水泥厂低温余热发电工程环境影响评价要点初探

水泥厂低温余热发电工程环境影响评价要点初探摘要：从产业政策、工程概况、环境影响、节能降耗和清洁生产等方面探讨水泥厂低温余热发电工程环境影响评价的要点。

在新型干法水泥生产过程中从窑尾预热器排放的350~400℃左右的废气及窑头熟料蓖冷机排放的200一250℃废气的热量，相当于整个熟料烧成系统总热耗量的35%左右，除了烘干原料用去部分余热外，大部分余热未在熟料烧成过程中回收利用。

充分利用水泥生产过程中的废气余热建设纯低温余热发电装置，既可大量回收和充分利用余热发电或热电联供，又可减少生产对环境的废热及粉尘等污染，成为水泥工业节能降耗的有效途径。

在日本，大部分预分解窑生产线采用了低温余热发电技术。

国内也有部分企业实施了此类技术。

如何编制好水泥厂低温余热发电工程环境影响评价报告，对于环境影响评价单位是一个新课题。

目前尚未见到有关编制此类工程环评报告的技术要求，本文试结合笔者负责的《福建省永安金银湖水泥有限公司低温余热电站技改工程(3MW)环境影响报告》的工作体会，谈一些初浅看法。

1 评价要点概述与普通的水泥厂项目环评相比，水泥厂低温余热发电的要点在于产业政策、工程概况、污染源与环境影响分析、节能降耗与清洁生产分析等几个方面。

1.1产业政策环评工作中，行业的产业政策符合性分析是环评的首要任务，若项目不符合该行业的产业发展精神，环保主管部门有权不授理该项目的环评审批工作。

故寻求项目的产业政策支持是至关重要的。

对于水泥厂低温余热发电工程，相关的产业政策有:《产业结构调整指导目录(2005年本)》、《中国节能技术政策大纲》、《关于加快水泥工业结构调整的若干意见》。

应注意的是政策所指的”余热发电”是指纯低温余热发电，即不需要再补充新的热源的发电工程。

而带补燃的水泥厂余热利用发电方式，需在建设余热锅炉的基础上另建燃煤锅炉，起补燃作用，补燃部分相当于一个自备小火电站，在回收部分废气余热的同时，又加大了对环境的污染，故低温余热补燃发电项目是国家不提倡、不支持的项目。

1.2工程概况水泥厂低温余热发电技术在我国尚属新兴技术，故在环评报告的工程分析中需对项目情况进行详尽介绍，遇到疑问之处需与设计部门沟通协商。

同时要注意的是，低温余热发电大多是在现有的工程上加以改造，即相当于是改建工程，故在工程概况中，需对现有的工程规模、污染源进行详尽介绍，并对拟采用的余热发电工程进行分析介绍，在此基础上对项目的’‘三本帐”进行分析。

1.3污染源与环境影响分析由于水泥厂低温余热发电工程位于厂区内，施工期短，占地面积小，故施工期的环境影响比较小，重点在于运营期。

运营期的环境影响可从大气、水、噪声、固体废物等4个方面分析，因不涉及矿区开采，故一般水泥厂工程重点分析的生态环境可不考虑。

大气：低温余热发电工程建成后，水泥厂对周围大气环境的总体影响应该是较工程建设前减轻的。

这主要是因为：低温余热发电技改工程，不添加任何燃料，原材料用量、生产工艺不变，从物料平衡的角度分析，大气污染物的排放量未增加。

同时，余热利用后，窑头、窑尾的废气排放温度比原先降低，减轻热污染影响。

水：排放的废水主要包括循环水系统排水、余热锅炉排污、化学水处理车间等生产废水。

水污染要重点说明余热锅炉排放的污水，有没有热污染的可能性，这是不同普通水泥厂环评的一个要点，也是一难点。

噪声：余热发电工程新增的噪声源主要为凝汽式汽轮机、发电机组、冷却水泵等，其影响分析与一般的改扩建工程无异，在计算声环境影响时需将现有工程的噪声源一并考虑，噪声影响较工程建设前略有增加。

固体废物：该类工程一般在窑头增设沉降室，并且窑头、窑尾余热锅炉对粉尘有较好的沉降作用，废气经余热锅炉换热后，沉降下来的炉灰均回用于水泥生产，不外排。

工程建设不会增加固体废物的影响。

1.4节能降耗与清洁生产分析纯低温余热发电技术能将废气中的热能合理地转化为电能，可有效地减少水泥生产过程中的能源消耗，节能效果显著，同时能够降低生产成本，提高产品竟争力。

利用纯低温余热发电不需另外耗用燃料，这样就不会增加二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等气体排放，节省的电力相当于减少大气污染物的排放，同时废气通过余热锅炉降低了排放的温度，减轻了热污染。

这些指标都可列人清洁生产分析的范畴。

2.实例福建省永安金银湖水泥有限公司现有一条日产2500t水泥熟料生产线，公司准备利用该水泥生产线的窑头、窑尾余热资源，建设一套低温余热电站，为本厂水泥生产供电。

2.1产业政策该工程建设符合以下相关政策：(1)《产业结构调整指导目录(2005年本)》，中华人民共和国国家发展和改革委员会2005年第40号令。

该目录中鼓励类第26小类”环境保护与资源节约综合利用”第35项为’旧产2000t及以上熟料新型干法水泥生产余热发电”，明确了国家鼓励日产2000t及以上熟料新型干法水泥生产线进行余热发电技术改造。

