中國環保產業協會袋式除塵委員會秘書長吳善淦

　　日前，“第五屆中國水泥環保大會暨水泥除塵、脫硝研討會”在南京召開，中國環保產業協會袋式除塵委員會秘書長吳善淦出席會議并作題為《關于水泥行業多種污染物治理技術的研究與探討》報告，以下是報告全文：

　　我國水泥工業發展過程中仍然存在發展粗放、結構落后、資源和能源消耗高、環境污染嚴重等問題。其中環境污染主要表現在對大氣環境污染；產生的污染物主要有粉塵、二氧化硫、氮氧化物、氟化物等。我國水泥工業粉塵、SO₂和NOx的排放量分別占全國工業生產總排放量的三分之一以上、5%和5%。水泥行業是我國大氣污染的重點排放源。這些污染物與地球的溫室效應、光化學煙霧、酸雨等現象密切相關，對人類和自然界動植物造成極大的影響和危害。

　　水泥行業節能減排的嚴峻形勢

　　“十二五”是我國經濟發展方式轉變的重要時期，節能減排、以低碳化為特征的產業體系和消費模式，對水泥工業的發展提出新的要求和挑戰。工信部［2010］582號提出到“2015年，水泥顆粒物排放在2009年基礎上降低50%，氮氧化物在2009年基礎上降低25%”，我國“十二五規劃”提出二氧化硫排放減少8%、氮氧化物排放減少10%的約束性指標；“十二五”應是我國水泥工業由大變強的關鍵時期，水泥工業必須進一步轉變發展方式，在控制總量、有序發展前提下，實現產業結構調整的歷史性任務，通過技術進步和科技創新，實現節約資源、保護環境和低碳發展。

　　經濟高效的氮氧化物污染減排技術

　　水泥行業的氮氧化物排放量僅次于電力、機動車，是氮氧化物減排的重點行業。大型新型干法生產線是目前國內水泥行業的發展趨勢。然而，干法水泥窯的NOx排放相對較高，根據一些不完全的監測數據顯示，國內運行的新型干法水泥窯NOx排放濃度大多達不到國家標準800mg/Nm³的現行標準，如果按照國際先進標準400mg/Nm³要求，差距更大。造成這種現狀的原因是我國水泥工業低氮燃燒技術和廢氣脫氮技術最近才提上日程，缺乏高效適用、運行穩定的水泥窯減少NOx的技術與裝置。結合新型干法水泥窯系統工況特點，開展水泥窯爐NOx治理與控制技術的研究，對水泥工業節能減排具有重要的意義。

　　細顆粒物排放現狀與治理技術研究

　　水泥工業粉塵排放量占全國工業粉塵排放總量的三分之一。在這些排放的粉塵中，PM2.5細顆粒粉塵對人體健康造成的傷害最大。超細粉塵不僅成為病毒和細菌的載體，為呼吸道疾病的傳播推波助瀾，而且通過支氣管和肺泡進入血液，對人體造成更大傷害。水泥行業通常工況下PM2.5的排放量可能很大。今年2月29日環境保護部和國家質檢總局聯合發布的《環境空氣質量標準》中新增了PM2.5指標并明確了濃度標準值，此次標準已與世界衛生組織（WHO）過渡期第1階段的目標值相同，但與美國、日本、歐盟等仍存在很大差距。水泥行業存在PM2.5排放現狀不清、法律法規及標準缺失、污染治理技術研發不夠、監測監控能力跟不上，針對細顆粒物開展監測、控制技術及管理方案的研究有著非常重要意義。

　　水泥行業超細粉塵治理研究的重要性

　　美國國家航空航天局（NASA）2010年9月公布了一張全球空氣質量地圖，專門展示世界各地PM2.5的濃度。地圖由加拿大達爾豪斯大學的兩位研究人員根據NASA的兩臺衛星監測儀監測的2001年至2006年PM2.5平均值的繪制。圖中最為觸目驚心的紅色（即PM2.5密度最高），出現在北非、東亞和中國。中國華北、華東和華中PM2.5的密度，指數接近每立方米80微克，超過了撒哈拉沙漠。

　　在中國大部、特別是工業集中的華北地區，PM2.5占到了整個空氣懸浮顆粒物重量的大半。PM2.5超細粒子由于直徑更小，在同等面積之內聚集的數量更大，作為凝結核而凝聚的水汽更多，就會使得天空顯現出“灰蒙蒙”的視覺效果。目前除了華北、長三角外，因細顆粒物數量增加而影響空氣質量的情況，同樣普遍出現在珠三角、西南等國內工業發達地區。

　　PM2.5超細粒子由于粒徑小、運動性強，且含有汞、硫酸鹽等有害物，嚴重危害著人體健康，近年來我國心肺、傳染等各類疾病的發生越來越多與此有關。世界衛生組織（WHO）出版的《空氣質量準則》尤其是對大氣中可吸入顆粒物的濃度限值制定了嚴格標準。WHO規定PM2.5年平均濃度為10μg/m³，24小時平均濃度為25μg/m³。WHO還指出：當PM2.5年均濃度達到35μg/m³時，人的死亡風險比10μg/m³的情形約增加15%。一份來自聯合國環境規劃署的報告稱，PM2.5每立方米的濃度上升20微克，中國和印度每年會有約34萬人死亡。

