水泥廠低溫余熱發(fā)電工程環(huán)境影響評價要點初探

　　在新型干法水泥生產(chǎn)過程中從窯尾預(yù)熱器排放的350~400℃左右的廢氣及窯頭熟料蓖冷機排放的200一250℃廢氣的熱量，相當(dāng)于整個熟料燒成系統(tǒng)總熱耗量的35%左右，除了烘干原料用去部分余熱外，大部分余熱未在熟料燒成過程中回收利用。充分利用水泥生產(chǎn)過程中的廢氣余熱建設(shè)純低溫余熱發(fā)電裝置，既可大量回收和充分利用余熱發(fā)電或熱電聯(lián)供，又可減少生產(chǎn)對環(huán)境的廢熱及粉塵等污染，成為水泥工業(yè)節(jié)能降耗的有效途徑。在日本，大部分預(yù)分解窯生產(chǎn)線采用了低溫余熱發(fā)電技術(shù)。國內(nèi)也有部分企業(yè)實施了此類技術(shù)。

　　如何編制好水泥廠低溫余熱發(fā)電工程環(huán)境影響評價報告，對于環(huán)境影響評價單位是一個新課題。目前尚未見到有關(guān)編制此類工程環(huán)評報告的技術(shù)要求，本文試結(jié)合筆者負責(zé)的《福建省永安金銀湖水泥有限公司低溫余熱電站技改工程(3MW)環(huán)境影響報告》的工作體會，談一些初淺看法。

　　1 評價要點概述
　　與普通的水泥廠項目環(huán)評相比，水泥廠低溫余熱發(fā)電的要點在于產(chǎn)業(yè)政策、工程概況、污染源與環(huán)境影響分析、節(jié)能
降耗與清潔生產(chǎn)分析等幾個方面。

　　1.1產(chǎn)業(yè)政策
　　環(huán)評工作中，行業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策符合性分析是環(huán)評的首要任務(wù)，若項目不符合該行業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展精神，環(huán)保主管部門有權(quán)不授理該項目的環(huán)評審批工作。故尋求項目的產(chǎn)業(yè)政策支持是至關(guān)重要的。對于水泥廠低溫余熱發(fā)電工程，相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策有:《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2005年本)》、《中國節(jié)能技術(shù)政策大綱》、《關(guān)于加快水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的若干意見》。

　　應(yīng)注意的是政策所指的”余熱發(fā)電”是指純低溫余熱發(fā)電，即不需要再補充新的熱源的發(fā)電工程。而帶補燃的水泥廠余熱利用發(fā)電方式，需在建設(shè)余熱鍋爐的基礎(chǔ)上另建燃煤鍋爐，起補燃作用，補燃部分相當(dāng)于一個自備小火電站，在回收部分廢氣余熱的同時，又加大了對環(huán)境的污染，故低溫余熱補燃發(fā)電項目是國家不提倡、不支持的項目。

　　1.2工程概況
　　水泥廠低溫余熱發(fā)電技術(shù)在我國尚屬新興技術(shù)，故在環(huán)評報告的工程分析中需對項目情況進行詳盡介紹，遇到疑問之處需與設(shè)計部門溝通協(xié)商。同時要注意的是，低溫余熱發(fā)電大多是在現(xiàn)有的工程上加以改造，即相當(dāng)于是改建工程，故在工程概況中，需對現(xiàn)有的工程規(guī)模、污染源進行詳盡介紹，并對擬采用的余熱發(fā)電工程進行分析介紹，在此基礎(chǔ)上對項目的’‘三本帳”進行分析。

　　1.3污染源與環(huán)境影響分析
　　由于水泥廠低溫余熱發(fā)電工程位于廠區(qū)內(nèi)，施工期短，占地面積小，故施工期的環(huán)境影響比較小，重點在于運營期。運營期的環(huán)境影響可從大氣、水、噪聲、固體廢物等4個方面分析，因不涉及礦區(qū)開采，故一般水泥廠工程重點分析的生態(tài)環(huán)境可不考慮。

　　大氣：低溫余熱發(fā)電工程建成后，水泥廠對周圍大氣環(huán)境的總體影響應(yīng)該是較工程建設(shè)前減輕的。這主要是因為：低溫余熱發(fā)電技改工程，不添加任何燃料，原材料用量、生產(chǎn)工藝不變，從物料平衡的角度分析，大氣污染物的排放量未增加。
同時，余熱利用后，窯頭、窯尾的廢氣排放溫度比原先降低，減輕熱污染影響。

　　水：排放的廢水主要包括循環(huán)水系統(tǒng)排水、余熱鍋爐排污、化學(xué)水處理車間等生產(chǎn)廢水。水污染要重點說明余熱鍋爐排放的污水，有沒有熱污染的可能性，這是不同普通水泥廠環(huán)評的一個要點，也是一難點。

