韦性库

（甘肃省环境监测中心站，甘肃 兰州 730000）

“第二次全国污染源普查”(以下简称“二污普”)工作是我国的重大国情调查措施，是我国生态环境保护的基础性工作之一。“二污普”工作是我国的一项重大的政治任务,普查结果将为打好打胜污染防治攻坚战、补齐生态环境保护短板、全面建成小康社会、建设美丽中国提供翔实的基础数据资料和强有力的技术支撑。甘肃省第二次全国污染源普查从2017 年开展，历时三年多，圆满完成了各项预定任务，获得大量翔实环境基础数据，为全面判断甘肃省环境形势、提高环保监管水平打下坚实基础。同时要开发应用好普查成果，进一步加强环境保护和污染治理工作，探索走出一条代价小、效益好、排放低、可持续的环境保护新道路，促进经济社会全面协调可持续发展。

1 研究内容

本研究利用数据调查法对甘肃省水泥制造行业日产熟料大于2000t 的新型干法水泥熟料生产线进行产排污系数核算，因新型干法水泥熟料工艺废气污染物二氧化硫、氮氧化物主要产生于窑尾废气排放口，且水泥熟料煅烧基本为碱性燃烧环境，绝大部分二氧化硫被原料吸收进入产品，水泥行业窑尾排放口监测数值基本未检出，因此仅选择氮氧化物参与产排污系数核算。

水泥行业环保验收监测数据是在最大生产负荷下对企业产排污状况的一次全面测试，具有很强的代表性，因此我们选择环保验收监测数据来进行产排污系数核算。对不同区域污染物排放情况进行比较，为甘肃省水泥制造行业提供更精确的排污总量核算参考，并将本研究计算出的产排污系数与二污普《系数手册》给出的产排污系数进行比较分析。

2 水泥行业主要工艺及产排污环节分析

水泥生产过程可概括为三个阶段：生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨。生料制备是将生产水泥的石灰质原料、硅质原料与少量校正原料经破碎后，按一定配比、磨细为成分适宜、质量均匀的生料粉(干法)的生产过程；熟料煅烧是将生料在水泥窑内煅烧至部分熔融得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料；水泥粉磨是将熟料配以一定比例的混合材、缓凝剂共同磨细为水泥产品。

水泥行业中的氮氧化物主要是熟料煅烧工段的回转窑窑尾产生，烟气脱硝主要采用低氮燃烧＋选择性非催化还原法（SNCR），SNCR 技术在旋窑水泥厂脱硝系统上广泛运用。该法将氨水（质量浓度20%～25%）或尿素溶液（质量浓度30%～50%）通过雾化喷射系统直接喷入分解炉合适温度区域（850～1050℃）雾化后的氨与N0X进行选择性非催化还原反应，将N0X转化成无污染的N2。当反应温度过低时，反应效率会降低；当反应区温度过高时，氨会直接氧化成N2和N0。SNCR 法的脱硝效率为40%～80%，低于选择性催化还原法（SCR）的脱硝效率（80%～90%）而SNCR 法的费用只有SCR 法的1/5左右。SNCR 法脱硝的主要工艺流程为：还原剂氨水通过车辆运输装载入氨水储存罐，根据设定的参数和系统反馈的信号，氨水经计量后进入喷射系统，在喷嘴内和压缩空气混合，雾化后喷入分解炉，使之与烟气中的N0X化合。

3 研究样本的选取及数据的收集

3.1 甘肃省水泥行业样本选取

本研究选取甘肃省不同区域各规模、工艺具有代表性的水泥企业进行研究，共计选取2000t 以上水泥生产企业15 家19 条生产线，占甘肃省2000t以上的水泥熟料生产线总数的50%。

3.2 水泥厂数据获取

本研究收集了相关水泥制造企业的监测数据。因水泥行业环保验收监测数据是在最大生产负荷下对产排污状况的一次全面考核，水泥制造企业环保设施运行稳定，监测数据具有很强的代表性，因此选用环保验收监测数据来进行产排污系统的核算。

4 产排污系数核算

实测法产污系数核算是通过对水泥熟料生产线污染物产生量除以产品产量得到水泥行业的产污系数，污染物排放总量除以其产品产量得到水泥行业的排污系数。

P产=G产/M P排=G排/ M

P产：工段某污染物对应的产污系数；

G产：工段某污染物的产生量；

M：工段所使用的原料（燃料）总量；

P排：工段某污染物对应的排污系数；

G产：工段某污染物的排放量。

本研究将选取的甘肃省水泥行业生产规模分为两个类别，日产能大于4000t 熟料生产线及日产能大于2000t 而小于4000t 熟料生产线。

经样本企业数据核算，甘肃省水泥行业日产2000～4000t 熟料生产线氮氧化物产污系数为1.00～2.12，排污系数为0.30～0.76。经取平均值计算，甘肃省水泥行业2000～4000t 熟料生产线其氮氧化物综合产、排污系数分别为1.593、0.54。甘肃省水泥行业日产4000t 以上熟料生产线氮氧化物产污系数为1.26～2.45，排污系数为0.50～0.90。经取平均值计算，甘肃省水泥行业日产4000t 以上熟料生产线其氮氧化物综合产、排污系数分别为1.808、0.67。具体产排污系数见表1-3。

表1 甘肃省水泥行业产排污系数核算结果一览表

续表1

表2 二污普水泥制造行业排污系数一览表

表3 甘肃省水泥制造行业综合排污系数一览表

5 核算结果分析

从核算结果来看甘肃省水泥行业日产2000～4000t 熟料生产线氮氧化物产污系数（1.593）与二污普《核算系数手册》中数值（1.571）基本一致，日产4000t 以上熟料生产线综合产污系数（1.808）大于二污普核算系数（1.267）。目前河北、山西等省份陆续出台严格的水泥工业污染物排放地方标准，而甘肃省目前执行的 《水泥工业污染物排放标准》（GB 4915-2013）[2]中规定，熟料煅烧窑外排废气中氮氧化物执行400 mg/m3，该标准对于目前甘肃省新型干法水泥生产企业来说比较容易达标，所以各水泥生产企业从燃料源头、工艺控制等过程并未将抑制氮氧化物产生量作为主要考虑因素，造成全省水泥企业氮氧化物产污系数要高于二污普 《核算系数手册》 中给出的全国平均水平。

6 结论

本研究利用实测法计算得出甘肃省水泥行业2000～4000t 熟料生产线其氮氧化物综合产、排污系数分别为1.593、0.54。日产4000t 以上熟料生产线综合产、排污系数分别为1.808、0.67。与二污普《系数手册》 相比较可知本研究中日产2000～4000t 熟料生产线氮氧化物产污系数（1.593）与二污普给出的（1.571）基本一致，日产4000t 以上熟料生产线综合产污系数（1.808）大于二污普核算系数（1.267）。

监测数据法计算水泥行业氮氧化物产排污系数时，能精确计算出水泥行业的排污系数，因监测过程是一个动态的跟踪过程，能随时反映出企业工艺状况及污染物治理设施运行变化而产生的污染物排放变化。