陶瓷厂污染综合治理工程可行性研究报告.doc

陶瓷厂污染综合治理工程可行性研究报告

107
2020年4月19日
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目 录
1. 总论 1
1.1. 概述 1
1.2. 项目提出的背景和建设的必要性 3
1.3. 编制依据及可研报告研究范围 5
1.4. 主要指导思想和技术原则 7
1.5. 可行性研究结论 8
2. 项目目标及效果分析 12
2.1. 国家发展规划以及有关政策法规 12
2.2. 污染治理现状及存在的环保问题 13
2.3. 项目建成后效果分析 14
3. 工程技术方案 15
3.1. 厂区总体规划及总平面布置 15
3.2. 工艺方案比选 17
3.3. 治理前后污染物排放对比 43
3.4. 治理前后各种平衡状况分析 44
4. 原材料及辅助材料供应及消耗 46
4.1. 供水及消耗 46
4.2. 供电及消耗 46
4.3. 原材料供应及消耗 46
5. 公用工程、土建工程及配套设施 47
5.1. 总图运输设计说明 47
5.2. 土建工程 48
5.3. 供电工程 50
5.4. 采暖通风 52
5.5. 自动化 53
5.6. 给排水 54
6. 厂址条件和厂址位置 55
6.1. 厂址地理位置 55
6.2. 厂址自然条件 55
6.3. 厂址选择意见 61
7. 环境保护 62
7.1. 大气污染控制 62
7.2. 水污染控制 62
7.3. 固体废弃物处理 63
7.4. 气味问题 63
7.5. 厂区绿化措施 63
7.6. 噪声措施 63
7.7. 事故应急措施 64
8. 劳动保护及安全卫生 66
8.1. 运行过程中职业危害因素分析 66
8.2. 防治措施 67
9. 消防 71
9.1. 设计依据 71
9.2. 消防设计 71
10. 节能 73
10.1. 设计原则 73
10.2. 节水 73
10.3. 节能 74
11. 生产组织和劳动定员 75
11.1. 组织机构 75
11.2. 劳动定员 76
11.3. 培训 76
12. 施工条件和进度计划 77
12.1. 原则与步骤 77
12.2. 项目的实施 77
12.3. 调试与试运转 77
12.4. 项目实施计划 78
13. 投资估算与资金筹措 79
13.1. 投资估算依据 79
13.2. 项目总投资估算 79
13.3. 资金来源及资金筹措 80
13.4. 投资计划 80
14. 财务评价 81
14.1. 基础资料 81
14.2. 环境效益评价 83
14.3. 社会效益评价 84
14.4. 项目年效益估算 85
14.5. 项目总经营成本费用估算 85
14.6. 财务盈利能力分析 87
14.7. 清偿能力分析 89
14.8. 不确定性分析 89
14.9. 财务评价 89
15. 结论和建议 93
15.1. 项目主要风险及其防范措施 93
15.2. 结论与建议 94

