熟料水泥及纯低温余热发电工程环境保护项目可行性研究报告.docx

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熟料水泥及纯低温余热发电工程环境保护项目可行性研究报告

熟料水泥及纯低温余热发电工程环境保护

可行性研究报告

1项目概述

1.1项目概况

1.1.1项目名称与实施单位

项目名称：

xxxxx

项目业主：

xxxx

建设地点：

xxxxx

项目性质：

xx

编制单位：

xxxxxxx

1.1.2主体工程建设规模及产品方案

（1）建设规模

①矿山规模及服务年限

该矿山为了服务于熟料水泥生产线，计划年生产矿石200万t，根据矿山资源储量，可以满足该水泥生产线30年以上的生产需求。

矿山采取连续周工作制，每年工作300天，每天两班，每班8小时。

爆破作业及机修在白天进行。

②水泥生产线规模

熟料装置：

139.50万吨

水泥装置：

194.83万t/a

余热发电装置：

10MW

（2）产品方案

熟料：

139.50万t/a

水泥：

194.83万t/a

发电：

10MW

1.1.3主要生产工艺流程

（1）水泥生产线工艺流程

拟建项目采用新型干法—窑外预分解熟料生产工艺，主要包括生料制备、熟料煅烧、水泥调配等过程。

①石灰石破碎及输送

石灰石破碎设在石灰石矿山，大块石灰石由自卸汽车送入破碎机前的受料斗内，经重型板式喂料机喂入破碎机，破碎后的碎石经皮带机送至厂区的石灰石预均化堆场。

②石灰石预均化堆场

石灰石预均化堆场采用圆形预均化堆场，轨道直径Φ90m，石灰石储存量为28000t。

由混匀堆料机布料，刮板取料机取料。

出预均化堆场的石灰石由皮带机送至两个Φ18×40m石灰石配料库内。

③辅助原料预均化堆场及输送

外购的辅助原料运输进厂，直接卸入辅助原料卸车坑（或卸至辅料堆棚由装载机卸入卸车坑）。

通过板喂机送至两台辅料破碎机进行破碎，破碎后的辅料由胶带输送机送至辅助原料预均化堆场，均化后辅助原料由一台侧式刮板取料机取出，经胶带输送机送至原料调配各仓中储存。

④原料配料站

原料调配站设置5个配料库，其中2-Φ18×40m圆库用于储存石灰石，3-Φ8×21m圆库分别用于储存泥岩、砂岩和硫酸渣。

每个库下均设有两套原料计量配料装置，供两套原料磨喂料。

每种物料均由定量给料机按比例计量控制卸出，并经胶带输送机送至原料磨粉磨。

⑤原料粉磨

原料粉磨采用两套立磨，进磨原料粒度80mm（95%），产品细度为80m筛筛余12%，入磨水分6%，出磨生料水分0.5%，原料易磨性中等时，每台磨机能力190t/h。

原料的烘干利用窑尾废气作烘干热源。

由原料调配站送来原料，经过锁风阀喂入生料磨，粉磨后的合格生料由废气带出经旋风筒收集后由空气输送斜槽送至生料库侧提升机入库；出旋风筒的废气经磨系统排风机后，一部分作为循环风返回磨内，剩余部分送至窑尾袋收尘器处理后排入大气。

