第一种方法是目前最常用的方法，但需要投入并没有经济效益，采取这种技术肯定会增加生产成本，降低产品竞争力，一般污染物排放单位不会自动处理，必须在控制污染物排放政策的压力下，才不得不采取的措施。这种技术需要以尽量低的成本，达到政策允许排放的目标。成本包括固定资产投资和运转费用。尽量争取可以回收部分投资。如烟气脱硫技术，有的可以回收石膏；污水处理厂的污泥发酵，可以回收沼气等。

第二种方法需要改变工艺，需要一定的固定资产投资，但可以一劳永逸的减少污染物排放，特别适合新建企业。如生产硝酸铵化肥会排放有害的氮氧化物废气，处理非常困难，需要高压高温，只能分解成没有用处的氮气，但如果改为生产尿素，同样的原料，产品质量更高，还不会排放上述的废气。造纸含碱废水处理也非常困难，但如果上碱回收工艺，即可以回收碱，又可以减少难处理的废水。但改变工艺并不是可以用于所有的工业，有的没有合适的技术，有的不适应现有的工艺，如碱回收就只适合用木材造纸，不适合用稻草造纸。所以新建厂一定要充分调研，选好最合适的工艺，可以避免许多不必要的污染。

第三种方法同样会增加成本，但比第一种方法简单、经济。如烧煤会排放烟尘、二氧化硫和二氧化碳，只要改为烧油则不会产生烟尘，如果改为烧低硫油则大大降低二氧化硫的排放。但低硫油肯定要比煤的价格贵，虽然贵可是比处理排放烟尘和二氧化硫的投入低的多，但这种方法同样会受资源来源的限制。对于像日本这种所有能源：煤、石油都要依靠进口的国家，这种方法就比较可行。

由于控制污染物排放政策强制污染者降低污染物的排放，开发污染物排放控制技术则有相当大的市场，这方面越早执行控制污染政策的国家，控制污染技术开发的越好，并可以出口。

控制污染物排放政策是国家制定的，用以强制污染者减少污染物排放的政策，现在国际通用的制定政策的原则是污染者付费原则。控制污染物排放政策的制定大体经历三个阶段：

1. 浓度控制；

2. 总量控制；

3. 容量控制。

在最初阶段，国家对污染物排放实行浓度控制，国家设立排放浓度标准，对超过标准的排放处以收费或罚款，强迫排放这自行投资处理污染物以减少排放。

随着工业发展，排污者增加，即使都达到标准，排放的污染物也相当可观，国家开始执行总量控制，即设定每一个污染者允许排放的污染物总量，即使排放浓度达标，按照排放的污染物总量也得交纳排污费，国家用以改善环境质量，同时达到强制排污者进一步降低污染物排放的目的，也防止有些违法者用清水稀释排放废水以达到浓度达标的目的。

容量控制是到目前为止最科学的一种控制污染政策，在一定区域内，对所有的污染者排放的污染物总量有一个限制，必须是环境自净能力允许的范围内。在区域内的各个排污者可以将自己的排污指标进行交易，如一个排污者由于重视治理污染，大大减少自己的排污量，他可以将自己富裕的排污指标卖给没有能达到指标的排污者，但区域内排污总量不得超过指标，这种政策更可以刺激开发污染物排放开技术开发的积极性。同时将环境质量维持在一个可以容许的范围内。 2100433B