1. 总论
1.1. 概述
1.1.1. 项目名称
项目名称:四川省丹棱县爱华陶瓷厂污染综合治理工程可行性研究报告
1.1.2. 承办单位概况
企业名称:四川省丹棱县爱华陶瓷厂
法人代表:宿星斗
地 址:杨场镇宋扁村二组
经营范围:陶瓷墙、地砖生产、销售
1.1.3. 承办单位简介
四川省丹棱县爱华陶瓷厂位于杨场镇宋扁村二组,法人代表为宿星斗。公司占地十七亩,共建有三条煤烧轨道窑,主要生产200×300mm瓷砖,年设计规模300万平方米。全厂职工为220人。
1.1.4. 编制单位及法人代表
编制单位:四川省环境保护科学研究院
法人代表:廖激
1.1.5. 研究工作概况
1)研究过程
首先对本项目的市场需求状况、建设条件、生产条件、协作条件、工艺技术、设备、投资、经济效益、环境和社会影响以及风险等问题,进行深入调查研究,充分进行技术经济论证,做出项目是否可行的结论,选择并推荐优化的建设方案,为项目业主提供决策依据。
2)编制内容包括:
1)工程建设规模
2)工程建设条件
3)工程技术方案
4)环境保护及节水措施
5)工程建设期及进度安排
6)工程投资分析及效益评估
3)产品方案及生产规模
1)改变现有的工业窑炉炉内供氧方式,使煤炭充分燃烧,从而消除黑烟和部分消除烟尘,窑炉尾气处理增设水膜除尘器和脱硫塔,进一步强化对窑炉尾气的处理,窑炉尾气处理规模为6 m3/h,削减SO2量为262.93吨/年,削减烟尘量为133.03吨/年。
2)采用雷蒙磨粉机取代现有的球磨机磨料制粉,制粉规模为150吨/日,削减粉尘量为3087.22吨/年。
3)在制料车间物料破碎机设置粉尘捕集罩和除尘设备,处理破碎机废气1 m3/h,削减粉尘量为457.92吨/年。
3)设置沉灰池,将现有的设备清洗废水、本项目新增水膜除尘器和脱硫塔的除尘水,汇集处理,实现工业废水实现零排放。
4)工艺方法
(1)工业窑炉改造
”工业窑炉清洁燃煤技术”是采取炉内分区供氧方式,在加煤时分别向各个区域供氧,氧气从翻火埂均匀进入炉膛,向炉内提供催化助燃,使煤炭充分燃烧,从而消除黑烟,部分消除烟尘。一条辊道窑主要由多个烧火口(7个左右)组成手工间断式加煤,改造的每个炉堂,每个烧火口(炉堂安装一台风机)加煤时,启动电源,风机工作,定时定量供风助燃将每次加煤产生的黑烟在炉堂消除70—80%,剩余部份,在烟道10米范围再次供氧助燃,将其燃烧。
(2)雷蒙磨粉机
物料研磨后,风机将风吹入雷蒙磨粉机主机壳内,吹起粉末,经置于研磨室上方的分析器进行分选,细度过粗的物料又落入研磨室重磨,细度合乎规格的随风流进入旋风收集器,收集后经出粉口排出,即为成品。风流由大旋风收集器上端的回风管回入风机,整个风路系统是封闭循环的,而且大部分是在负压状态下流动的。在研磨时蒸发为气体以及在负压作用下漏入风管的气体,导致循环风路的风量增加。增加的风量,从鼓风机和主机中间的余风管导入除尘箱内,随同风流带入的若干细粉,经除尘箱收集后,气体从排气管排入大气中。
(3)破碎机除尘
破碎机所产生的粉尘在”复合式半密闭罩”内抽风罩抽风形成的负压环境下,主动的往罩上部流动,并经抽风罩抽出,经排烟管道送入气箱脉冲袋除尘器,经处理后达标排放。
(3)废水循环利用
设备清洗废水、水膜除尘器灰水进入池,沉淀后循环使用,脱硫塔的脱硫水进入脱硫池,向脱硫池加入石灰粉制成的悬浊液作为脱硫吸收剂,沉淀去处水中的二氧化硫和烟尘后循环利用。
1.2. 项目提出的背景和建设的必要性
1.2.1. 项目的提出背景
在<四川省环境保护”十一五”计划>中,环境保护重点区域是”三江一湖”(岷江、沱江、嘉陵江与邛海)和”两控区”(酸雨控制区与二氧化硫控制区)的污染防治工程。同时<四川省人民政府关于进一步加强岷江、沱江、嘉陵江流域重点工业污染源综合治理的通知>(川府发[ ]9号 3月1日),<中共四川省委四川省人民政府关于进一步加强环境保护工作的决定>(川委发［ ］38号),以及<四川省人民政府关于开展 工业污染源综合整治工作的通知>(川府函〔 〕30号),都对省内的污染企业提出了治理要求。
夹江县和丹棱县是四川省的陶瓷生产基地,排放区域有十几家燃煤陶瓷企业,大都只经过简单处理,经过烟囱将废气排出,因此区域内大气环境污染较为严重,近年来,排放区域内虽然大气污染防治工作取得了很大的成效,但由于各种原因,大气环境面临的形势依然非常严峻。大气污染物排放总量居高不下,排放区域内大多数燃煤陶瓷企业排放的废气超过国家规定的标准。酸雨污染日益突出。因此,改进陶瓷的生产工艺,做到节能降耗、清洁生产、保护环境是丹棱县爱华瓷业公司以及陶瓷生产基地大部分企业的当务之急。
1.2.2. 项目建设的必要性
当前四川省丹棱县爱华陶瓷厂的产品在市场上销售很旺,企业也在不断扩大生产规模,同时还将增加新产品。但随着生产量的扩大,粉尘和废气造成的污染问题已变得十分突出,制约了其自身的发展,严重的威胁了企业的生存。如不按期治理粉尘和废气,不要说企业的发展,就是当前的生产,都将面临停产的危险。
当前,爱华陶瓷厂废气有窑炉废气和生产粉尘。窑炉废气主要来源于生产车间的隔焰烧成辊道窑燃煤烟气。生产粉尘主要来源于物料破碎、球磨机磨料制粉、粉料贮存输送过程和压制成型等工序产生的粉尘。爱华陶瓷厂生产线各产尘点无任何除尘设备,生产车间烟囱外排烟气、黑度排放超标。特别是在炉窑加煤集中时,粉尘和黑度都严重超标。由于原料干法磨料制粉,生产线各产尘点又无任何除尘设备,使得车间粉尘严重超标,车间室内室外均为一层厚厚的粉尘所覆盖。工人的工作环境十分恶劣,每次下班时,几乎人人都变成了黄色的泥人。
粉尘废气处理工程建成后,将大大减少污染物的排放量,在污染物排放总量方面,为企业的发展,提供了较大的容量空间。