当原料磨运行时，从窑尾预热器排出的废气一部分经高温风机引至原料磨，剩余部分进入PH余热锅炉，从PH余热锅炉排出的废气送入原料磨，再经窑尾袋收尘器处理后排入大气。

当磨机不运行时，窑尾废气全部经PH余热锅炉、高温风机、增湿塔后，进入窑尾袋收尘器处理，再排入大气。

在设备非正常情况下，窑尾废气送入增湿塔，直接进入窑尾布袋除尘器处理后，排入大气。

窑尾袋收尘与增湿塔、PH余热锅炉收集的窑灰，经链式输送机等输送设备送至生料输送系统，与生料混合后送入生料均化库。

当增湿塔收集的粉尘水分过大时，增湿塔下的螺旋输送机反转，将收集的湿料排出系统。

⑥生料均化及生料入窑

设置一座Φ18×62m的生料均化库，库有效储量为13000t。

出库生料经库底部的卸料口卸至生料计量仓，生料计量带有荷重传感器、充气装置。

仓下设有流量控制阀和流量计，经计量后的生料通过空气输送斜槽、提升机喂入窑尾预热器系统。

入窑尾提升机前设有取样器，通过对出库生料的取样、制样分析，实现对烧成系统的操作进行指导。

⑦熟料烧成系统

熟料烧成采用一台Φ4.8×72m回转窑，窑尾带双系列五级旋风预热器和改进TDF型分解炉，日产熟料4500t；单位熟料热耗为3050kJ/kg，窑和分解炉用煤比例为40%和60%，入窑生料的碳酸钙分解率为90%以上。

熟料冷却推荐采用棒式篦冷机，冷却能力5000t/d，熟料出冷却机的温度为：

环境温度+65℃。

为破碎大块熟料，冷却机出口处设有破碎机，保证出冷却机熟料粒度≤25mm。

冷却后熟料经槽式输送机送至熟料储存库。

冷却机排出的气体，一部分作为二次风入窑和三次风入窑尾分解炉，一部分经AQC余热锅炉后，通过电收尘器净化后排入大气。

⑧熟料储存及输送

设置二座22.5×55m熟料储存库（兼配料库），总储存量为50000t。

出库熟料经库底卸料计量装置、胶带输送机送至水泥调配站的出库带式输送机上。

⑨煤粉制备及计量输送

煤粉制备采用辊式磨系统。

当原煤水分≤10%；出磨煤粉水分≤1%；原煤粒度≤50mm；煤粉细度为80筛筛余10%时，磨机产量为38t/h。

煤磨设置在窑尾，利用窑尾废气作为烘干热源。

原煤由原煤仓下定量给料机计量，经锁风阀喂入辊式磨内进行烘干、粉磨与选粉。

原煤由进料口落入磨盘中央，在离心力的作用下向磨盘边缘移动，经过磨盘上的环形槽时受到磨辊的碾压而粉碎，粉碎后的煤粉在磨盘边缘被烘干热风带起，在上风环的导向作用下较大颗粒直接落到磨盘重新粉磨，气流中的煤粉经分离器时在转子的作用下，粗粉落到磨盘重新粉磨，合格煤粉随气流一起出磨，经煤磨袋收尘器捕集作为成品。

湿物料在悬浮状态下与热气流充分接触，瞬间被烘干，达到所要求的产品水分。

煤磨袋收尘器收集的煤粉由螺旋输送机送入煤粉仓，经煤磨袋收尘器净化后的废气直接排入大气。

烟气的正常排放浓度均满足国家规定排放浓度标准要求。

煤粉仓下设有两套煤粉计量装置，分别用于分解炉及窑头煤粉计量；经精确计量后的煤粉由气力输送泵送至分解炉和窑头燃烧。

为保证系统的安全运转，煤粉制备系统设置有严格的安全措施，如防爆阀、CO2灭火系统、消防水系统等。

⑩水泥配料站

本项目缓凝剂采用脱硫石膏，混合材采用石灰石和粉煤灰。

进场石膏经破碎机破碎后输送至石膏配料库，另外，作为混合材的石灰石进厂后卸至石灰石卸车坑与石膏共用一条输送皮带输送至石灰石配料库。

水泥调配站设有熟料、石灰石、备用混合材和脱硫石膏五个配料库，一个粉煤灰库设在磨房处。

熟料、石灰石、膏均由定量给料机按一定比例计量配料，混合料经胶带输送机送入粉磨系统进行粉磨。

粉煤灰由专用罐车运输进厂，由气力输送至位于水泥粉磨车间旁的粉煤灰库中储存。

粉煤灰库库底设两套卸料计量系统。

粉煤灰经计量后由斜槽、斗式提升机送至水泥粉磨车间直接入水泥磨。

熟料库规格为2-Φ22.5×55，石灰石、石膏和备用库为Φ8×26m，粉煤灰库规格为Φ15×26。

水泥粉磨

水泥粉磨系统采用两套由TRPl60/140辊压机、V形选粉机加Φ4.8×10m球磨机（圈流）组成的联合粉磨系统，每套系统能力（生产P.O42.5水泥时）为175t/h。

