg/m3以下。美国最新排放规范的NOx控制程度为300 mg/m3左右。占世界总量60%的中国水泥产能带来的环境负荷压力太大了，作为开展中国家不得已实行超级规范的目的。五、迎接新规范公布各方应做的预备 做

28、好设计规范修订和工艺设计任务。研发先进成熟的技术及配备。 加强精细化管理。 加强政府、部门和行业监管力度。 注重其它大气污染物控制问题。注重PM2.5排放控制。按照新规范拟定的限值，对现存的工程设计规范进展修订，在工程设计和改造设计时，注重对新工艺、新技术、新配备的采用，对设计方案和重要参数选型需求结合新规范，并思索后续规范的再提高，适度超前，防止反复改造、反复建立、添加投资的景象。对于控制NOx排放，工艺设计和设备选型至关重要，应积极采用先进清洁消费工艺和工艺控制措施，采用新型干法工艺和优化设计。积极运用低NOx熄灭器、分解炉分级熄灭等工艺控制措施，实现水泥窑系统NOx减排。5.1做好设计规范修订和工艺设计任务五、迎接新规范公布各方应做的预备 研发单位和配备制造企业，应为设计单位和水泥企业提供先进成熟的治理技术及配备。提供设备的准确选型参数：对于袋除尘器，要提供适宜的除尘器类型、滤料材质和准确的过滤风速值等。我国水泥脱硝刚刚起步，建成运转的脱硝工程大部分采用SNCR技术，SCR选择性催化复原技术在国内尚无胜利运用案例。国外也是运用SNCR技术较多，SCR仅有23套安装在示范运转。 SNCR技术是过渡技术，但又是目前相对适宜技术。为实现日益严厉的排放控制要求，应加大力度对SCR技术、