　　水泥行業治理PM2.5的主要工作

　　我國水泥工業是產生PM2.5顆粒的主要污染源之一，也是控制的重點行業。與普通粉塵相比，PM2.5超細顆粒由于粒徑小，其運動、捕集、附著、清灰、收集等方面都有特殊性，針對TSP大顆粒粉塵捕集的常規過濾材料和除塵技術難以適應超細粒子，研發PM2.5超細粒子的高效捕集材料、關鍵技術與裝備迫在眉睫。袋式除塵器是去除PM2.5超細粉塵的有效裝備之一，我國袋式除塵企業應針對我國水泥行業PM2.5超細顆粒控制開展研究開發工作。

　　研制凈化PM2.5超細粉塵用高性能濾料，保證捕集超細顆粒的性能上超過現在國內外使用的濾料，達到國際領先水平。

　　研發大型水泥窯爐PM2.5超細粒子捕集與多污染物協同控制關鍵技術與裝備，優化除塵器低阻均布流場結構，開發超細粒子高效節能清灰技術，研制適合除去水泥窯細粉塵高溫濾料及后處理技術。

　　制定PM2.5超細粉塵排放標準，針對工業煙塵中PM2.5超細顆粒控制，發達國家通過標準立法和工程技術雙重手段來加強控制。美國在1997年就提出了關于PM2.5的標準，規定年均濃度限值維持在15μg/m3，日均濃度限值為65μg/m³，并于2006年進行了修訂，在保持年均標準值15μg不變的情況下，把日均標準值降到35μg。歐盟2008年在《環境空氣質量指令》中，提出應當限制PM2.5的濃度，要求各成員國到2015年將其城市地區PM2.5年均濃度控制在20μg/m³之下。世衛組織在《空氣質量準則》規定，PM2.5年均濃度限值為10μg/m³，日均濃度限值為25μg/m³。

　　過濾材料：近年來，國際一流企業在過濾材料上投入了巨資，針對水泥窯頭、窯尾煙塵，尤其是在超細顆粒的控制上，采用高強原料纖維、優化濾料結構設計、質量穩定的針刺工藝以及濾料后處理技術，使濾料的過濾效率控制在99.9%，PM2.5去除效率可在80%以上。

　　由于市場需求和競爭推動，袋式除塵技術的發展很快。新型干法水泥窯頭窯尾袋式除塵器，從整體設計、設備制造和安裝、現場應用與保障技術方面都有突破，設備大型化、系統可靠性及工程經驗都得以快速發展，整體性能與發達國家基本無差別。

　　由于PM2.5超細粒子粒徑小，捕集過程中阻力增長快，常規濾料無法滿足要求。要使濾料對PM2.5粒子具有高效、低阻、大容塵的優點。必須針對超細粒子捕集，生產高性能的濾料。

　　水泥行業治理氮氧化物的主要工作

　　低氮燃燒、煙氣脫硝技術是水泥行業控制氮氧化物排放最重要的兩類技術。應綜合考慮各類氮氧化物控制技術的脫除效率、運行參數、經濟成本、設備維護管理等因素，完整、科學的評估水泥行業氮氧化物現行控制技術，分析比較不同控制技術的特點與發展趨勢。

　　低氮燃燒技術是在水泥生產過程中，利用各種手段對控制燃燒過程中生成的氮氧化物，一直是發達國家水泥行業控制氮氧化物排放采取的最廣泛措施，如低NOx燃燒器、低過剩空氣系數運行、爐膛內煙氣再循環等。

　　該技術具有以下特點：有效降低的NOx 排放，可達到20～40%的NOx脫除率；無運行成本，對水泥正常生產無不利影響；簡單易行，建設和安裝周期短；無二次污染，低氮燃燒技術是一項清潔技術，沒有任何固體或液體的污染物或副產物生成。

　　煙氣脫硝技術主要是把尾部煙氣中已經生成的氮氧化物還原或吸附，從而降低氮氧化物的排放，水泥行業常用選擇性非催化還原（SNCR）技術。

　　水泥工業固體廢棄物綜合利用

　　對固體廢棄物綜合利用調研分析，掌握我國水泥行業固體廢棄物綜合利用技術和實際應用情況，了解國內水泥行業可利用固體廢棄物種類，分析水泥窯處置利用固體廢棄物后的排放物，從經濟、適用、污染控制等方面評價利用水泥窯處置與利用固體廢棄物的合理性，為制定水泥行業固體廢棄物綜合利用相關技術及規范提供依據。

　　低阻長袋窯尾袋式除塵器
　　處理風量：970000m³/h；
　　設備阻力：<1000Pa；
　　排放濃度：<10mg/Nm³；
　　投運時間：2005.4.16；
　　設計過濾風速：1.12m/min
　　濾袋規格：￠160X6000
　　濾袋