四川省丹棱县爱华陶瓷厂污染综合治理工程的建设,对于保证企业的生存、提高企业的竞争能力、保护丹棱地区的大气环境十分必要的。同时,该项目的实施,在夹江县和丹棱县的是四川省陶瓷生产基地能够起到积极的示范作用,能够促进大多数企业的技术进步,工艺设备更新,完成省委、省政府下达的工业污染源治理任务,为保障丹棱夹江地区及企业的可持续性发展,提高当地人民生活质量和健康水平,都是十分必要和非常迫切的。
1.3. 编制依据及可研报告研究范围
1.3.1. 编制依据
1)<工业烟气处理工程可行性研究报告资料>四川省丹棱县爱华陶瓷厂, 4月。
2)<四川省丹棱县爱华陶瓷厂污染综合治理工程可行性研究报告编制委托书>四川省丹棱县爱华陶瓷厂, 4月。
3)采用的主要规范和标准
(1)<环境空气质量标准>GB 3095－1996
(2)<大气污染物综合排放标准>GB 16297－1996
(3)<工业炉窑大气污染物排放标准>GB9078-1996
(4)<锅炉大气污染物排放标准>GB13271-
(5)<地表水环境质量标准>(GB3838- )
(6)<污水综合排放标准>(GB8978-1996)
(7)<建筑给水排水设计规范>,(GBJ15-88)
(8)<通用用电设备配电设计规范>,(GB50055-93)
(9)<泵站设计规范>,(GB/T50265-97)
(10)<厂矿道路设计规范>,(GBJ22-87)
(11)<工业建筑防腐蚀设计规范>,(GB50046-95)
(12)<工业企业设计卫生标准>,(GBZ1- )
(13)<建筑结构荷载设计规范>,(GBJ9-87)
(14)<给水排水工程结构设计规范>,(GBJ69-84)
(15)<混凝土结构设计规范>,(GBJ10-89)
(16)<建筑抗震设计规范>,(GBJll-89)
(17)<建筑地基基础设计规范>,(GBJ7—89)
(18)<水工砼结构设计规范>,(SL/T191-96)
(19)<建筑设计防火规范>,(GBJl6-87)
(20)<采暖通风与空气调节设计规范( 修订版)>,GB19-87
(21)<工业企业噪声控制设计规范>,(GBJ87-85)
(22)<地下工程防水技术规范>,(GBJl08-87)
(23)<10KV及以下变电所设计规范>,(GB50053-94)
(24)<工业与民用供配电系统设计规范>,(GB50052-95)
(25)<低压配电装置及线路设计规范>,(GB50054-95)
(26)<电力装置的继电保护和自动装置设计规范>,(GB50060-92)
(27)<建筑物防雷设计规范 >,(GB50057-94)
(28)<工程建设标准强制性条文>,(城市建设部份)(建标[ ]202号)
1.3.2. 可研报告研究范围
编制范围包括工业炉窑炉内消烟除尘脱硫系统的改造;陶瓷行业粉尘、废气处理系统的建设和全厂工业废水循环利用系统建设。
1.4. 主要指导思想和技术原则
1)为了配合丹棱县爱华陶瓷厂自身的发展,加强企业环境保护配套设施的建设,提高企业生存竞争能力,以及从保护大气环境,防治环境污染出发,在进行多方案比较的基础上,确定丹棱县爱华陶瓷厂污染综合治理工程清洁生产工艺方案。
2)为保证治污系统正常运转,供电系统需有较高的可靠性,厂内运行设备有适当的备用率。
3)提出的方案要求既要工艺先进、技术可靠、操作简单、便于管理;又要经济合理、节省占地、节约能源,运行管理费用低廉,具有较好的经济效益和社会效益。
4)工艺设备的选型适当,布置合理,操作方便,确保安全生产和劳动卫生条件良好。
5)在可靠的前提下,尽量选用新技术、新装备,继续为中国建材行业的技术进步作出贡献。
6)充分考虑节约和资源的综合利用,以实现经济效益和环境效益的双丰收。
7)新建建筑物选用适当的结构形式,满足工艺要求和现场的环境及地质要求。
8)电气自动化水平要在满足生产要求的前提下选用成熟、可靠的先进技术和设备,为工艺提供良好的条件。
9)为确保工程的可靠性及有效性,必须简化操作程序,降低运行费用,减少日常维护检修工作量。
10)特别是对于四川省丹棱县爱华陶瓷厂具体情况,尽量考虑以废治废,综合利用,节能降耗,走清洁生产的道路。
1.5. 可行性研究结论
1.5.1. 场址概述
本工程利用四川省丹棱县爱华陶瓷厂厂内闲置土地上建设,不需要新增土地。该厂位于杨场镇宋扁村二组。
1.5.2. 主要原材料及动力
1)原辅材料供应
全厂工业废水循环利用系统主要原材料为脱硫吸收剂,主要外够药剂为Ca(OH)2等。
2)水、电供应
本工程实施后需要增加用电量60.35万度/a,增加水膜除尘器和脱硫塔补水0.29万吨/a 。
1.5.3. 环境保护、节水
本项目属于环保项目,经过全厂工业废水循环利用达到了全厂废水零排放,经过工业炉窑炉内消烟除尘系统的改造;陶瓷行业粉尘、废气处理系统的建设来减少烟(粉)尘排放总量的目的。
1.5.4. 工程定员与劳动力来源
雷蒙磨粉机操作工段和工业炉窑车间由原车间原有人员进行调配,不新增人员;水膜除尘、脱硫塔和废水循环利用系统由工业炉窑车间原有人员进行调配,不新增人员,由工业炉窑车间统一管理。本工艺自动化程度高,工程实施后,全厂共减少了工人25人。
1.5.5. 项目资金概况
工程建设总投资335.17万元,其中工程费用277.05万元。
1.5.6. 项目实施进度建议
本项目从可行性报告批准日开始,到改造完成,总时间定为9个月(含设计和调试时间)。
1.5.7. 环境效益及社会效益
窑炉烟气及制粉废气处理系统技改前后污染物削减对比表
项目名称
数量
(万m3/a)
烟(粉)尘浓度
SO2浓度
排放浓度(mg/m3)
排放总量(t/a)
排放浓度(mg/m3)
排放总量(t/a)
改前
窑炉烟气
44640
375
167.4
735
328.10
制粉废气
56160
5500
3088.8

