工业污染核算

工业污染核算一、锅炉与电力工业的污染核算我国能源利用现状2006年全国煤炭产量为23.8亿t，煤炭消费量23.7亿t。电力、钢铁、建材和化工4大行业的耗煤总量占了全国煤炭消费总量的85%左右。其中电力行业煤炭消费量超过12亿吨，占到煤炭消费总量的50%以上。（二）煤2、煤的用途动力煤：动力煤产量占煤炭总产量的80﹪以上，全世界近55%的煤炭用于发电。炼焦煤:主要用途是炼焦炭。我国炼焦煤资源相对较少，储量仅占我国煤炭总储量27.65﹪。燃料名称折成标煤变量燃料名称折成标煤变量普通煤0.714汽油1.471原油或重油1.4291000m3天然气1.33渣油1.286焦炭0.971柴油1.4571万kWh1.233、锅炉的燃烧方式按照煤炭的燃烧方式，燃烧设备大致可以分为三类：炉排炉（层燃式锅炉）、煤粉炉、沸腾炉（悬燃式锅炉）、抛煤机炉（半层半悬式锅炉）。残碳率﹪飞灰率dfh﹪烟尘中可燃物比率Cfh﹪吨煤废气量m31%产尘量kg/t煤NOχ产生量kg/t煤层式燃烧82025125000.51.5～3悬式燃烧2803—585002.05～74、锅炉废气污染物的计算(2)、烟尘排放量的计算实测法G=KQC林格曼黑度法林格曼黑度对照表4、锅炉废气污染物的计算(2)、烟尘排放量的计算烟气检测法G产=BAdfh/(1-cfh);G=G(1-η)（A-灰分；dfh——烟尘中飞灰占灰分总量的比率，﹪，与燃烧方式有关；Cfh——烟尘中可燃物的比率，﹪，一般15%－45%。）物料衡算法（根据燃煤量、含碳率、残碳率、灰分等指标以及锅炉型式计算）4、锅炉废气污染物的计算(3)、SO2排放量的计算燃煤中的硫成分一般由有机硫、硫氧化物和硫酸盐组成，分为可燃硫和不可燃硫，前两者为可燃硫，燃烧后产生SO2，后一部分为不可燃硫。通常可燃硫占煤中总硫分的70％～90％，一般取80％。GSO2＝2*80﹪SB（1-η）4、锅炉废气污染物的计算(4)、NOχ排放量的计算NOχ排放量的计算可采用系数法。NOχ排放量＝1.63×耗煤量×（然料中的含氮量×氮的转化率＋0.000938）其中：然料中的含氮量（％），煤一般为1.3－1.5，重油为0.2.一般氮的转化率层燃炉0.1－0.2；煤粉炉0.2－0.25；燃油锅炉0.3－0.4（四）电力工业的污染2、火电厂的相关指标电厂的装机容量火力发电厂的发电能力（功率）的千瓦数称发电厂的装机容量。电厂的年平均利用时间火电厂平均满负荷运行的等效时间称电厂的利用时间。若用火电厂的年发电量除以电厂的装机容量，就可计算出电厂的年利用时间。近6年我国火电年平均利用小时在5450小时左右。（四）电力工业的污染2、火电厂的相关指标电厂的发电量电厂统计电量有两个数据，发电机发出的电力是电厂发电量，电厂生产过程所必需的电量（主要用电设备如送风机、引风机、给水泵、循环水泵等高能耗设备等消耗的电量）称电厂自用电量。电厂供应的电量是供电量，电厂供电量=发电量-发电厂自用电量。电厂进行效益统计是通常填供电量，向电监会上报的是发电量。一般老厂自用电占发电量的10﹪，其中送风又占自用电的10﹪，引风机占15﹪，给水泵占20﹪。而新建电厂自用电占发电量的6﹪左右。（四）电力工业的污染电厂的耗煤量电厂的煤炭消耗与机组水平和煤质优劣有关。表不同参数机组热效率及煤耗情况机组水平效率（﹪）机组容量等级（万kW）g标煤/kWhg原煤/kWh万t/亿kWh中压机组3010以下4906866.86高压机组3310385～410540～5745.4～5.7超高压机组3512.5～13.5203653605115045.115.04亚临界机组38303335603403353303254754704624554.754.704.624.55超临界机组413050603203303004484624204.484.624.20超超临界机组4860～1002703783.78（四）电力工业的污染3、电力工业的环境污染(1)、废气污染火电厂的废气污染主要来自于煤炭储运、磨制煤粉、锅炉燃烧、气力输灰。