来自水泥调配的混合料经提升机、稳料仓送入辊压机进行辊压，出辊压机的物料经提升机送至粗选粉机进行选粉，较粗的物料返回辊压机再次辊压，较细的物料随同气体入O-Sepa选粉机，选粉机选出的粗粉送入磨机内进行粉磨。

粉磨后的物料经出磨斜槽、提升机喂入O-Sepa高效选粉机，选出的粗粉返回到磨机中再次粉磨。

细粉随气体进入高效袋收尘器，收下的水泥成品经斜槽送至水泥库的入库提升机。

气体经袋收尘器净化后排入大气。

磨尾气体单独设收尘器，气体经袋收尘器净化后排入大气。

收集的细粉与出磨物料一起经提升机、斜槽喂入O-Sepa高效选粉机。

水泥储存及输送

设置6-18×41m水泥库，总储量为52800t。

来自水泥粉磨系统的水泥经斗式提升机、空气输送斜槽送入水泥库内。

水泥库底设有减压锥及充气装置，由罗茨鼓风机供气。

水泥经库底卸料装置、空气输送斜槽送至水泥包装系统或水泥散装系统。

水泥汽车散装

设有3-Ф8×26.5m水泥汽车散装库，总储量为1650t，每个库设两套水泥汽车散装机，每套能力120t/h。

水泥包装及发运

设置二台八嘴回转式包装机，单台包装机的能力为90t/h。

包装好的袋装水泥（50kg标准袋），经卸袋输送系统送入汽车装车机进行装车发运。

工艺流程简图见图1.1-1。

备注：

△——主要噪声排放点；※——主要产尘点

图1.1-1拟建项目水泥生产和余热发电工艺流程及排污环节简图

（2）余热发电工艺流程

本项目拟利用一期工程一条熟料水泥生产线生产过程中所产的低温余热进行发电，根据回收的热量计算，在水泥线的窑头、窑尾分别设置一台AQC炉、PH炉，配备一台10MW的汽轮发电机组。

本项目生产工艺是一个能量转化的过程。

给水通过PH余热锅炉和AQC余热锅炉，将水泥熟料生产线排放的低温余热的热能进行回收，使其转化为蒸汽，再通过蒸汽管道导入蒸汽轮机，在汽轮机中热能转化为动能，使汽轮机转子高速旋转，驱动发电机转动，从而转化为最终的产品——电能。

主要生产工艺流程见图1.1-2。

备注：

△——主要噪声排放点

图1.1-2余热发电工艺流程

1.1.4主要原料、燃料消耗及来源

拟建项目主要原辅料和燃料来源、规格、消耗量见表1.1-1。

表1.1-1原辅材料及燃料消耗一览表单位：

t/a

序号

物料名称

湿基年消耗量

干基年消耗量

水分

来源

运距

1

石灰石

1896679

1877712

1.0

福禄镇浸河村自备矿山

8

2

泥岩

231287

212784

8.0

壁山县福禄镇

10

3

砂岩

109873

101083

8.0

壁山县福禄镇

10

4

硫酸渣

35043

32240

8.0

XX前进化工厂

70

5

烧成用煤

183565

172551

6.0

永川

90

6

粉煤灰

419819

411423

2.0

XX珞璜电厂

85

7

石膏

80734

79120

2.0

XX珞璜电厂

85

1.1.5项目清洁生产水平分析

本项目环评文件中的清洁生产分析采用国家发改委颁布的《水泥行业清洁生产评价指标体系》（试行）进行评价。

2009年3月，国家正式颁布《清洁生产标准水泥行业》（HJ467-2009）。

本工程根据环评文件的分析结果，与该标准主要清洁生产指标进行对比分析项目的清洁生产水平，指标对比见1.1-2。

表1.1-2本工程与清洁生产标准主要指标对比分析

等级

指标

一级

二级

三级

本工程

污染物产生指标

SO2产生量（kg/t）

燃料用煤的全硫量≤1.5%

≤0.20

≤0.30

0.25

燃料用煤的全硫量＞1.5%

≤0.30

≤0.50

/

氮氧化物（以NO2计）产生量/（kg/t）

≤2.00

≤2.40

1.63

废物回收利用指标

窑灰、粉尘、废弃料回收利用率/%

100

100

由上表可知，本工程SO2产生量指标能够达到标准中的二级清洁生产指标；NO2产生量指标能够达到标准中的一级清洁生产指标；窑灰、粉尘、废弃料回收利用率达到100%，符合清洁生产要求。

