吳善淦：水泥工業(yè)大氣污染治理超低排放 技術(shù)改造與裝備更新

6月13日，“第十一屆中國水泥節(jié)能環(huán)保技術(shù)交流大會——《暨裝備更新論壇》”盛大召開。中國水泥網(wǎng)高級顧問，合肥院教授級高工、原袋委會秘書長吳善淦作《水泥工業(yè)大氣污染治理超低排放技術(shù)改造與裝備更新》主題報告，探討了如何評價水泥工業(yè)大氣污染治理技術(shù)的進(jìn)步、水泥工業(yè)大氣超低排放技術(shù)改造與裝備更新、低效失效大氣污染治理設(shè)施排查整治工作方案、水泥工業(yè)大氣污染治理超低排放工程技術(shù)改造、水泥工業(yè)大氣污染物治理設(shè)施的智能化運維管理等問題。

一、水泥工業(yè)超低排放技術(shù)改造與裝備更新

水泥工業(yè)環(huán)保壓力不小，1月份生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)實施水泥行業(yè)超低排放的意見》明確：2025年底前，50%水泥熟料產(chǎn)能完成超低改造，大型國有企業(yè)基本完成有組織、無組織超低排放改造；到2028年底前，重點區(qū)域水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)基本完成改造，全國力爭80%水泥熟料產(chǎn)能完成改造。全國水泥企業(yè)都要執(zhí)行超低排放要求的：水泥行業(yè)全流程顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10、35、50mg/ Nm3 。

現(xiàn)在水泥工業(yè)產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，整個行業(yè)效益都在大幅下滑，基本沒有什么效益，現(xiàn)階段建議對現(xiàn)有污染治理設(shè)施進(jìn)行改造而不完全是“更新”。

二、關(guān)于《低效失效大氣污染治理設(shè)施排查整治工作方案》

去年11月生態(tài)環(huán)境部制定《低效失效大氣污染治理設(shè)施排查整治工作方案》明確：對鋼鐵、水泥、焦化等涉工業(yè)爐窯行業(yè)全 面排查大氣污染治理設(shè)施；建立排查整治清單，“淘汰一批、整治一批、提升一批”；要淘汰不成熟、不適用、無法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的治理工藝。

今年底全國都要完成排查工作，排查內(nèi)容：1.治理工藝的適用性；2.物料平衡計算；3.污染治理設(shè)施檢查；4.自動控制系統(tǒng)和生產(chǎn)臺賬檢查；5.無組織與非正常工況排放檢查；6.自動監(jiān)測檢查；7.手工監(jiān)測檢查；8.其他檢查（是否有排污許可證）。

水泥工業(yè)污染治理設(shè)施排查整治要求：

1 、除塵設(shè)施運行維護(hù)排查整治要求，重點檢查排放濃度、除塵系統(tǒng)阻力、積灰、濾袋更換、濾袋壓差、 過濾風(fēng)速、風(fēng)機功率、卸灰方式等與除塵設(shè)施運維規(guī)范的匹配性；

 2 、脫硝工藝及裝備排查整治要求 ，排查重點是企業(yè)煙氣排放特征、脫硝工藝，核實采用的脫硝工藝與 排放特征是否相匹配，是否與排污許可證載明信息相符。檢查脫硝 設(shè)備管道腐蝕情況，以及脫硝劑流量、溫度、壓差等關(guān)鍵參數(shù)表計 配備情況，明確氨逃逸不高于 8mg/ Nm3 。

3 、與脫銷要求相似，對脫硫工藝和要求都有明確規(guī)定

三、水泥工業(yè)大氣污染治理超低排放工程技術(shù)改造

水泥工業(yè)主要污染物就是顆粒物、 NOx和SOx；水泥行業(yè)超低排放是指所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)（破碎、粉磨、配料、熟料煅燒、烘干、協(xié)同處置等，以及原燃料和產(chǎn)品儲存運輸）的大氣 污染物有組織、無組織排放及運輸過程達(dá)都要達(dá)到超低排放要求。

（一）、水泥工業(yè)顆粒物超低排放治理工程

現(xiàn)在的水泥工業(yè)顆粒物污染治理也就是除塵技術(shù)已非常成熟，只是有些早期建設(shè)的企業(yè)，有的窯頭、窯尾還在用電除塵，后期也沒改造，電除塵器要達(dá)到顆粒物超低排放難度很大；還有些企業(yè)在建設(shè)過程中為節(jié)省投資采用一些低效袋式除塵器和運維過程中不到位，包括配件不按技術(shù)要求采購等，尤其低價中標(biāo)購買配件，造成顆粒物達(dá)不到超低排放要求。對于這些工程的技術(shù)改造有如下幾條建議：

1 、電改袋技術(shù)方案：

方案一：利用原有靜電除塵器的箱體，將原有電除塵器改造成袋式除塵器；

方案二：設(shè)備更新，拆除原有電除塵器，用一臺全新的袋式除塵器替代原有的電除塵器；

方案三：保留原電除塵器第一個電場，與后面電場實施“電-袋復(fù)合除塵器”相結(jié)合。

電改袋成功案例：合肥院去年改造的懷寧上峰5000t/d生產(chǎn)線水泥窯尾除塵器，將電除塵器箱體改造成袋室、增加平臺、欄桿、氣路系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)，采用的是安徽績溪華林玻纖濾料公司的高通量玻纖覆膜濾袋。

 2 、濾袋采購和安裝：濾袋是袋式除塵器的核心，一定要采購正規(guī)公司產(chǎn)品，不能用低價競標(biāo)產(chǎn)品，尤其窯頭、窯尾用的高溫濾袋；濾袋安裝也非常重要。

