T-CIEEMA 009-2024 矿物棉工业大气污染防治技术要求

EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up33(ICS),CCS)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up33(3),Z)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up33(02),05)Technicalrequirementsforairpollutionpandcontrolofmineral中国绝热节能材料协会发布IT/CIEEMA009—2024 12规范性引用文件 13术语和定义 14行业生产与污染物的产生 35污染预防技术 46污染染治理技术 57无组织排放控制技术 78移动源控制措施 99污染防治可行技术 9附录A（资料性）典型矿物棉生产工艺大气污染物产生节点 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》，防治大气环境污染，改善生态环境质量，推动矿物棉工业大气污染防治技术进步，制定本文件。本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件为首次发布。本文件的附录A为资料性附录。本文件由中国绝热节能材料协会提出并归口管理。本文件主要起草单位：北京市科学技术研究院资源环境研究所、中国绝热节能材料协会、江苏艾科赛特新材料有限公司、北新集团建材股份有限公司。本文件主要起草人：高山、杨静、朱玉国、孙晓峰、韩继先、鞠丽、李炳泉、张同坤、毛欣飞、刘亚丹、符敬慧、吕泽瑜、乔晶晶、常翰源、凌慧。1矿物棉工业大气污染防治技术要求本文件规定了矿物棉工业的大气污染预防技术和治理技术、无组织排放控制技术、移动源控制措施、大气污染防治可行技术。本文件适用于矿物棉工业企业或生产设施大气污染防治技术的选择。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T4754—2017国民经济行业分类GB/T16758排风罩的分类及技术条件GB37822挥发性有机物无组织排放控制标准GB41617矿物棉工业大气污染物排放标准HJ179石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫工程通用技术规范HJ1292铸造工业大气污染防治可行技术指南HJ2020袋式除尘工程通用技术规范AQ4273粉尘爆炸危险场所用除尘系统安全技术规范WS/T757—2016局部排风设施控制风速检测与评估技术规范3术语和定义GB41617、GB37822、HJ1292界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1矿物棉工业mineralwoolindustry生产岩棉、矿渣棉、玻璃棉产品等的工业。根据GB/T4754—2017，矿物棉工业属于隔热和隔音材料制造（C3034）。[来源：GB41617—2022，3.1]3.2立式熔制炉verticalfurnace一种以岩石和（或）矿渣为炉料的竖式圆筒形熔制炉，俗称冲天炉。[来源：GB41617—2022，3.2]23.3玻璃熔窑glassfurnace熔制玻璃的热工设备，由钢结构和耐火材料砌筑而成。[来源：GB41617—2022，3.3]3.4全电熔窑(炉)electronicfurnace全部使用电能熔制矿物棉配合料的热工设备。[来源：GB41617—2022，3.4]3.5污染防治可行技术availabletechniquesofpollutionpreventionandcontrol根据我国一定时期内环境需求和经济水平，在污染防治过程中综合采用污染预防技术、污染治理技术和环境管理措施，使污染物排放稳定达到GB41617、规模应用的技术。