1.1.6项目周边环境状况

根据业主单位提供资料，拟建项目厂区需征地240亩，涉及拆迁户122户，人口475人。

房屋拆迁面积18030m2。

根据项目环评及批复要求，本项目厂区卫生防护距离为西厂界40m，东南厂界180m，矿区皮带廊道设置50m的卫生防护距离。

该范围内不得建设学校、医院、养老院、居民点等敏感目标。

目前，在环评要求的卫生防护距离内敏感点已经搬迁完毕。

1.2环境影响评价文件及环评批复的环保要求

1.2.1环评文件提出的环保要求

（1）水污染防治措施要求

①清净下水包括循环冷却系统排污水、余热锅炉排污水、自动化仪表用水和设备冷却的排水，这些排水的污染物较简单（主要为SS），排入中间水池，回用于生产设备系统或洒水抑尘。

②生产生活废水包括净水站泥浆废水、脱盐水站树脂再生废水、生活废水、化验室废水、机修废水等。

A.生活污水经化粪池、隔油池处理后排至污水处理站调节池。

B.机修废水经隔油池处理后与化验室废水一起排入污水处理站调节池。

C.脱盐水站树脂再生废水经中和、沉淀处理后进入污水处理站调节池。

D.净水站泥浆废水经沉淀处理达标后进入中间水池回用。

生产生活废水经污水处理站处理后达到《污水综合排放标准》一级排放标准后回用于绿化、道路洒水抑尘。

（2）噪声污染防治措施要求

①处于厂区西南方向马家湾（7户，约24人）距离厂界仅为20m，经环评预测，夜间超标1.8dB，环评建议搬迁。

②要求皮带运输线沿程周围50m范围内不得新迁入住户，及学校、医院等环境敏感目标。

③要求运输过程中，在汽车临近乡镇和居民区路段时要减速行驶，禁止鸣高音喇叭。

④物料运输安排在晚上11点前进行，减少运输车辆夜间噪声扰民问题的发生。

⑤各类泵加装隔声罩，并进行基础减振，使降噪综合效果达到20dB。

⑥煤磨、原料磨等磨机安装在具有一定隔声效果的隔声房中，在室内壁敷设吸声材料，室顶悬挂吸声吊顶，控制噪声对外界环境的污染。

⑦在风机的进、出口装置阻性消声器；风机机壳敷设一定厚度的吸声材料；安装风机的地基要设计合理的参数，安装时采用减振措施。

⑧加强厂区绿化。

绿化的重点地带是：

高噪声源车间的周围，厂区各向边界环境，厂区道路两侧。

绿化树种应选择吸声效果较好的松树和阔叶树类。

（3）固废污染防治措施要求

①除尘灰

各粉尘和烟尘除尘器除尘产生收集下来的除尘灰，全部由水泥原料或产品构成，产生量416062.1万t/a。

采取收集后作生产原料回用或产品外售利用，不排放。

②净水站污泥

净水站泥浆经干化后产生污泥，其产生量为98560t/a，主要成份为河水中沉砂，成分与砂岩类似，故可直接送水泥回转窑作水泥原料煅烧，不排放。

③污水处理污泥

生活污水采取生化工艺处理时，产生污泥，产生量8.82t/a（含水90％）。

由于该污泥的成分与粘土类似，故可直接送水泥回转窑作水泥原料煅烧，不排放。

④生活垃圾

全厂职工生活产生生活垃圾，产生量37.2t/a。

采取在厂区内设生活垃圾转运站，集中收集后，由石船镇环卫部门送城市垃圾处理场卫生填埋。

（4）大气污染防治措施要求

①评价要求在拟建项目厂界西面设置40m卫生防护距离，厂界南面设置180m卫生防护距离。

②卫生防护距离范围内今后不能规划对粉尘废气敏感的居民区、学校、医院等环境敏感点以及食品、医药企业。

③运输车辆在公路上行驶应限速，一般行驶速度不应超过40km/h。

④石灰石、原燃料运输车和袋装水泥运输车都应该在顶部进行遮盖，对石膏等含水率低的物料适当采取洒水措施，以减少运输中的物料损失和扬尘污染。

⑤各有组织排放点设置收尘器，达标排放。

1.2.2环评批复提出的环保要求

（1）水污染防治措施要求

厂区排水实行雨污分流，生产废水处理后回用；生活污水、化验室废水、机修废水应经处理达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准后外排。