一般的火电厂年耗煤量都会在100万t以上，每吨煤产生的废气量都会在10000Nm3左右。燃煤电厂烟气中污染物主要是SO2、烟尘和NOX，各种污染物的产生量与燃料的成分、燃烧方式及操作条件有关。目前，我国燃煤机组容量达3亿kW，年约排放S02900万t(约占全国S02总排放量的1／3)、NOx年排放600万t。（四）电力工业的污染3、电力工业的环境污染(2)、废水污染单位发电量耗水率（kg/kW·h）2000年2001年2002年2003年4.203.933.543.36发达国家发电水耗为2.52kg/kWh，南非发电水耗仅为1.25kg/kWh。（四）电力工业的污染3、电力工业的环境污染(2)、废水污染冲灰水水力输灰，灰水经过滤回电厂循环使用。每吨灰渣要用18m3冲灰水，灰水中的主要污染物是SS、pH值、砷和金属离子等，灰水含SS40g/L,pH值为8～11。火电厂冲灰水耗水量的计算：耗水量＝0.34×18×1.05BA式中：B——耗煤量，t；A——燃煤灰分，%。注：每冲一吨灰需水18m3，其中重复利用率66％，则新水为34％，灰渣量为1.05BA。（四）电力工业的污染3、电力工业的环境污染(2)、废水污染化学处理废水锅炉用水要进行软化处理，一般采用离子交换法。阴阳离子交换树脂使用一定时间后要再生，要用一定浓度的酸碱液冲洗，形成化学处理废水。来自化学水处理车间的冲洗废水中pH值、部分重金属离子会超标。火电厂化学处理（软化）废水量的计算：废水量＝0.03W1×10％式中：W1——发电蒸汽量，t。（四）电力工业的污染3、电力工业的环境污染(2)、废水污染发电厂的其他废水发电厂的其他废水还有煤场排水、锅炉排水、锅炉清洗水和冷却水等，以外排冷却水的水量最大。外排冷却水属于间接冷却水，如能按规定分流排放则对外界环境的影响主要是热污染。其余废水均属于不规则排放，锅炉清洗一般在检修锅炉前进行，废水中的污染物除了含一定量的磷、SS、油外，还含清洗剂。（电力工业污染核算－学生flash)二、钢铁工业污染核算（六）焦化工业污染焦炭属于二次能源，是重要的固体燃料，焦炭行业是钢铁工业重要的辅助性产业。1、焦化生产工艺焦化技术是以煤炭为原料，隔绝空气经高温干馏获得焦炭产品和荒煤气，荒煤气中含多环芳烃和杂环化合物、氨、硫化物、氰化物等，荒煤气经净化、分离和精制可得多种化学产品。炼焦生产以经过洗选，含水约10﹪的炼焦煤为原料，一般制取1吨焦炭需消耗焦煤1.45吨或洗精煤1.38吨。（六）焦化工业污染2、设备一般大中型焦化厂的炼焦生产设备都是焦炉，是用硅转砌成的一系列窄长方形的炭化室。一座焦炉通常有25～70个炭化室组成。炭化室顶部有装煤孔、煤气导管，炭化室两侧有推焦炉门。（六）焦化工业污染焦化生产过程，主要有煤的配备、炼焦、煤气的净化和回收。粉碎成细颗粒的炼焦煤由炭化室顶的装煤孔卸入，隔绝空气，由炭化室两侧的燃烧室加热到约1000℃，经高温干馏产生焦炭。干馏产生的焦炉气通过炭化室顶部的煤气导管排到化学产品回收车间经冷却净化后回收氨、苯类、煤焦油等化学品。煤焦油精致可以得到萘、酚、沥青等产品。粗苯经过精制，可以得到苯、甲苯、二甲苯、溶剂油、古马隆原料等产品。炼焦结束，将炭化室两侧炉门打开，推焦车将炽热的焦炭推进熄焦车，熄焦车通过熄焦塔淋水熄焦（或置入关闭的槽内由循环惰性气体冷却成焦炭。），最后将焦炭放在凉焦台。3、焦化生产废气焦炉在备煤车间的煤场贮煤、装卸、破碎、运输、配料过程产生的无组织排放主要是粉尘，大约1千克/吨焦。在炼焦车间的装煤、推焦、湿熄焦、放焦过程中产生大量烟粉尘，约6千克/吨焦（装煤1千克/吨焦、推焦2.5千克/吨焦、熄焦1.5千克/吨焦、炉门炉顶泄漏1千克/吨焦），还有泄漏的CO、SO2、甲烷、焦油气、苯并（a）芘等。苯并（a）芘排放量约6.5g/t焦，成为焦化生产过程的主要废气。