　　噪聲：余熱發(fā)電工程新增的噪聲源主要為凝汽式汽輪機、發(fā)電機組、冷卻水泵等，其影響分析與一般的改擴建工程無異，在計算聲環(huán)境影響時需將現(xiàn)有工程的噪聲源一并考慮，噪聲影響較工程建設(shè)前略有增加。

　　固體廢物：該類工程一般在窯頭增設(shè)沉降室，并且窯頭、窯尾余熱鍋爐對粉塵有較好的沉降作用，廢氣經(jīng)余熱鍋爐換
熱后，沉降下來的爐灰均回用于水泥生產(chǎn)，不外排。工程建設(shè)不會增加固體廢物的影響。

　　1.4節(jié)能降耗與清潔生產(chǎn)分析
　　純低溫余熱發(fā)電技術(shù)能將廢氣中的熱能合理地轉(zhuǎn)化為電能，可有效地減少水泥生產(chǎn)過程中的能源消耗，節(jié)能效果顯著，同時能夠降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品竟爭力。利用純低溫余熱發(fā)電不需另外耗用燃料，這樣就不會增加二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等氣體排放，節(jié)省的電力相當(dāng)于減少大氣污染物的排放，同時廢氣通過余熱鍋爐降低了排放的溫度，減輕了熱污染。這些指標都可列人清潔生產(chǎn)分析的范疇。

　　2.實例
　　福建省永安金銀湖水泥有限公司現(xiàn)有一條日產(chǎn)2500t水泥熟料生產(chǎn)線，公司準備利用該水泥生產(chǎn)線的窯頭、窯尾余熱
資源，建設(shè)一套低溫余熱電站，為本廠水泥生產(chǎn)供電。

　　2.1產(chǎn)業(yè)政策
　　該工程建設(shè)符合以下相關(guān)政策：
　　(1)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2005年本)》，中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會2005年第40號令。
　　該目錄中鼓勵類第26小類”環(huán)境保護與資源節(jié)約綜合利用”第35項為’舊產(chǎn)2000t及以上熟料新型干法水泥生產(chǎn)余熱發(fā)電”，明確了國家鼓勵日產(chǎn)2000t及以上熟料新型干法水泥生產(chǎn)線進行余熱發(fā)電技術(shù)改造。

　　(2)《中國節(jié)能技術(shù)政策大綱》(2005年修訂稿)，國家發(fā)改委與科技部，2005年7月。
　　該大綱指出：要重視工業(yè)窯爐余熱余能利用，明確支持”大型新型干法水泥窯純低溫余熱發(fā)電”項目。

　　(3)《關(guān)于加快水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的若干意見》的通知，國家發(fā)改委、國家環(huán)保總局等8部委，2006年4月。

　　該通知提出”新型干法水泥噸熟料熱耗由130kg下降到110kg標煤，采用余熱發(fā)電生產(chǎn)線達40%，水泥單位產(chǎn)品綜合能耗下降25%”是調(diào)整目標之一，要加強”……低溫余熱發(fā)電……等研究、應(yīng)用”。

　　本工程日產(chǎn)水泥2500t，工藝采用新型干法水泥生產(chǎn)線，屬純低溫余熱發(fā)電，符合上述政策。

　　2.2工程概況
　　方案組成中具體包括發(fā)電工程、熱力系統(tǒng)、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)、化學(xué)水處理系統(tǒng)、爐灰處理系統(tǒng)，其中熱力系統(tǒng)為整個工藝技術(shù)的核心。在生產(chǎn)線窯頭設(shè)余熱鍋爐1臺，利用窯頭熟料冷卻機的廢氣余熱作為余熱鍋爐熱源;在窯尾設(shè)余熱鍋爐1臺，利用窯尾廢熱作為余熱鍋爐熱源。窯頭余熱鍋爐生產(chǎn)的過熱蒸汽，窯尾余熱鍋爐生產(chǎn)的蒸汽，作為汽機的主進汽，送入汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。余熱鍋爐出口的廢氣仍分別回到水泥生產(chǎn)線收塵器，處理后經(jīng)窯頭、窯尾煙囪排放。

　　熱力系統(tǒng)采用l臺凝汽式汽輪機組+2臺余熱鍋爐，余熱利用總量為5300*10⁴J/h。汽輪機主蒸汽參數(shù)為1.25MPa300℃，
產(chǎn)生蒸汽量共約18.3t/d。熱量經(jīng)發(fā)電系統(tǒng)利用后平均發(fā)電功率約為2.9MW，裝機功率確定為3MW。