破碎废气
8640
5500
475.2

改后
窑炉烟气
44640
77
34.37
146
65.17
制粉废气
792
200
1.58

破碎废气
8640
200
17.28

削减总量

3678.16

262.93
本项目建成后,每年可减少大量污染物排放,削减烟(粉)尘量(包括窑炉烟气和制粉粉尘)为3678.16吨/年,削减率为98.57%,削减SO2为262.93吨/年,削减率为80.13%。
1.5.8. 可行性研究结论
本项目属于陶瓷行业烟(粉)尘治理项目,具有减少污染物排放,提高资源利用率的综合功效,也是很好的清洁生产项目,该项目不但具有较好的环境效益和社会效益,同时还具有相当大经济效益。对保护环境、节约资源,实施可持续发展战略具有较大的意义。
1.5.9. 主要技术经济指标
主要技术经济指标见表
序号
名称
单位
数量
备 注
1
设计处理能力

(1)
工业炉窑烟气处理系统
万m3/h
6.2

(2)
制料粉尘废气处理
万m3/h
7.8

(3)
破碎机粉尘废气处理
万m3/h
1.2

2
服务期年累计生产能力

服务期20年
3
年均原材料数量及单价

(1)
Ca(OH)
万元
10.95

4
新增职工人数
人
0
人均工资福利1.2万元/年
5
项目总投资
万元
335.17

(1)
其中:固定资产投资
万元
330.81

(2)
铺底流动资金
万元
4.36

6
固定资产投资来源
万元
330.81

(1)
自筹
万元
210.81

(2)
申请专项资金
万元
120.0

(3)
银行贷款
万元
0

7
流动资金来源
万元
14.52

(1)
银行贷款
万元

(2)
自筹资金
万元
14.52

8
固定资产折旧年限

(1)
土建工程
年
20
余值3%
(2)
设备及安装工程
年
15
余值5%
9
无形资产摊销年限
年
10

10
递延资产摊销年限
年
10

11
年均燃料及动力消耗

(1)
电
万度/年
60.35
电价:0.7元/度
(2)
水
万m3/年
0.29
水价:0.3元/m3
13
增值税率
%
17
(综合进项税13%)
14
城乡建设维护税率
%
7