矿区生产废水、生活污水处理后用于矿山洒水抑尘。

（2）大气污染防治措施要求

对厂区各产尘点采取相应的除尘措施，确保烟（粉）尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物达到《水泥工业大气污染物排放标准》（GB4915-2004）的要求。

矿山开采各产尘点采取湿法作业，石灰石破碎和输送采用布袋除尘方式确保粉尘达标排放，皮带廊道运输全封闭运行。

（3）噪声污染防治措施要求

对磨机、破碎机、风机等主要噪声源综合采取隔声、消声、减振等治理措施，确保厂界噪声达到《工业企业厂界噪声排放标准》（GB12348-2008）中的2类标准。

矿山爆破应避免夜间作业。

（4）排污口规整的要求

规整污染物排放口，按规范在旋窑窑尾、窑头安装烟尘在线监测装置（其中在窑尾还应安装二氧化硫和氮氧化物在线监测装置），并与环保部门联网。

（5）卫生防护距离设置要求

本项目厂区的卫生防护距离为西厂界40m，东南厂界180m，矿区皮带廊道设置50m的卫生防护距离。

该范围内不得建设学校、医院、养老院、居民点等环境敏感目标。

（6）总量控制的要求

项目污染物总量控制指标为：

SO2：

484.6t/a、烟尘：

226.7t/a、粉尘：

318.1t/a、NOx：

3174.6t/a、COD：

1.51t/a、氨氮：

0.1t/a。

（7）淘汰落后产能的要求

该项目投产前，XX县须淘汰落后水泥产能50万吨，其中XX水泥有限公司20万吨，XX缙云水泥有限公司15万吨，XX关口水泥有限公司15万吨。

其中XX关口水泥有限公司应在2009年底前关闭。

（8）完善管理制度的要求

监理健全环境保护管理制度，加强项目的环境保护管理，确保环保设施正常运行，做到污染物稳定达标排放。

1.3设计原则与设计依据

1.3.1设计原则

（1）执行国家、地方有关环保法律法规，加强环境治理与保护，确保污染治理设施达到要求。

（2）选用成熟的污染治理工艺，环保设施的选用符合实际情况，做到有针对性、经济性和实用性。

1.3.2设计依据的标准

（1）《中华人民共和国环境保护法》（1989.12.26）

（2）《中华人民共和国大气污染防治法》（2000.9.1）

（3）《中华人民共和国水污染防治法》（2008.2.28）

（4）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（2005.4.1）

（5）《中华人民共和国噪声污染防治法》（1997.3.1）

（6）《建设项目环境保护管理条例》（国务院1998第253号令）

（7）《XX市环境保护局关于印发XX市重点污染源自动监控装置管理办法（试行）的通知》（渝环发【2003】149号）

（8）《建设项目环境保护设计规定》（国环字第002号文附件）

（9）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）

（10）《水泥工业除尘工程技术规范》（HJ434-2008）

（11）《水泥生产防尘技术规程》（GB/T16911-2008）

（12）《水泥工业大气污染物排放标准》（GB4915-2004）

（13）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

（14）《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）

（15）《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599-2001）

1.3.3设计依据的技术资料及文件

（1）《XX水泥XX有限责任公司熟料新型干法水泥生产线及配套纯低温余热发电工程可行性研究报告》（河北省建筑材料工业设计研究院，2008.9）。

（2）《XX市经济委员会关于XX水泥XX有限责任公司日产4500吨熟料新型干法水泥生产线技术改造项目核准的批复》（渝经投资【2008】68号）。

（3）《XX水泥XX有限责任公司熟料新型干法水泥生产线及配套纯低温余热发电工程环境影响评价报告》（XX市环境科学研究院，2008.12）。

（4）《XX市建设项目环境影响评价文件批准书》（渝（市）环准【2009】027号）。

1.3.4排放标准及总量指标

根据各项排放标准及环评批复文件，XX水泥XX有限责任公司熟料新型干法水泥生产线及配套纯低温余热发电工程污染物排放标准及总量指标见表1.3-1、表1.3-2、表1.3-3、表1.3-4。