3.6纯氧燃烧oxygen-fuelcombustion助燃气体含氧量大于等于90%的燃烧方式。[来源：GB41617—2022，3.5]3.7密闭closed/close污染物质不与环境空气接触，或通过密封材料、密封设备与环境空气隔离的状态或作业方式。[来源：GB37822—2019，3.5]3.8密闭（封闭）空间closedspace利用完整的围护结构将污染物质、作业场所等与周边空间阻隔所形成的封闭区域或封闭式建筑物。该封闭区域或封闭式建筑物除人员、车辆、设备、物料进出时，以及依法设立的排气筒、通风口外，门窗及其他开口（孔）部位应随时保持关闭状态。[来源：GB37822—2019，3.6]3.9VOCs物料VOCs-containingmaterialsVOCs质量占比大于等于10%的原辅材料、产品和废料（渣、液以及有机聚合物原辅材料和废料（渣、液）。[来源：GB41617—2022，3.8]33.10标准状态standardcondition温度为273.15K，压力为101.325kPa时的状态。本文件规定的大气污染物排放浓度限值均以标准状态下的干气体为基准。[来源：GB41617—2022，3.15]3.11无组织排放fugitiveemission大气污染物不经过排气筒的无规则排放，包括开放式作业场所逸散，以及通过缝隙、通风口、敞开门窗和类似开口（孔）的排放等。[来源：GB37822—2019，3.4]3.12厂内运输车辆transportvehiclesinenterprisearea仅在企业厂区范围内（含码头、货场等生产作业区域和施工现场）的作业车辆。[来源：HJ1292—2023，3.11]3.13非道路移动机械non-roadmobilemachinery用于非道路上的各类机械，包括自驱动或具有双重功能（既能自驱动又能进行其他功能操作的）机械以及不能自驱动但被设成能够从一个地方移动或被移动到另一个地方的机械。主要有工业钻探设备、工程机械（包括挖掘机械、铲土运输机械、起重机械、叉车、压实机农业机械（包括拖拉机、联合收割机等）、林业机械、材料装卸机械、雪犁装备、机场地勤设备等。本文件涉及的非道路移动机械指工程机械和材料装卸机械。[来源：HJ1292—2023，3.12]4行业生产与污染物的产生4.1生产工艺4.1.1矿物棉按照原料分类主要包括岩棉、矿渣棉、玻璃棉。矿物棉生产工艺包括配料、熔制、成纤、集棉、成型固化、切割、包装7个工序。典型矿物棉企业生产工艺流程见附录A。4.1.2岩棉生产使用的主要原料和辅料包括酸性岩石（如玄武岩、辉绿岩、辉长岩、花岗岩、闪长岩、石英岩、安山岩）、碱性熔剂（如石灰石、白云石）和酚醛树脂等；矿渣棉生产使用的主要原料和辅料包括冶金、化工工业炉渣、煤灰渣和采、选矿废料（如煤矸石、工业尾矿等）、粉煤灰、旋风炉渣和酚醛树脂等；玻璃棉生产使用的主要原料和辅料包括石英砂、纯碱、石灰石、白云石、硼砂、长石、方解石、芒硝、碎玻璃和酚醛树脂等。4.1.3岩（矿）棉（岩棉、矿渣棉的总称）生产所用能源主要包括焦炭、天然气、电等；玻璃棉生产所用燃料主要为天然气、焦炉煤气、发生炉煤气、电等。44.2大气污染物的产生4.2.1矿物棉生产过程产生的大气污染物主要包括颗粒物、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、酚类、甲醛、非甲烷总烃（NMHC）、氨等，产生的工艺节点见附录A。4.2.2颗粒物主要产生于配料、熔制、成纤、集棉、成型固化、切割、包装等工序，以及易散发粉尘的粉状、粒状等物料的储存、转移输送、装卸和除尘器卸灰等环节。4.2.3二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）主要产生于熔制工序的工业炉窑，如立式熔制炉、玻璃熔窑、全电熔窑（炉）等生产设施。