15
教育费附加率
%
3

16
所得税率
%
25.0

17
企业盈余公积金
%
10

18
项目计算期
年
20

(1)
建设期
年
1

(2)
生产期
年
20

2. 项目目标及效果分析
2.1. 国家发展规划以及有关政策法规
改革开放以来,中国一直注意在工业生产中预防环境污染。早在1983年,国务院就颁布了<关于结合技术改造防治工业污染的决定>,于 1月1日正式颁布实施了<清洁生产法>,要求工业生产中污染物必须是低排放,甚至是零排放。
国家 规划中坚持处理环境和经济的关系,要求遵循经济规律和自然规律,寻求在发展中整治环境,以环境保护促进发展,实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。
陶瓷行业是与国民经济发展建设息息相关的重要行业,在国民经济中具有重要的位置。同时,陶瓷行业是污染相对较大的行业之一。控制其污染的排放量以及实现污染物的达标排放是该行业急需解决的问题之一。
国家及环保总局先后发布了与本行业相关的政策法规如下:
1)<中华人民共和国环境保护法>;
2)<中华人民共和国大气污染防治法>;
3)<国家环境保护局关于推行清洁生产的若干意见>
4)<中华人民共和国清洁生产促进法>
5)<中华人民共和国节约能源法>
6)<国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定 >( -12-14)
7)<酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案>国家环保总局
8)<国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复>
9)<燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策>国家环保总局
10)<工业炉窑大气污染物排放标准>GB9078-1996
2.2. 污染治理现状及存在的环保问题
2.2.1. 污染治理现状
现在运行的污染处理设施是工业窑炉二次进风消烟工艺治理技术,该技术是采用专用先进装置,吸收燃烧烟气,强制增氧送风,再回头送入炉膛第二次燃烧,达到消除黑烟,使排出的废气烟尘烟色符合环保排放的目的,该技术实际治理效果并不理想,烟粉尘的排放浓度虽然有所降低,但依然严重超过200毫克／立方米,烟气黑度也常在三级左右。因此总的来说,烟气治理并不彻底,污染现状并未得到根本性转变。
2.2.2. 存在的环保问题
爱华陶瓷厂废气有窑炉废气和生产粉尘。窑炉废气主要来源于生产车间的隔焰烧成辊道窑燃煤烟气。生产粉尘主要来源于物料破碎、球磨机磨料制粉、粉料贮存输送过程和压制成型等工序产生的粉尘。
当前爱华陶瓷厂生产线除工业窑炉二次进风消烟工艺治理外烟尘治理技术各产尘点无任何除尘设备,生产车间烟囱外排烟气、黑度排放超标。特别是在炉窑加煤集中时,粉尘和黑度都严重超标。
四川省丹棱县爱华陶瓷厂生产车间烟气监测结果
运行状态
烟囱高度(m)
烟尘排放浓度 (mg/N.d.m3)
烟尘排放速率(Kg/h)
烟气黑度(林格曼级)
二氧化硫排放浓度(mg/N.d.m3)
二氧化硫排放速率(Kg/h)
正常
50
368.2
22.2
3
731.6
38.56
加煤
50
1085.5
63.5
5
821
48.1
正常
50
378.1
23.2
3
752.3
38.7
加煤
50
996.1
59.6
5
835
49.8
由于原料采用球磨机磨料制粉,生产线各产尘点又无任何除尘设备,使得车间粉尘严重超标,车间室内室外均为一层厚厚的粉尘所覆盖。工人的工作环境十分恶劣,每次下班时,几乎人人都变成了黄色的泥人。
2.3. 项目建成后效果分析
本项目建成后,对现有窑炉炉体进行改造,采用工业窑炉清洁燃煤技术,使煤炭充分燃烧,从而消除黑烟,部分消除烟尘,陶瓷炉窑烟气再经水膜除尘器和脱硫塔后,粉尘、黑烟、二氧化硫等污染物指标均能达到排放标准。采用雷蒙磨粉机加旋风除尘器取代现在的球磨机磨料制粉和物料破碎机设置粉尘捕集罩和袋式除尘器可彻底根除制粉车间的粉尘污染。
本项目建成后,每年可减少大量污染物排放,削减烟(粉)尘量(包括窑炉烟气和制粉粉尘)为3678.16吨/年,削减率为98.57%,削减SO2为262.93吨/年,削减率为80.13%。
3. 工程技术方案
3.1. 厂区总体规划及总平面布置
3.1.1. 区域位置及场地概况
四川省丹棱县爱华陶瓷厂位于杨场镇宋扁村二组,公司占地十七亩,在夹江至丹棱公路旁,交通较为方便。丹棱县地处四川盆地西南边缘,位于岷江以西,青衣江以东,总岗山脉南麓,介于北纬29°52′-30°08′,东经103°14′-103°35′之间。东与眉山市东坡区毗邻,南和夹江县接壤,西南同洪雅县相连,西北与雅安、名山县为邻,北与蒲江县连接。 末全县总人口为163032人,其中:男性83226人,女性79806人。非农业人口29943人,农业人口133089人。 ,全县在岗职工年平均工资18403元,较上年增加2980元,增长18.8%。 ,全县城镇居民人均可支配收入达到8991元。
3.1.2. 总平面布置
1)总平面布置原则
(1)符合<工业企业总平面设计规范>;
(2) 满足工艺流程要求,力求流程顺畅、简洁;
(3) 在满足安全卫生的条件下,建构筑物布置紧凑、节约占地;