3 、袋式除塵器的運維

袋式除塵器的運行和維護(hù)是保證超低排放可靠運行的重要環(huán)節(jié)，尤其水泥工藝線的錯峰生產(chǎn)，運轉(zhuǎn)率低的情況，每次停窯和啟動過程，袋式除塵器都必須嚴(yán)格按操作規(guī)程的要求運維，建議改造成智能化運維控制系統(tǒng)，保證系統(tǒng)長期可靠運行。

尤其現(xiàn)在水泥錯峰生產(chǎn)的常態(tài)化，設(shè)備開開停停對環(huán)保設(shè)施運行帶來很大影響，更需要加強運維管理。

4 、無組織排放控制措施

物料儲存、物料輸送、生產(chǎn)工藝 過程等無組織排放源，在保障安全生產(chǎn)的前提下，采取密封等有效控制設(shè)施。無組織排放控制設(shè)施與生產(chǎn)設(shè)施同步正常運行， 產(chǎn)塵點及生產(chǎn)設(shè)施無可見煙粉塵外逸，廠區(qū)整潔無積塵。

5 、在線監(jiān)測

水泥企業(yè)一定要檢查環(huán)保部門配備的在線監(jiān)測設(shè)備原理選型是否合理，是否按要求標(biāo)定，是否能夠提供符合標(biāo)準(zhǔn)要求的調(diào)試檢測報告、技術(shù)驗收報告， 并按照調(diào)試檢測結(jié)果設(shè)置相關(guān)參數(shù)。

（二）、水泥工業(yè)NOx超低排放治理工程

這是水泥工業(yè)大氣污染治理的難點，也是投入最大的。水泥企業(yè)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝煙氣特征，科學(xué)的使用高效適宜的脫硝工藝，淘 汰簡易除塵脫硫脫硝一體化、微生物法脫硝、直接在煙道中噴灑脫硝劑等低效脫硝技術(shù)，以及處理機制不明、無法通過脫硝劑或副產(chǎn) 物進(jìn)行污染物脫除效果的治理技術(shù)。 氨的裝卸、儲存、輸送、制備等過程應(yīng)密閉，并采取氨氣泄漏 檢測措施。

采用 SCR 脫硝的，單層催化劑阻力要求不高于 300Pa，催化劑性能應(yīng)達(dá)到相關(guān)技術(shù)要求。

最近幾年，水泥工業(yè)還搞了很多種SCR脫銷工藝路線，要達(dá)到超低排放要求，還是應(yīng)科學(xué)合理選擇技術(shù)路線，從已經(jīng)投運的SCR技術(shù)路線看，“高溫低塵”技術(shù)路線運行可靠性要高一些，主要有以下幾大優(yōu)勢：

1、釩鈦系是經(jīng)典和成熟的催化劑，在溫度窗口范圍內(nèi)催化效果好；

2、催化劑用量少，相比較其它方式，用量減少1/2；

3、低塵解決了催化劑的磨損和中毒問題；

4、氨水用量大大減少，也解決了氨逃逸問題，氨 水消耗量小于3.5kg/t熟料；

5、提高余熱鍋爐的換熱效率，減少換熱面清灰次數(shù)，穩(wěn)定窯系統(tǒng)工藝參數(shù)。

其它的SCR脫銷工藝路線還需要時間驗證。

以華潤水泥長治5000噸/日項目為例，實際運行參數(shù)：

標(biāo)況煙氣量：380000Nm3/h ；

煙氣溫度：310℃；

入口粉塵濃度：100g/Nm3；

入口NOx濃度：500mg/Nm3；

出口粉塵濃度：＜10mg/Nm3；

出口NOx濃度：＜30mg/Nm3；

氨逃逸：＜2.5mg/Nm3 ；

系統(tǒng)阻力：＜1000Pa 。

（三）、 水泥工業(yè)SOx超低排放治理工程

水泥工業(yè)的硫氧化物，主要是燃料和其他物質(zhì)在燃燒、分解過程中所產(chǎn)生的，超低排放要求水泥窯的SOx控制在35mg/Nm3以內(nèi)，就需要增加尾氣處理設(shè)施，現(xiàn)有主流技術(shù)還是濕式石灰石-石膏法。環(huán)保要求濕法脫硫均需排放廢液廢渣或副產(chǎn)物，石灰/石灰石-石膏、氨 法、鎂法反應(yīng)后漿液 pH 應(yīng)為弱酸性，鈉堿法、雙堿法反應(yīng)后漿液應(yīng)為堿性。禁止將脫硫副產(chǎn)物摻入燃料、原料中燃燒，或不經(jīng)處理隨廢水直排。

四、水泥行業(yè)大氣污染物治理的智能化運維

吳善淦表示，水泥工業(yè)超低排放改造進(jìn)入加速階段，除塵、脫硫和脫銷技術(shù)路線繁多，各有利弊；各企業(yè)在超低排放改造工程中應(yīng)根據(jù)自身工藝、管理水平、投資、人才配備和原材料情況，科學(xué)合理的選擇合理的超低排放技術(shù)路線。

目前水泥行業(yè)正經(jīng)歷前所未有的經(jīng)濟(jì)和人才匱乏的困難時期；環(huán)保是水泥企業(yè)生存的紅線，預(yù)期未來還能生存下來的水泥企業(yè)應(yīng)有長期的發(fā)展規(guī)劃，科學(xué)合理的選擇能夠穩(wěn)定運行、技術(shù)成熟、管理方便、運行成本低、無二次污染、當(dāng)前還應(yīng)考慮啟停方便和節(jié)能的超低排放技術(shù)路線，尤其對脫銷技術(shù)路線的選擇一定要以長期、可靠運行為首選。