4.2.4酚类、甲醛、非甲烷总烃（NMHC）主要产生于集棉、成型固化工序，以及VOCs物料和含VOCs废料（渣、液）的储存、转移输送等环节。4.2.5氨主要应用于集棉、成型固化工序和烟气脱硝环节。氨主要产生于装卸、贮存、输送过程，以及脱硝系统逃逸。5污染预防技术5.1清洁燃料替代技术矿物棉企业通过采用天然气，可降低熔制工序因燃料燃烧产生的SO2。5.2原辅材料/燃料控制技术通过降低原料中含硫工业矿渣的比例，可减少熔制工序烟气中SO2的产生。通过减少芒硝、硝酸盐的加入量，可降低玻璃棉熔制工序烟气中SO2和NOx的初始排放浓度。玻璃棉企业优先采用无甲醛树脂，可减少集棉、成型固化工序酚类、甲醛和NMHC的产生。岩（矿）棉企业通过采用含硫量小于0.7%的低硫焦炭，玻璃棉企业通过采用含硫量不高于0.5%、灰分不高于10%的优质煤生产的热煤气，可减少熔制工序烟气中SO2的产生。5.3设备或工艺预防技术5.3.1富氧燃烧技术该技术以氧含量高于21%的富氧空气作为助燃气体，可将空气的含氧浓度从20.9%浓缩至26%～30%。该技术可提高炉窑热效率，减少熔制过程烟气及NOx产生量，降低CO2排放量，适用于岩（矿）棉熔制工序。5.3.2纯氧燃烧技术该技术采用氧含量大于等于90%的助燃气体，与空气助燃、富氧燃烧相比，可进一步减少系统中氮气的输入，提高燃烧效率，减少熔制过程烟气量和NOx排放量，同时减少CO2排放量。该技术适用于采用天然气等高热值燃料的熔制炉窑，一般可使NOx初始排放浓度降至基准含氧量状态下1000mg/m3以下。5.3.3电熔制技术该技术采用电全部或部分加热熔化原料，减少熔制工序的化石燃料消耗，可降低大气污染物产生量。55.3.4低氮燃烧技术该技术采用低氮燃烧器、炉膛整体空气分级燃烧、烟气再循环等技术，可减少燃烧过程NOx产生量，一般可使烟气中NOx产生浓度降低30%以上。5.3.5低温熔制技术该技术将熔化温度控制在1250℃以下，可减少燃烧过程大气污染物产生量，适用于玻璃棉熔制工序。6污染治理技术6.1颗粒物治理技术6.1.1旋风除尘技术该技术使含尘气流作旋转运动，借助离心力作用将尘粒从气流中捕集下来，可去除重质颗粒物或浓度较高的颗粒物，适用于熔制工序炉窑烟气颗粒物的预处理，需与袋式除尘技术等配合使用。该技术具有结构简单、制造、安装和维护管理容易、投资少、占地面积小等优点。6.1.2袋式除尘技术该技术应用于矿物棉生产时过滤风速通常小于1.2m/min，除尘效率通常可达到99%以上，适用于配料、切割工序、成型固化工序废气颗粒物以及熔制工序炉窑烟气颗粒物的治理。使用该技术应符合HJ2020的相关要求，应用于涉爆粉尘时应符合相关规定。配料、切割工序的袋式除尘器滤料的材质通常为涤纶。熔制工序的袋式除尘器通常位于半干法、干法脱硫系统或余热利用系统的下游，因炉窑烟气粘度大、温度高，袋式除尘器滤料的材质通常为聚四氟乙烯覆膜材料或其他复合滤料。6.1.3滤筒除尘技术该技术应用于矿物棉生产时过滤风速通常小于1.0m/min，系统阻力通常低于1000Pa，除尘效率通常可达到99%以上，适用于配料、切割工序废气颗粒物的治理。该技术应用于涉爆粉尘时应符合相关规定。6.1.4电袋复合除尘技术该技术兼具袋式除尘和干式电除尘的优点，滤袋使用寿命长，对难荷电颗粒物、细颗粒物及高比电阻粉尘脱除效果佳，除尘效率通常可达到99%以上，适用于熔制工序炉窑烟气颗粒物的治理。使用该技术应参照HJ2020的相关要求，应用于涉爆粉尘时应符合相关规定。6.1.5湿式电除尘技术该技术应用于矿物棉生产时入口烟气温度通常为50~80℃,电场风速通常不大于3.0m/s，除尘效率通常可达到70%～90%，适用于熔制工序炉窑烟气湿法脱硫后进一步除尘、除雾。66.1.6湿式除尘技术该技术适合于捕集1μm～10μm颗粒物，适用于熔制工序炉窑烟气除尘降温，需与袋式除尘技术等配合使用。该技术对细小颗粒物的去除效果不佳。