(4) 进行全厂统筹规划,特别是原燃料堆存、辅助公用设施须进行合理安排,做到功能分区明确,有机结合,降低工程投资;
(5) 合理地组织厂内运输线,并满足厂内消防、检修通道的要求,与厂外运输线路合理衔接;
(6) 在保证本期工程建设的同时,考虑今后扩建的建设场地和接口要求;
(7)充分考虑利用地形地势条件,减少土石方量和土建投资;
(8) 保证厂区有良好的通风卫生条件,重视环保要求,考虑绿化美化,减少环境污染。
2)总平面布置方案
厂区占地面积为17亩,主要建筑物建筑面积11000m2,根据总平面布置”分区布置、工艺流畅、物流短捷、运输方便、兼顾环保”的原则,结合拟建场地的用地条件、生产工艺、当地主导风向(丹棱县主导风向为NE)、外环境特点(厂址周围环境敏感点少),本项目总平面布置有如下特点:全厂相对划分了生活办公及生产区,办公生活用房布置在上风向,原料堆场和成品堆场,邻近厂外道路,便于运输,生产区集中布置在厂区侧、下风向;厂区内预留场地及空地尽量进行绿化。总平面布置总体看,功能分区相对合理,工艺流程顺畅,基本满足总平面布置的要求。
厂区主干道路基宽9米,路面宽7米;次干道路面宽6米和5米,均为水泥混凝土路面。厂内道路畅通,顺捷。
3.1.3. 竖向布置
在满足生产工艺的前提下,新线建构筑物根据布置所处的现场地势位置条件顺势而为。
3.1.4. 厂区绿化
1．厂区绿化植物的选择
绿化植物选择原则:具有较强的抗污染和净化空气的能力;适应性强,易栽易管,容易繁殖;以土生植物为主;在必要地点可栽培抗性弱和敏感性强的指示性植物;草皮应选择用适应性强、耐践踏、耐修剪、生长期长、植株低矮、繁殖快、再生力强的草种。
表3-1 防尘和抗有害气体的绿化植物初步推荐表
防污染种类
绿 化 树 种
防尘
广玉兰、桑树、刺槐、梧桐、夹竹桃、紫薇、女贞、榆树等
SO2
抗性强
夹竹桃、日本女贞、广玉兰、山茶、冬青、梧桐、刺槐等
抗性较强
樟树、桃、杨树、合欢、泡桐等
削减噪声
较强
美青杨、白榆、桑树、紫丁香、复叶槭、京桃等
2．绿化方案
①对厂区内部闲置空地进行绿化美化,在厂区空地、办公楼旁边的空地上种植草坪,草坪四周种植冬青,草坪中间种植月季、鸡冠花等花草。
②在生产车间等主要噪声产生地带的周围种植一些削减噪声较好的树种,如美青杨、白榆、桑树、紫丁香等。
③在炉窑周围种植一些防尘抗噪好,对SO2吸收和抗性强的植物,如紫丁香、桑树、梧桐、广玉兰等。
3.2. 工艺方案比选
3.2.1. 废气的来源、特点
(1)来源:四川省丹棱县爱华陶瓷厂瓷砖生产当前废气有生产粉尘、燃烧烟气。生产粉尘主要来源于页岩原料粉碎系统、球磨机制粉料系统,粉尘主要成分是页岩。粉尘的排放以分散的面源为主,由于工作场面大而分散,不利于收集集中处理。生产线各产尘点又无任何除尘设备,使得车间粉尘严重超标,车间室内室外均为一层厚厚的粉尘所覆盖。工人的工作环境十分恶劣,每次下班时人人都变成了黄色的泥人。
燃烧烟气主要来源于隔焰烧成锟道窑燃煤烟气。当前四川省丹棱县爱华陶瓷厂生产车间第一次烧成、第二次烧成产生的烟气没有进行二次再利用,除烟气入炉膛二次燃烧外也没有建设任何烟气处理设施,而是收集后直接经烟囱(50m高)排放。烟气中主要污染物是粉尘、黑烟、SO2。特别是窑炉添加煤时,污染物排放量最大。由于是人工守东加煤,而且一条炉窑一般有7~9个加煤点,加煤无法做到均匀,因此烟气超标排放是不可避免的。当前爱华陶瓷厂生产线各产尘点无任何除尘设备,生产车间烟囱外排烟气、黑度排放超标。特别是在炉窑加煤集中时,粉尘和黑度都严重超标。
(2)特点:a.排放量大,没有经过污染治理的陶瓷生产厂,一般每公斤合格制品的废气量为110-190m3,其中含粉尘废气约占73-80%,烧成设备产生的烟气一般约占15-20%。若用煤作燃料,则烟气对大气环境污染更为严重,不但烟气中含硫量和含尘量很高,而且烟气中煤尘多,林格曼黑度常在4级左右,特别是在加煤过程中,黑度可达5级。
b.废气中粉尘分散度高。建筑陶瓷厂随产品种类和工艺环节不同,所产生的废气粉尘分散度也有差别,总的情况是粉尘粒径大于100um的一般占粉尘总量的20%左右。
c.粉尘的游离的二氧化硅含量高。建筑陶瓷生产所用的原料及粉料含有较高的游离二氧化硅。因而这些原料在破碎、输送、及成型所产生的大量粉尘中含有较多的游离二氧化硅,危害性较大。
3.2.2. 设计规模
按厂方提供的数据,该厂现有三条煤烧轨道窑,共排放烟气平均气量为6 m3/h,每天生产陶瓷粉料设计规模为150t/d,干磨制料粉尘废气处理规模为78000m3/h,破碎机废气约为1 m3/h。。
3.2.3. 烟气污染物成份指标
根据环评监测方案,并参照国内同行业烟气污染物排放情况,确定四川省丹棱县爱华陶瓷厂窑炉尾气污染物成分见表:
窑炉尾气污染物指标
项目
烟(粉)尘浓度
烟气黑度
二氧化硫
单位
mg/m3
林格曼级
mg/m3
指标
375
3
735
3.2.4. 废气排放标准
根据丹棱县环保局核定,四川省丹棱县爱华陶瓷厂排放烟气污染物执行<工业炉窑大气污染物排放标准>GB9078-1996中二级标准。四川省丹棱县爱华陶瓷厂成立于 ,因此执行1997年1月1日后新、改、扩建的工业炉窑排放限值标准。其指标见下表:
窑炉尾气污染物排放标准
项目
烟(粉)尘浓度
烟气黑度
二氧化硫
单位
Mg/m3
林格曼级
Mg/m3
指标
200
1
850
