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产品名称
日产量(吨)
年产量(万吨)
1
矿渣棉板
200
6万
2
粒状棉
467
14万
合计
667
20万
2.5建设内容
本项目原有工程建设内容情况见表2-2。
表2-2原有工程建设内容情况一览表
类别
编号
项目组成
主要建设内容
主体
工程
1#生产车间
轻钢结构,总占地面积3802.45m2,车间内布置1条矿渣棉板生产线和1条粒状棉生产线。
根据工艺设计,车间内设电弧炉保温熔融系统1套,电弧炉供应2条生产线。
2#生产车间
轻钢结构,总占地面积3802.45m2,车间内布置2条粒状棉生产线。
单条生产线配套建设成纤系统、集棉系统、粒状棉生产系统、包装系统和生产辅助系统(包括车间冷却水循环系统、污染处理系统等)
3
3#生产车间
辅助
办公区
依托现总厂办公楼内空闲办公室,不增加供热面积
循环水冷却
系统
电弧炉与离心机冷却采用软水循环冷却,软水来自厂内除盐水站。
本项目新建软水循环水池。
储运
矿渣输送系统
从高炉区建设地轨,将高炉热熔渣钢包利用地轨车、行车从高炉区转运至本项目各生产车间内,装入各车间电弧炉
原料储存
本项目主要原料热熔渣直接从高炉接渣口利用钢包运至各生产车间,不储存;
主要辅料树脂在1#生产车间地下以罐装形式储存
成品储存
在生产车间北侧新建1座仓库,堆放成品
公用
给水
依托厂内现有供水设施,用水由园区自来水供应
排水
依托现有污水处理设施:
办公楼冲厕水经化粪池(24m3)收集后通过地埋式生活污水处理设施处理后回用于厂区内降尘洒水,不外排
供暖
办公室、食堂依托现有办公楼和食堂,目前厂内办公楼和食堂供暖采用集中供热,生产车间不供暖
4
供电
依托现有供电设施,由厂内自备煤气发电厂+网电(10kV)供应
5
供气
(高炉煤气)
依托现有高炉煤气供应设施
依托工程
办公楼
厂内现有1座二层砖混结构办公楼,占地面积1440m2,厕所为水冲厕所
厂内现有1座除盐水站,内设10t/h反渗透装置2套(1用1备),20T多介质过滤器3台
由园区自来水供应
采用集中供热方式
6
由厂内自备煤气发电厂+网电(10kV)供应
7
利用现有铸造用生铁高炉产生的高炉煤气
环保
废气
电弧炉
电弧炉上部配备一个环形封闭罩式吸烟罩,将电弧炉熔融过程中产生的烟尘通过吸烟罩收集,进入袋式除尘器进行处理,引风机风量38000m3/h,布袋除尘效率98%,排气筒高15m、直径1.0m
矿渣棉板生产线集棉机、碎棉机
集棉机和碎棉机产生的废气全部进入集棉机过滤室处理,集棉机过滤室配套风机风量为110000m3/h,除尘效率为99.6%,排气筒高20m、直径1.6m
矿渣棉板生产线热风炉
热风炉使用厂内经过除尘净化后的高炉煤气,燃烧废气中烟尘、SO2、NOX浓度可达标,直接通过高20m、直径0.3m排气筒外排
矿渣棉板生产线横切机、纵切机、切条机
纵切机、横切机和切条机上方均设有集气罩,切割粉尘经集气罩收集后进入1台布袋除尘器处理,除尘器配套风机风量为36000m3/h,除尘效率为99%,排气筒高15m、直径1.0m
粒状棉生产线集棉机
鼓式集棉机废气进入过滤室处理,单台集棉机过滤室配套风机风量为10800m3/h,除尘效率为99.5%,排气筒高15m、直径0.5m
粒状棉生产线撕棉机、造粒机
每条粒状棉生产线上的解棉废气和造粒工序废气进入1套除尘器处理,单台集棉机过滤室配套风机风量为13500m3/h,除尘效率为99%,排气筒高15m、直径0.6m
废水
电弧炉、离心机冷却循环水
项目分设电弧炉、离心机冷却池,循环利用不外排
8
生活污水
9
噪声
室内操作,基础减振
10
固废
废渣球、除尘灰、切割边角料
经收集后,返回生产系统循环利用,不外排
11
生活垃圾
在厂区内设置全封闭垃圾箱若干,与总厂生活垃圾收集系统一并处理
2.6主要生产设备
原有工程原料输送系统、保温系统设备、矿渣棉板生产设备、粒状棉生产设备见表2-3、表2-4、表2-5。