6.2烟气脱硫技术6.2.1石灰石/石灰-石膏法该技术采用石灰石（CaCO3）、石灰（CaO）等碱性物质吸收SO2，应用于矿物棉生产时空塔流速通常不大于3.8m/s，喷淋层数通常为3~5层，脱硫效率一般可达到99%以上，适用于熔制工序炉窑烟气的脱硫处理。采用该技术应配套自动添加脱硫剂设备、自动pH值监测、曝气等设施，并符合HJ179的相关要求。该技术对熔制工序烟气的负荷变化具有较强的适应性，但存在系统腐蚀问题。6.2.2钠碱法/双碱法和碳酸氢钠（NaHCO3）等碱性溶液吸收SO2，脱硫效率一般可达到90%以上，适用于熔制工序炉窑烟气的脱硫处理。使用该技术应配套自动添加脱硫剂设备、自动pH值监测、曝气、再生等设施，禁止使用低效、简易碱法脱硫技术。该技术具有脱硫剂碱性强、溶解度大、反应活性高、反应速度快等特点，但存在系统腐蚀问题，维护成本较高。6.2.3干法脱硫技术该技术采用钙基[Ca(OH)2、CaO]或钠基（NaHCO3）脱硫吸收剂，使吸收剂与烟气中酸性物质接触反应，生成固态化合物，脱硫效率一般可达到85%以上，适用于玻璃棉熔制工序炉窑烟气的脱硫处理。采用该技术应配套自动添加脱硫剂设备，钠基吸收剂细度一般不小于800目，钙基吸收剂细度一般不小于300目。该技术副产物为干态，无废水产生，对设备无腐蚀，具有工艺简单、占地面积小、操作维护简单等特点。6.3氮氧化物治理技术6.3.1选择性催化还原法脱硝技术（SCR技术）该技术利用含氮的还原剂（尿素或氨水）在催化剂作用下有选择性地与烟气中NOx发生化学反应，脱硝效率与催化剂的配置量有关，通常可达到70%以上，适用于熔制工序炉窑烟气的脱硝处理。该技术应用于矿物棉生产时烟气流速应满足催化剂的性能要求。为防止SCR脱硝反应器堵塞及催化剂中毒，需要根据烟气条件选用预处理技术。6.3.2选择性非催化还原法脱硝技术（SNCR技术）该技术直接将含氮的还原剂（尿素或氨水）喷入温度为800～1100℃的烟气中，使其发生还原反应，脱除NOx，脱硝效率通常可达到40%～70%，适用于熔制工序炉窑烟气的脱硝处理。6.4挥发性有机物治理技术6.4.1矿物棉板过滤技术7该技术对颗粒物及有机胶粒去除效果明显，投资成本及处理成本均较低，适用于集棉、成型固化工序VOCs废气的预处理。该技术需定期更换矿物棉板，以保证去除效果、减小废气流阻力，使用过的矿物棉板可返回熔制工序重新熔化利用。6.4.2湿式洗涤技术该技术使用液体对废气进行洗涤、降温、调质，去除废气中某一种或多种气体组分，适用于集棉、成型固化工序VOCs废气的处理。该技术应用于矿物棉生产主要包括水帘柜、喷淋塔等，一般采用多级处理设施串联使用，去除效率通常可达到70%以上。采用该技术会产生废水等二次污染问题，矿物棉企业宜对该部分废水进行过滤后回用不外排。6.4.3湿式静电净化技术该技术使细颗粒物和酚醛树脂小液滴被空气电离产生大量正负离子荷电，在高压电场力作用下，沉集在与其极性相反的极板上，依靠喷水或溢流水等方式冲洗清除，VOCs去除效率通常可达到85%以上，适用于集棉、成型固化工序VOCs废气的处理。采用该技术会产生废水等二次污染问题，矿物棉企业宜对该部分废水进行回用不外排。6.4.4热力燃烧技术该技术通过热力燃烧使废气中的VOCs反应转化为二氧化碳、水等物质，燃烧温度应控制在800℃~1000℃,废气应引入高温火焰区，一般滞留时间不小于0.5s，VOCs去除效率通常可达到95%以上，适用于成型固化工序VOCs废气的处理。热力燃烧设施应连续运行且有稳定高温环境，产生的高温废气宜进行热能回收，并用于固化工序。7无组织排放控制技术7.1物料储存过程控制措施7.1.1粉状物料储存于封闭料仓、储库中。煤炭、碎玻璃等其他物料储存于封闭料仓、储库，或半封闭料场（堆棚）中。半封闭料场（堆棚）应至少三面有围墙（围挡）及屋顶，并对物料采取覆盖、喷淋（雾）等抑尘措施。硅质原料的均化应在封闭的均化库中进行。7.1.2树脂、粘结剂等VOCs物料应储存于密闭的容器、包装袋、储罐、储库、料仓中。