炼焦过程的烟粉尘主要是无组织排放，而且是间断排放，其中装煤过程排放的污染物占料焦过程排放总量的50﹪，推焦占15﹪，熄焦占15﹪，炼焦设备泄漏占20﹪。3、焦化生产废气钢铁厂焦炉的加热常采用高炉煤气混焦炉煤气加热，非钢铁厂的大型焦炉采用焦炉煤气加热，中小锅炉采用焦炉煤气加热。产生的废气量约1500立米,废气中有少量SO2、NOχ。在化学产品回收和精制车间设备和管道的泄漏，将生产过程中的许多化学品硫化氢、苯、酚、氰化物、碳氢化合物、氨、多环芳烃等排放到外界环境，都属于有毒化学品。4、焦化生产废水焦化厂的污水主要产生于炼焦、制气、化学产品回收过程。废水量大，水质复杂。污水中有大量铵盐、硫化物、氰化物，油类、氨氮还有酚、苯、多环芳烃和杂环烃等，不仅有毒有害、难以降解，而且还有致癌物质，对环境污染极其严重。焦化生产废水污染严重，治理难度大，应实行循环经济。这是节能减排的的要求。5、焦化生产废渣焦炭生产、煤气净化、化学产品精制过程中会产生固态、半固态及液态的固体废物，如尘泥、焦油渣、酸焦油、洗油残渣、黑萘、吹苯残渣及残液、生化处理污泥、酚和吡啶精制残渣、脱硫残渣、焦油与焦油残渣等。这些废渣除尘泥外，均为有毒、易燃的危险废物，应严格管理，尽量回收利用。（钢铁工业污染核算－学生flash)三、有色金属工业污染有色金属是除铁、锰、铬以外的所有金属的总称。我国列入有色金属范围的有64种金属，分为重有色金属（铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞等）、轻有色金属（铝、镁等）、贵重金属（金、银、铂等）和稀有金属（锗、钛、钨、钼、锂、铷等）四大类。其中常用的有色金属为：铜、铝、铅、锌、镍、镁、钛、汞、锡、锑。这10种有色金属是国家衡量有色金属产量及其他指标考核的基础。我国有色金属矿产资源贫矿多、品位低、伴生元素成分复杂，许多矿床含硫分较高。因此我国有色金属冶炼企业的产品种类多，工艺复杂，产生的污染物种类也较多。（一）铜冶炼工业污染核算1、原料熔炼铜主要原料有铜精矿、熔剂（石灰石、砂等）和燃料（焦炭、无烟煤、重油等）。铜冶炼厂使用的铜精矿主要以硫化铜矿（Cu2S）、黄铜矿（CuFe2S2）、硫砷铜矿（Cu3AsS4）为主，铜含量一般在20﹪～40﹪，硫含量一般为铜含量的1～3倍，铜精矿还含有氟、铅、锌、金、银、砷等多种元素。2、铜精矿的采选工艺我国开采的铜矿石（硫化铜矿）含铜品位在1％左右，采取浮选、重选、离析、溶浸等选矿法用药剂把铜和其他金属富集加工成铜精矿。铜精矿的含铜一般为12％～30％。我国铜冶炼厂的铜精矿一般含铜18～24％，含铁21～30％，含硫14～33％，含二氧化硅6～18％。铜精矿中还含有许多非常有价值的金属，如铅、锌、镍、钴、金、银、铂、钯等重金属和贵金属。在铜冶炼过程中也要把它们以不同的形式回收。铅、锌以氧化物形式回收，镍、钴以硫酸盐形式回收，金、银、铂、钯等贵金属以纯金属形式回收。3、铜精矿的粗炼铜锍以硫化亚铁、硫化亚铜聚合物（FeS-Cu2S）为主，并含有金、银。铜锍组成含铜41～70％，含铁8～29％，含硫21～24％，含钯0.3～5％，含锌0.3～2％（不同熔炼法含量不同）。炼铜生产过程产生的大量SO2，可以回收生产硫酸。3、铜精矿的粗炼目前我国熔炼粗铜的设备与方法有10种：闪速炉熔炼、诺兰达炉熔炼、电炉熔炼、白银炉熔炼、氧气顶吹熔炼、反射炉熔炼、氧气底吹熔炼、密闭鼓风炉熔炼、奥斯麦/艾萨熔炼和离析法熔炼（处理难选氧化铜矿）。目前，密闭鼓风炉、电炉和反射炉等几种熔炼方法属落后的高耗能工艺，其t粗铜的平均综合能耗为1.28t标煤，高出发达国家（0.4t左右）3倍。若将密闭鼓风炉、反射炉改为较先进的诺兰达炉炼铜法，能耗可减少一半以上；实施并扩大浸出-萃取-电积法处理低品位或难选的含铜物料湿法工艺，铜冶炼生产工艺能耗会大幅度降低。3、铜精矿的粗炼（2）冰铜吹炼（粗铜）造锍过程完成了铜与绝大部分铁的分离。熔炼得到的冰