（1）废水排放标准及总量指标

表1.3-1废水排放指标

污染源

排放标准及标准号

污染因子

浓度限（mg/L）

总量指标（t/a）

生产废水

生活污水

《污水综合排放标准》

（GB8978-1996）

一级标准

PH

6~9

/

悬浮物

70

/

氨氮

15

0.1

COD

100

1.51

石油类

5

/

（2）废气排放标准及总量指标

表1.3-2废气排放指标

污染源

排放标准

及标准号

污染

因子

有组织排放

无组织排放浓度（mg/m3）

总量指标（t/a）

排放口

高度（m）

浓度（mg/m3）

破碎、窑尾、磨机、窑头、水泥仓、堆场等

《水泥工业大气污染物排放标准》（GB4915-2004）

烟尘

15~110

50

1.0

226.7

粉尘

30~50

318.1

SO2

200

484.6

NO2

800

3147.6

氟化物

5

/

（3）厂界噪声排放标准

表1.3-3厂界噪声排放标准

排放标准及标准号

最大允许排放值（dB）

《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）

昼间

夜间

60

50

（4）固废排放、处置要求及总量指标

表1.3-4固废排放、处置要求

名称和总类

产生量（t/a）

处置方式及数量（吨/月）

方式

数量

占总量%

污泥

98569

窑内焚烧

98569

100

生活垃圾

37.2

送垃圾填埋场

37.2

100

降尘灰

416062

回收利用

416062

100

1.4设计范围

本次环境保护设计方案主要的工作范围是根据工程环境影响报告书及环评批复主要的环境污染治理措施的要求，并结合企业排污状况，针对水泥生产储存过程中产生的废气、废水、噪声、固体废物等进行环境保护设计，并编制项目投资概算等。

2污染源分析及治理目标

2.1污染源分析

2.1.1废气污染源分析

工程产生的废气主要是在物料破碎、运输、粉磨、烧成、包装储运等过程中产生的粉尘，其中主要有原料粉尘、煤粉尘、水泥窑粉尘等；以及水泥熟料生产中烧成系统产生的SO2、NO2等。

结合环评及项目设计资料，废气污染源分析如下：

各产尘点含尘气量依照《水泥工业除尘工程技术规范》（HJ434-2008）附录B，结合项目可研、环评、初步设计等技术资料文件进行计算、选取。

选取主要依据见表2.1-1。

表2.1-1水泥生产各设备含尘气体量计算依据

设备名称

排放量（m3/h）

备注

窑外分解窑

（1400~2500）G

G为窑台时产量，t

熟料蓖式冷却机

（1200~2500）G

G为冷却机台时产量，t

回转烘干机

（1200~4000）G

G为烘干机台时产量，t

生料立式磨

（2000~3000）G

G为磨机台时产量，t

O-sepa选粉机

（900~1500）G

G为磨机台时产量，t

水泥锟压磨

（100~200）G

G为磨机台时产量，t

煤风扫磨

（2000~3000）G

G为磨机台时产量，t

鄂式破碎机

7200S+2000

S为破碎机额口面积，m2

锤式、反击式

（16.8~21）dLn

d为转子直径，m

L为转子长度，m

n为转子转速，r/min

包装机

300G

G为包装机台时产量，t

散装机

（20~25）G

G为散装机台时产量，t

提升运输（空气斜槽）

（0.13~0.15）BL

B为斜槽宽度，m

L为斜槽长度，m

提升运输（斗式提升机）

1800VS

V为料斗运行速度，m/s

S为机壳面积，m2

提升运输（胶带输送机）

700B（V+h）

B为胶带宽度，m

V为胶带运行速度，m/s

h为物料落差，m

提升运输（螺旋输送机）

D+400

D为螺旋直径，m

各污染源点位分析见表2.1-2。

表2.1-2污染源分析统计表

序号

污染源及编号

污染物

风量计算公式

参数选取

计算值

（m3/h）

漏风率%