　　2.3污染源與環(huán)境影響分析
　　2.3.1大氣污染源與大氣影響分析
　　本項目余熱發(fā)電技改工程，不改變現(xiàn)有的水泥熟料生產(chǎn)工藝，不擴大現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模與產(chǎn)量，不增加原材料使用量，也不添加任何燃料，因此不增加新的大氣污染源排放點，大氣污染物仍是(煙)粉塵、S0₂、NO_x。由于原材料用量、生產(chǎn)工藝及除塵設(shè)備不變，從物料平衡的角度分析.大氣污染物的排放量也未增加。因此發(fā)電工程投人運營后，總廠附近的大氣環(huán)境質(zhì)量不會發(fā)生變化。

　　從技改前后窯頭、窯尾的廢氣排放量來看，本工程技改前后廢氣量增加43200m³/h，全年增加廢氣31104萬m³/a。發(fā)電工程實施后，窯頭、窯尾電除塵器出口廢氣排氣溫度下降，窯頭出口廢氣溫度由原先的360℃降至100℃，窯尾出口廢氣溫度
由原先的340℃降至235℃，減輕了對環(huán)境的熱污染影響。

　　2.3.2水污染源與水環(huán)境影響分析
　　本工程排放的廢水主要包括循環(huán)水系統(tǒng)排水、余熱鍋爐排污、化學(xué)水處理車間等生產(chǎn)廢水和生活廢水排污等，生產(chǎn)廢水18.1m³，生活廢水0.2m³/h，工程總排水量為18.3m³/h。

　　本項目生產(chǎn)廢水排水溫度比取水口溫度高約5℃，其排放量僅7.9m³/h，該廠現(xiàn)有生產(chǎn)廢水為8.1m³/h(常溫排放)。經(jīng)估算，生產(chǎn)廢水總排口排放溫度比常溫高2.5℃。為預(yù)測本項目溫排水對納污水體影響，保守起見，本評價不考慮溫排水與納污
水體混合過程中與周圍環(huán)境進行的熱交換。根據(jù)預(yù)測，在枯水期本項目排放的生產(chǎn)廢水將使納污水體太平溪水體溫升達0.加9℃，遠小于《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》GB3838一2002中規(guī)定的標準。因此技改電站工程排放的污水對周圍水域的溫升影
響很小。

　　2.3.3噪聲源與聲環(huán)境影響分析
　　噪聲源主要為凝汽式汽輪機、發(fā)電機組、冷卻水泵、鍋爐排汽的短暫噪聲，噪聲級在95~98dB之間。經(jīng)預(yù)測，廠界北側(cè)
的噪聲略有超標，需提出整治措施。

　　2.3.4固體廢物
　　經(jīng)估算，當(dāng)水泥生產(chǎn)線窯頭及窯尾廢氣經(jīng)余熱鍋爐換熱
后，沉降下來的窯灰量共10.2t/h，分別將窯灰就近送回水泥生產(chǎn)系統(tǒng)，固廢可做到零排放，不會對環(huán)境造成不利影響。

　　2.4節(jié)能降耗與清潔生產(chǎn)分析
　　本工程社會效益主要表現(xiàn)為節(jié)能和節(jié)水。工程完成后可利用余熱5300x10⁴kJ/h，經(jīng)發(fā)電系統(tǒng)利用后年平均發(fā)電量約為
2088x10⁴kwh，相當(dāng)于年節(jié)約標準煤約7607.1t。本工程在一條水泥生產(chǎn)線窯尾增設(shè)余熱鍋爐后，使進人水泥生產(chǎn)線增濕塔
的煙氣溫度降至250℃以下，減少了增濕塔的噴水量，大大降低了水耗，年約節(jié)水57600t。

　　3 改進思路
　　水泥廠低溫余熱發(fā)電技術(shù)在國內(nèi)尚處于起步階段，對該類項目的環(huán)評接觸較少，筆者認為今后遇到類似環(huán)評工程，有幾個要點需特別關(guān)注:

　　(1)廢水熱污染影響。這是該類工程影響分析中的一個重點和難點，如何準確定量分析值得進一步深人分析，這方面的
工作需要有工程設(shè)計單位的有力配合。

　　(2)清潔生產(chǎn)分析指標。余熱發(fā)電工程無疑屬”清潔”工程，應(yīng)合理、有針對性地選取清潔生產(chǎn)分析指標，如廢氣利用率、
節(jié)水率等。對于這些指標的評價標準，有待進一步探討。

參考文獻
　　福建省環(huán)境科學(xué)研究院.福建省永安金銀湖水泥有限公司低溫余熱電站技改工程(3MW)環(huán)魔影響報告，2006