表2-3原有工程原料输送系统、保温系统设备一览表
生产系统
设备名称
型号及规格
单位
数量
原料输送
渣包
15m3
台
12
行车(通用桥式起重机)
50/16t
地轨
m
170
保温电弧炉系统
JT1-1.5T
环保设备
袋式除尘器
引风机风量38000m3/h,布袋除尘效率98%,排气筒高15m、直径1.0m
套
表2-4原有工程矿渣棉板生产设备一览表
成纤系统
离心机
LX30.0
负压风机
流量110000m3/h,转速2900r/min
吹棉风机
流量22000m3/h,转速2900r/min
油雾器
集棉系统
鼓式集棉机
JMG30.0
升棉风机
流量7500m3/h,转速1450r/min
吹干风机
流量1000m3/h,转速1450r/min
摆锤布棉机
GBC30.0
成型机
CX30.0
轨道秤
GDC30.0
打褶、加压系统
打褶机
DZ30.0
加压机
DY30.0
制板系统
固化炉
GH30.0
固化炉离心通风机
流量40000m3/h,转速1450r/min
防爆型轴流风机
风量3500m3/h,转速1400r/min,绝缘等级:
F
冷却风机
流量45000m3/h,转速1450r/min
热风炉离心通风机
流量1610~2844m3/h,转速2900r/min
冷却、切割系统
检修段
JXA.0
冷却输送段
ZQ-3
纵切输送段
ZQ-2
纵切机
ZQ30.0
碎边机
FS30.0
测长段
CC2
测长机
CC-0
横切机
XHQL30.0
皮带输送机
HCHPD.0
切条机
QTJ.0
包装系统
码垛机
包装机
树脂系统
树脂储罐
30t
树脂搅拌罐
直径1.5m,高2m
除尘室
配套风机风量为110000m3/h,除尘效率为99.6%,排气筒高20m、直径1.6m
布袋除尘器
配套风机风量为36000m3/h,除尘效率为99%,排气筒高15m、直径1.0m
表2-5原有工程粒状棉生产设备一览表
四辊离心机
网板最大线速度100m/min
负压风机及变频控制柜
250kw
输送皮带
变频控制
双级撕棉机
功率9.7kW
密封式皮带输送机
渣球分离器
输棉风机
功率30kW
散棉输送机
功率2.2kW
旋风分离器
造粒机
功率15kW
滚筒筛
非标,功率7.5kW
成棉输送机
成品打包机
含电子秤,每包重量225~375kg
配套风机风量为10800m3/h,除尘效率为99.5%,排气筒高15m、直径0.5m
除尘器
配套风机风量为13500m3/h,除尘效率为99%,排气筒高15m、直径0.6m
2.7职工人数和工作制度
(1)工作制度:
全年工作300天,管理人员为1班制,生产工人3班4倒制。
(2)本项目总定员192人。
其中,生产工人160人,管理人员28人,其他人员4人。
2.8原辅材料消耗
原有工程主要原辅材料品种、规格、需用量情况详见表2-6。
表2-6原有工程原辅材料消耗情况一览表
名称
年用量
最大贮存量
贮存方式
备注
高炉热熔渣
t
249700.72
//
厂区内产生的高炉热熔渣
酚醛树脂(粘结剂)
1000
60
罐装,地下
外购,浓度42-45%
煤气
万m3
1555.5
厂内高炉煤气
2.9工程分析
原有工程生产工艺流程及产排污环节见图1。
图1原有工程生产工艺流程及产排污图
生产工艺简述:
(1)原料供给系统
在总厂高炉区高炉接渣口将液态热熔渣接入渣包,将渣包通过地轨转运至各生产车间,液态热熔渣通过提升机倒入电弧炉内保温。
调质工序在高炉内加入完成,不在本项目电弧炉内进行。
该环节主要污染物为噪声和烟尘。
(2)矿渣棉板生产系统
1)电弧炉系统
电弧炉的作用有二:
1、对未充分熔化的原料继续进行熔化;
2、对液态渣进行保温,使其熔体温度稳定控制在1350℃左右,将熔体酸度系数调整至1.2~1.4之间,以使熔体满足产品生产要求。
原料熔液在电弧炉内均化后,由出料口经熔体流槽流出送往纤维化设备,进入纤维化设备的熔体温度1350℃左右。
该环节主要污染物为电弧炉烟尘。
2)纤维化系统