3.2.5. 本项目改造方案
系统对现有工业窑炉供氧方式进行改造,使煤炭充分燃烧,从而消除黑烟,部分消除烟尘。工业窑炉尾气SO2已达标,但考虑到节能减排和总量控制,仍需上脱硫系统,陶瓷炉窑烟气再经除尘器、脱硫塔处理后,粉尘、黑烟、二氧化硫等污染物指标均能达到排放标准。
采用雷蒙磨粉机加旋风除尘器取代现在的球磨机磨料制粉,可彻底根除球磨机磨制粉料的粉尘污染。
在制料车间物料破碎设施设置粉尘捕集罩和除尘设备。
3.2.6. 工业炉窑炉内消烟技术及工艺方案选择
1)原有处理工艺介绍
四川省丹棱县爱华陶瓷厂的主要废气污染源为炉窑烟气,当前主要采用二次进风工艺进行治理。由于该工艺供氧时对陶瓷窑炉燃烧室进行整体供氧,运行污染设施时窑炉温度降低10度左右,对产品质量、产量都有一定影响,且增加煤耗,增大产品成本。
2)工业炉窑炉内消烟工艺的选择及确定
”工业窑炉清洁燃煤技术”是采取炉内分区供氧方式,在加煤时分别向各个区域供氧,氧气从翻火埂均匀进入炉膛,向炉内提供催化助燃,使煤炭充分燃烧,从而消除黑烟,部分消除烟尘。
工业窑炉清洁燃煤技术不改变加煤方式和加煤频率,采用250W的风机向炉内供氧,耗电低,运行稳定,消烟效果明显,是当前燃煤陶瓷窑炉烟尘治理的有效技术。
(1)工艺简述及治理原理
辊道窑以手工投煤,间断式加煤,煤中的有机质被加热到350度以上时,大量析出以碳氢化合物为主的挥发分,在炉堂局限的高温缺氧条件下,不可能正常燃烧,发生裂化、脱氢、叠合,环化而生成含碳量多的苯环物质—碳黑;不完全燃烧生存环烃物质—烟炱;还原反应析出游离碳粒,这些物质总称”碳黑”,随烟气排出即成黑烟。加煤间隔时间越长,一次性加煤量越多,黑烟就越严重。黑烟里96.2%是能够强化燃烧,被排出在空气中,既不环保,又浪费。
不同的煤有不同的反应指数、着火温度、熄火温度、可燃指数等特性指数,都与挥发分密切相关,因此挥发分能大致反映煤的燃烧性能。然而挥发分不是煤的固定成分,其析出的质和量,不但随煤阶、煤岩组成,粒度等因素的不同而异。常见于辊道窑的燃煤挥发分为30%左右,挥发分过高会过早着火而后部断火,黑烟也越浓,挥发分过低,又会推迟着火,燃烧不透,炉渣含碳量过高,造成浪费;而煤的粘结性,结焦性,结渣性,热稳定性,灰分含量,灰分熔点,发热量,粒度和水分等等,也对炉膛内稳定燃烧和减少不完全燃烧,有较大的影响,甚至是决定性指标。因此对不同的煤种,应采用不同的炉膛结构,才能发挥最佳的燃烧效果,否则就会使燃烧条件恶化而冒黑烟和降低炉膛的热效率(温度)。
黑烟是可燃物,那么对炉膛结构,热强度,热效率,供风方式和配置,传热而布置,排烟系统及司炉操作等方面,进行系统化的综合技术分析,从治本入手对症施治,从而创造黑烟完全燃烧的四个条件:
温度:黑烟的燃点是800度,温度越高,黑烟燃烧的时间就越短,反之燃烧的时间就会加长,辊道窑是恒温窑,炉膛常保持在1400度左右,这就已满足黑烟燃烧的第一要素。
氧气:一般的手烧炉窑,为了保温隔热,一般采用密封式,当煤炭加入高温的炉膛内,生煤在氧化层上面迅速燃烧,又加上炉膛封闭缺氧,便产生大量的苯环物质——黑烟,由于加煤缺氧,我们及时供氧,在1400度的炉膛内(自然进风)每平方分钟约产生12m3的黑烟,我们供氧气16m3,烟气比1:1.3。这就为黑烟燃烧创造了第二个条件。
烟气混合:黑烟很难与空气混合,我们采用多点和喷射式(多元式)供氧(＞1280pa)就解决了这个难题,让烟气充分混合,从而满足黑烟燃烧的第三个条件。
燃烧时间:辊道窑常温保持在1400度左右,黑烟燃烧时间≤5秒,由于辊道窑的结构和烟囱的拉力大,很难将黑烟在800度以上的高温区停留5秒。我们采用炉膛多处(每个炉堂不低于12处供风)供风和烟道口阻隔式供氧,让黑烟在高温段螺旋式燃烧。让黑烟在炉窑高温停留时间≥5秒。从而满足了黑烟燃烧的第四个条件。
满足了黑烟燃烧的四个条件:众所周知煤炭就能充分燃烧,达到清洁燃煤的目的。变黑烟为火焰,从而环保节能,优质高效。
(2)措施
①电控系统:电控系统主要由两个配电箱组成。从供电档次,又分两个步骤:
a.风机供强风时段
b.风机供弱风时段
它的设计原理是根据煤在炉堂里燃烧所产生的黑烟量的变化来确定。因为生煤进入炉堂,开始的几分钟黑烟产生量最大,这一时段风机必须提供充分的氧气才能满足黑烟充分燃烧,由于我们采用的是自然空气,过多的空气又降低了炉堂温度,降低炉堂温度就意为着增加耗煤量,从节能的角度讲,这就需要风机提供准确的风量,因为风量小,供风时间短,不能满足黑烟在炉堂里充分燃烧,就达不到治理黑烟的效果,节能效果差。反之,如果风机提供的风量过大、时间过长,能够达到治理黑烟的效果,可是降低了炉堂温度、增加了耗煤量,而且容易影响产量和产品质量。因此对风机提供风量和时间的准确程度要求特别高。
当生煤进入炉堂几分钟后,黑烟产生的量由大到小的一个过程,这又是一个时段,这个时段的特点是时间短,黑烟的变化大。对风机提供风量,时间值的准确性要求更高。如果采用人为控制是很难办到的,因此我们电控系统是自动转换的。另外,还能够把它引入在烟道里进行治理。因为这个时段的黑烟量小利用价值不高。经过烟道的两个小风机提供的氧气就能够达到消烟的效果,而且又不影响炉堂的温度。
司炉工每次加煤前必须启动两个配电箱的按钮开关,并注意大配电箱只须启动所加煤的烧火口相对应的按钮开关,如加2号烧火口的煤,只须按2号按钮开关,同时按小配电箱的按钮开关即可。