7.1.3装VOCs物料的容器或包装袋应存放于室内，或存放于设置有雨棚、遮阳和防渗设施的专用场地。盛装VOCs物料的容器或包装袋在非取用状态时应加盖、封口，保持密闭。7.1.4VOCs物料储库、料仓应满足密闭（封闭）空间的要求，储罐控制应符合GB37822的规定。7.1.5建有煤气发生炉的企业，焦油池应加盖。敞开液面VOCs无组织排放控制应符合GB37822的规定。7.1.6氨的装卸、贮存过程应密闭，并采取氨气泄漏检测措施。7.2物料运输和转移过程控制措施7.2.1粉状、粒状等易散发粉尘的物料厂内转移、输送过程，应封闭或采取覆盖等抑尘措施。87.2.2VOCs物料转移和输送时应采用密闭管道或密闭容器、包装袋。7.2.3厂区道路应硬化，并采取清扫、洒水等措施保持清洁。未硬化的厂区地面应采取绿化等措施。7.2.4氨的输送过程应密闭，并采取氨气泄漏检测措施。7.3工艺生产过程控制措施7.3.1粉状物料卸料口应密闭或设置集气罩，并配备除尘设施。其他物料装卸点应设置集气罩并配备除尘设施，或采取喷淋（雾）等抑尘措施。7.3.2配料工序应在封闭空间操作，并收集废气至除尘设施；不能封闭的，产生粉尘的设备和产尘点应设置集气罩，并配备除尘设施。配料车间外不应有可见粉尘外逸。7.3.3切割工序应在封闭空间操作或设置局部密闭罩，并收集废气至除尘设施。7.3.4集棉、成型固化等涉VOCs物料工序应采用密闭设备或在密闭空间内操作，废气应排至废气收集处理系统；无法密闭的，应采取局部气体收集措施，废气应排至废气收集处理系统。7.3.5工艺过程产生的含VOCs废料（渣、液）应按照7.1和7.2要求进行储存、转移和输送。盛装过VOCs物料的废包装容器应加盖密闭。7.3.6设备与管线组件VOCs泄漏控制应符合GB37822的规定。7.3.7通过合理的催化剂选型、催化剂用量以及SCR脱硝反应装置的合理流场设计，严格控制脱硝系统产生的氨逃逸。7.3.8氨的制备过程应密闭，并采取氨气泄漏检测措施。7.4废气收集处理系统控制要求7.4.1应按照“应收尽收”原则提高废气收集效率，减少污染物的无组织排放；按照“适宜高效”原则提高废气收集处理系统的去除效率，减少大气污染物排放。7.4.2当废气产生点较多，彼此距离较远时，应适当分设多套收集系统。7.4.3废气收集系统排风罩（集气罩）的设置应满足GB/T16758的规定，并按照GB/T16758和WS/T757—2016规定的方法测量控制风速，测量点应选取在距排风罩开口面最远处的无组织排放位置，VOCs的排风罩控制风速不应低于0.3m/s，颗粒物的排风罩控制风速不应低于WS/T757—2016规定的限值。7.4.4应尽可能利用主体生产装置（如立式熔制炉、玻璃熔窑、电熔炉、集棉机、固化炉、切割机等）自身的集气系统进行收集。排风罩的配置应与所采用的生产工艺协调一致，不影响工艺操作。在保证收集能力的前提下，应结构简单，便于安装和维护管理。7.4.5排风罩应优先考虑采用密闭罩或排气柜，并保持一定的负压。当不能或不便采用密闭罩时，可根据生产操作要求选择半密闭罩或外部排风罩，并尽可能包围或靠近污染源，必要时可增设软帘围挡，以防止污染物外逸。7.4.6排风罩的吸气方向应尽可能与污染气流运动方向一致，防止排风罩周围气流紊乱，避免或减弱干扰气流和送风气流等对吸气气流的影响。7.4.7间歇运行工序或设备的收集系统管道或其支路上应设置自动调节阀，自动调节阀应在该工序或设备开启前开启。7.4.8废气收集处理系统应先于或与生产工艺设备同步运行。当废气收集处理系统发生故障或检修时，对应的生产工艺设备应停止运行，待检修完毕后同步投入使用；生产工艺设备不能停止运行或不能及时停止运行的，应设置废气应急处理设施或采取其他替代措施。97.4.9废气收集系统的输送管道应密闭。废气收集系统应在负压状态下运行。VOCs废气收集系统应按照GB37822的规定，对废气输送管线组