从电弧炉流出的熔体通过熔体流槽流入组合式离心机1#辊轮,并依次通过2#、3#、4#辊,离心机辊轮以5000-6000r/min的速度旋转,将熔体分散成微小液滴并使液滴以极高的速度飞出,液滴在飞行的过程中与离心机外围风环吹入的高速气流发生摩擦,熔体被牵拉形成直径3-5μm、长度30-70mm左右的纤维。
部分液滴因某些原因形不成纤维而成渣球,风选系统将纤维与渣球分离后,将纤维送入鼓式集棉机。
组合式离心机是将高炉热熔渣熔体制成棉状纤维的主要装置,在生产过程中,流股由一辊引向另一辊,通过辊旋转产生的离心力和高速空气流作用使之成纤维状。
组合式离心机的空气箱上装有许多雾化喷头,由此喷出粘结剂对喷出的纤维进行粘合,雾状粘结剂在熔体纤维化过程中与纤维均匀、充分混合后落到沉降室。
沉降室上部装有喷嘴喷洒防尘油,因而落在沉降室的纤维已经是经过喷洒粘结剂和防尘油的纤维。
本项目粘结剂采用酚醛树脂。
此过程主要污染物为噪声和固废(渣球)。
噪声主要由风选系统和电机产生。
3)集棉、布棉系统
从组合式离心机吹出的纤维从集棉机前部进入集棉机后,在集棉机负压风抽吸作用下均匀地摊铺在鼓式集棉机滚筒表面,形成薄棉毡,再由集棉输送机送出集棉机。
集棉机出口安装有压棉辊,将棉毡压实,同时密封集棉室。
为防止棉毡粘在集棉输送机内壁,在箱体后部设置一个与矿棉水平运动时速度同步的垂直箍带,输送机用钢刷和压缩空气清洗,剩余压缩空气用以清除灰尘和废纤。
薄棉毡从鼓式集棉机经过渡皮带机送入摆锤布棉机,摆锤布棉机将集棉输送机收集的原棉纤维旋转90°
铺叠于下置的成型输送机上。
通过此道工序,一方面棉毡更均匀,另一方面,部分纤维相互交叉有利于提高矿渣棉板的质量。
棉毡经多层叠布、称量输送机、打摺加压机处理后,送入固化系统。
此过程主要污染物为噪声、粉尘(纤维尘)和固废(渣球)等。
集棉系统采用负压除尘系统,上层利用空气压力对棉毡进行压紧,同时也可进行过滤除。
该系统产用大风量负压吸尘设计,可将项目生产过程的工艺生产温度从1350℃降到100℃,减少酚醛树脂在高温下分解产生酚、甲醛等污染物。
集棉机下部采用不锈钢丝布袋除尘器对尾气进行除尘处理,处理后的尾气经排气筒外排。
4)固化炉系统
固化炉是将含粘结剂的矿渣棉层按产品规定的密度、厚度、宽度进行加热处理、定型的烘干设备。
其过程是将含有粘结剂的棉层由输送链板输入固化炉体中进行加热处理和定型,粘接剂在垂直于棉层运动方向的连续穿透棉毡的热风作用下固化,粘结剂和纤维聚合成一体,制成一定形状的棉毡、板制品。
固化炉由炉体、输送机构、加压机构、热风循环系统、传动机构等部分组成。
其中热风系统是由4个加热区组成,每个区有一个加热炉,加热炉采用高炉煤气作为燃料。
本项目工艺设计采用直接式热风炉,采用空气与高炉煤气直接点燃,加热空气(280℃),采用引风机将热风炉内热空气抽入固化炉内,对棉毡进行加热处理,固化炉产生的湿气采用除湿风机排入除尘室,排入除尘室的湿空气和烟气经过滤沉降后(温度约为230℃),经引风机引至热风炉内加热后循环利用,不外排。
5)冷却、输送和切割工序
冷却段:
本工段将固化炉加热固化后送出的矿渣棉板冷却降温,熄灭有可能残留的渣球,防止制品温度过高,损坏包装。
输送机的作用是将定型后的制品输送到切割机处分切,切割机有纵切和横切两部分,将连续生产的矿渣棉板切裁成所需要的尺寸。
切下的废边直接进入废边破碎系统进行破碎,再通过风机返回鼓式集棉机回收利用。
采用镶齿梳式边料粒化回收技术:
宽度切割中不可避免产生10%-15%的边料,如不设置有效粒化回收再利用系统,将造成环境污染及较大的资源浪费,采用镶齿梳式边料粒化回收技术具有结构简单、运行可靠、磨损较少、维修方便且费用较少的优点,可解决粒化效果欠佳、维护修复困难等问题。
该装置安装在宽度切割锯两侧,回收风机采用特殊设计的直板平扇离心风机。
该过程产生噪声、粉尘(纤维尘)和固废(边角废料)。
6)包装入库
将切裁完毕的矿渣棉板通过输送段送至包装工段的码板过渡辊台,保持合理的码包间隔,然后进入PE热塑包装机进行包装。
最后进行机械手堆垛。