(2)《中国节能技术政策大纲》(2005年修订稿)，国家发改委与科技部，2005年7月。

该大纲指出：要重视工业窑炉余热余能利用，明确支持”大型新型干法水泥窑纯低温余热发电”项目。

(3)《关于加快水泥工业结构调整的若干意见》的通知，国家发改委、国家环保总局等8部委，2006年4月。

该通知提出”新型干法水泥吨熟料热耗由130kg下降到110kg标煤，采用余热发电生产线达40%，水泥单位产品综合能耗下降25%”是调整目标之一，要加强”……低温余热发电……等研究、应用”。

本工程日产水泥2500t，工艺采用新型干法水泥生产线，属纯低温余热发电，符合上述政策。

2.2工程概况方案组成中具体包括发电工程、热力系统、循环水冷却系统、化学水处理系统、炉灰处理系统，其中热力系统为整个工艺技术的核心。

在生产线窑头设余热锅炉1台，利用窑头熟料冷却机的废气余热作为余热锅炉热源;在窑尾设余热锅炉1台，利用窑尾废热作为余热锅炉热源。

窑头余热锅炉生产的过热蒸汽，窑尾余热锅炉生产的蒸汽，作为汽机的主进汽，送入汽轮机带动发电机发电。

余热锅炉出口的废气仍分别回到水泥生产线收尘器，处理后经窑头、窑尾烟囱排放。

热力系统采用l台凝汽式汽轮机组+2台余热锅炉，余热利用总量为5300*104J/h。

汽轮机主蒸汽参数为1.25MPa300℃，产生蒸汽量共约18.3t/d。

热量经发电系统利用后平均发电功率约为2.9MW，装机功率确定为3MW。

2.3污染源与环境影响分析2.3.1大气污染源与大气影响分析本项目余热发电技改工程，不改变现有的水泥熟料生产工艺，不扩大现有生产规模与产量，不增加原材料使用量，也不添加任何燃料，因此不增加新的大气污染源排放点，大气污染物仍是(烟)粉尘、S02、NOx。

由于原材料用量、生产工艺及除尘设备不变，从物料平衡的角度分析.大气污染物的排放量也未增加。

因此发电工程投人运营后，总厂附近的大气环境质量不会发生变化。

从技改前后窑头、窑尾的废气排放量来看，本工程技改前后废气量增加43200m3/h，全年增加废气31104万m3/a。

发电工程实施后，窑头、窑尾电除尘器出口废气排气温度下降，窑头出口废气温度由原先的360℃降至100℃，窑尾出口废气温度由原先的340℃降至235℃，减轻了对环境的热污染影响。

2.3.2水污染源与水环境影响分析本工程排放的废水主要包括循环水系统排水、余热锅炉排污、化学水处理车间等生产废水和生活废水排污等，生产废水18.1m3，生活废水0.2m3/h，工程总排水量为18.3m3/h。

本项目生产废水排水温度比取水口温度高约5℃，其排放量仅7.9m3/h，该厂现有生产废水为8.1m3/h(常温排放)。

经估算，生产废水总排口排放温度比常温高2.5℃。

为预测本项目温排水对纳污水体影响，保守起见，本评价不考虑温排水与纳污水体混合过程中与周围环境进行的热交换。

根据预测，在枯水期本项目排放的生产废水将使纳污水体太平溪水体温升达0.9℃，远小于《地表水环境质量标准》GB3838一2002中规定的标准。

因此技改电站工程排放的污水对周围水域的温升响很小。

2.3.3噪声源与声环境影响分析噪声源主要为凝汽式汽轮机、发电机组、冷却水泵、锅炉排汽的短暂噪声，噪声级在95~98dB之间。

经预测，厂界北侧的噪声略有超标，需提出整治措施。

2.3.4固体废物经估算，当水泥生产线窑头及窑尾废气经余热锅炉换热后，沉降下来的窑灰量共10.2t/h，分别将窑灰就近送回水泥生产系统，固废可做到零排放，不会对环境造成不利影响。

2.4节能降耗与清洁生产分析本工程社会效益主要表现为节能和节水。

工程完成后可利用余热5300x104kJ/h，经发电系统利用后年平均发电量约为2088x104kwh，相当于年节约标准煤约7607.1t。

本工程在一条水泥生产线窑尾增设余热锅炉后，使进人水泥生产线增湿塔的烟气温度降至250℃以下，减少了增湿塔的喷水量，大大降低了水耗，年约节水57600t。

3 改进思路水泥厂低温余热发电技术在国内尚处于起步阶段，对该类项目的环评接触较少，笔者认为今后遇到类似环评工程，有几个要点需特别关注:(1)废水热污染影响。

这是该类工程影响分析中的一个重点和难点，如何准确定量分析值得进一步深人分析，这方面的工作需要有工程设计单位的有力配合。

(2)清洁生产分析指标。

余热发电工程无疑属”清洁”工程，应合理、有针对性地选取清洁生产分析指标，如废气利用率、节水率等。

对于这些指标的评价标准，有待进一步探讨。

参考文献福建省环境科学研究院.福建省永安金银湖水泥有限公司低温余热电站技改工程(3MW)环魔影响报告，2006。