○○○○○○○
1234567
○○○○○○○

信号灯
按 钮
图1
门 锁
□□□□□□□

□□□□□□□

□□□□□□□

20
21
22
23
24
25
26
420
420
420
420
420
420
420
接线端子
交流接触器
时间继电器
交流接触器
时间继电器
交流接触器
图2

○ ○

信号灯
按钮开关
门 锁
图3
□□□

交流接触器
时间继电器
图4
25
420
接线端子

时间设置按图2和图4所标时间设置即可,特殊情况根据所须时间另行设置电控系统主要由两个配电箱组成。
②供风系统:
一条辊道窑主要由多个烧火口(7个左右)组成手工间断式加煤,改造的每个炉堂,每个烧火口(炉堂安装一台风机)加煤时,启动电源,风机工作,定时定量供风助燃将每次加煤产生的黑烟在炉堂消除70—80%,剩余部份,在烟道10米范围再次供氧助燃,将其燃烧。
根据在辊道窑上使用本清洁燃煤技术,处理后,在烟囱上很难分辨是否在加煤,经过环保监测结果＜1级(林格曼),”工业窑炉清洁燃煤技术”是能使煤炭充分燃烧,具有环保节能,优质高效的特点,从而被使用于本工程。
3.2.7. 工业炉窑炉外除尘工艺的选择
1)工业炉窑炉外除尘工艺的选择