经了解,PE热塑包装机工作温度为60℃,PE热塑包装热稳定性稳定,其耐温能力为180-200℃,闪点250℃,故一般性包装不会产生污染物。
(3)粒状棉生产系统
2、对液态渣进行保温,使其熔体温度稳定控制在1350℃左右,以使熔体满足产品生产要求。
3)集棉系统
从组合式离心机吹出的纤维从集棉机前部进入集棉机后,在集棉机负压风抽吸作用下均匀地摊铺在鼓式集棉机滚筒表面,形成薄棉毡,进而通过旋转至升棉区,然后进入集棉输送机,最后由集棉输送机送出集棉机,完成集棉成毡的过程。
棉毡经多层叠布、称量输送机处理后,送入粒状棉生产系统。
该系统产用大风量负压吸尘设计,可将项目生产过程的工艺生产温度从1350℃降到100℃。
4)粒状棉的生产
棉毡由集棉滚筒送出后经过渡辊道至撕棉机,撕棉机将棉毡打碎,碎棉在旋风集棉筒的负压作用下吸入旋风集棉筒,然后进入造粒机中成为颗粒状,颗粒棉经滚筒筛成球,然后由密封式皮带输送机送入打包机,打包机将粒状棉打包。
2.10工程环境影响分析
根据《岚县三鑫实业继亨铸造有限公司年产20万吨矿渣棉保温材料技改项目环境影响报告书》,原有工程环境影响分析如下:
2.10.1环境空气影响分析
本项目原有工程运营过程中大气污染物有电弧炉熔融过程产生废气、矿渣棉板生产线集棉机、碎棉废气、矿渣棉板生产线热风炉废气、矿渣棉板切割废气、粒状棉生产线集棉机废气、粒状棉生产线解棉、造粒废气。
G1:
电弧炉熔融过程产生废气
本项目共有3台1.5T电弧炉,本项目根据工程设计要求,采用轨道车将矿渣钢包转至本项目电弧炉中,电弧炉上部配备一个环形封闭罩式吸烟罩,将电弧炉熔融过程中产生的烟尘通过吸烟罩收集,进入3台布袋除尘器进行处理。
本项目每台电弧炉除尘系统选配风机平均风量按38000m3/h计,年运行时间为7200h,电弧炉烟气经袋式除尘器处理后通过3根Φ1.0m、H15m排气筒排放。
袋式除尘器处理后电弧炉烟尘排放浓度按30mg/m3计,除尘效率按98%计,则本项目烟尘产生浓度为1500mg/m3,烟尘产生量=3×
1500mg/m3×
38000m3/h×
7200h/a×
10-9=1231.2t/a;
烟尘排放浓度为30mg/m3,烟尘排放量=3×
30mg/m3×
10-9=24.62t/a。
电弧炉烟尘浓度满足《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB16297-1996)中表2熔化炉二级标准中的要求(浓度:
200mg/m3),可实现达标排放。
G2:
矿渣棉板生产线集棉机、碎棉废气
(1)粉尘(纤维尘)
从电弧炉流出的高温熔体通过熔体流槽流入组合式离心机而形成的纤维在集棉机负压抽吸作用下摊铺在集棉机表面时会产生带有纤维尘的废气;
切割边角料碎棉过程中会产生带有纤维尘的废气。
集棉机和碎棉机产生的废气全部进入集棉机过滤室处理后外排。
集棉机过滤室配套风机风量为110000m3/h,年运行时间为7200h。
本项目已建成1台矿渣棉板生产线,共有1台集棉机,集棉机废气通过集棉机过滤室净化后通过1根Φ1.6m、H20m排气筒排放。
集棉机过滤室处理后粉尘排放浓度为20mg/m3,该工序除尘效率为99.6%。
则计算除尘前粉尘产生浓度为5000mg/m3,产生量=5000mg/m3×
110000Nm3/h×
10-9=3960t/a;
粉尘排放浓度为20mg/m3,排放量=20mg/m3×
10-9=15.84t/a,粉尘排放速率为2.2kg/h。
粉尘排放浓度和排放速率满足《大气污染物综合排放标准》(GB9078-1996)二级标准中表2中的要求(浓度:
60mg/m3,排放速率:
3.1kg/h),可实现达标排放。
(2)有机废气
本项目在集棉过程中,酚醛树脂作为粘结剂喷入炉中,由于项目采用负压集尘处理工艺,工艺温度控制将从1350℃降至常温,根据厂家提供数据和类比同行业其他企业数据可知,酚醛树脂在此过程中将大部分进入产品(吸收率98%),约有2%的酚醛树脂在生产中挥发。
通过计算可知,本项目所用浓度42%的酚醛树脂