污染物排放控制技术基本从三个方面开发：

1. 直接处理排放的污染物；

2. 改变生产工艺流程，以减少或消除污染物排放；

3. 改变原料构成，以减少或消除污染物排放。

1 基础知识

1.1 概述

1.1.1 保护环境是人类生存的基本要求

1.1.2 水泥工业污染物排放对大气的污染

1.1.3 我国《水泥工业大气污染物排放标准》的制订和进展

1.1.4 新修订标准(GB 4915—2004）的水平

1.1.5 目前水泥厂窑尾污染物排放不达标的原因分析

1.2 水泥生产的基本知识

1.2.1 水泥生产方法分类

1.2.2 水泥生产的工艺流程

1.3 气体的主要物理性质

1.3.1 温度

1.3.2 压力

1.3.3 气体状态方程式

1.3.4 密度和比容

1.3.5 摩尔(mole)和摩尔容积

1.3.6 水泥厂主机气体的密度

1.3.7 黏度

1.3.8 雷诺数

1.3.9 马赫数

1.3.10 比热

1.3.11 干空气的物理参数

1.3.12 可燃气体的爆炸性

1.4 混合气体的主要物理性质

1.4.1 总压力和分压力

1.4.2 总容积和分容积

1.4.3 混合气体的成分表示法

1.4.4 混合气体的平均相对分子质量

1.4.5 混合气体的气体常数

1.4.6 质量成分与容积成分的换算

1.4.7 混合气体分压力的计算

1.4.8 混合气体的比热

1.5 湿气体的性质

1.5.1 湿气体的定义

1.5.2 湿气体的总压力

1.5.3 未饱和湿气体和饱和湿气体

1.5.4 气体湿度

1.5.5 气体湿含量

1.5.6 湿气体的露点

1.5.7 湿气体的密度

1.6 粉尘的物理性质

1.6.1 粉尘的分类

1.6.2 粉尘的危害

1.6.3 粉尘的密度

1.6.4 粉尘的比表面积

1.6.5 粉尘的粒径和粒径分布

1.6.6 粉尘的黏附性

1.6.7 粉尘的润湿性(亲水性）

1.6.8 粉尘的荷电性和导电性

1.6.9 粉尘的休止角和滑动角

1.6.10 粉尘的磨损性

1.6.11 粉尘的爆炸性

1.6.12 水泥厂常见粉尘的比热

1.7 含尘气体的性质

1.7.1 气体的状态

1.7.2 气体的含尘浓度

1.7.3 含尘气体在不同状态下的技术术语

1.7.4 标准状态和工作状态的换算

1.7.5 气体的密度概念与换算

1.7.6 烟气密度

1.7.7 干含尘气体的密度

1.7.8 漏风量的计算

2 水泥厂的收尘工艺

2.1 水泥厂的大气污染物

2.1.1 粉尘

2.1.2 窑尾废气中的有害气体

2.2 主要工艺生产设备收尘技术参数

2.2.1 水泥窑

2.2.2 机立窑与收尘有关的参数

2.2.3 各种磨机气体与收尘有关的参数

2.2.4 烘干机气体与收尘有关的参数

2.2.5 熟料篦式冷却机与收尘有关的参数

2.2.6 国外水泥厂主要工艺生产设备与收尘有关的技术参数

2.3 辅助工艺生产设备收尘的主要参数

2.3.1 辅助生产工段和设备收尘的参数

2.3.2 不同物料的扬尘程度

2.4 主要生产工艺设备的收尘

2.4.1 回转窑窑尾的废气处理

2.4.2 立窑的收尘

2.4.3 烘干机收尘

2.4.4 熟料篦式冷却机的收尘

2.4.5 磨机的收尘

2.4.6 防爆阀的设计

2.4.7 部分大中型新型干法水泥生产线窑头和窑尾配备的增湿塔和收尘器

2.5 辅助生产设备的收尘

2.5.1 气力提升泵的收尘

2.5.2 气力提升泵向储库输送物料的收尘

2.5.3 链斗输送机的收尘（吸尘点在进料端和卸料端）

2.5.4 斗式提升机的收尘

2.5.5 裙板喂料机的收尘

2.5.6 螺旋输送机的收尘

2.5.7 空气输送斜槽的收尘

2.5.8 拉链机的收尘

2.5.9 回转筛的收尘

2.5.10 振动筛的收尘

2.5.11 电磁振动给料机的收尘

2.5.12 包装机系统的收尘

2.5.13 水泥散装头的收尘

2.5.14 胶带机犁式卸料器的收尘

2.5.15 胶带输送机的收尘

2.5.16 圆盘给料机的收尘

2.5.17 空气螺旋输送泵喂料仓的收尘

2.5.18 螺旋输送泵向储库输送物料收尘

2.5.19 仓式输送泵的收尘

2.5.20 仓式泵向储库输送物料的收尘

2.5.21 均化库、储库和料仓的收尘

2.5.22 破碎机的收尘

2.5.23 振动喂料机喂料到胶带输送机的收尘

2.5.24 裙板或胶带喂料机喂料到胶带输送机的收尘

2.5.25 锤式破碎机出料到胶带输送机的收尘

2.5.26 胶带输送机下料到胶带输送机的收尘

2.5.27 胶带输送机下料到料仓的收尘

2.5.28 空气输送斜槽下料到料仓的收尘

2.5.29 斗式提升机下料到料仓的收尘

2.5.30 平面筛的收尘

3 收尘系统的设计和计算

3.1 收尘系统的设计原则

3.1.1 设计总则

3.1.2 一般技术规定

3.1.3 水泥厂收尘器设计、选型和销售人员须知

3.2 收尘系统管道

3.2.1 收尘系统管道的重要性

3.2.2 管道直径

3.2.3 管道直径的标准化

3.2.4 含尘气体管道的钢板厚度

3.2.5 管道的附件

3.3 管道压力损失计算

3.3.1 压力损失计算的技术术语

3.3.2 压力损失计算

3.3.3 比压损的修正

3.3.4 管道系统压力损失计算步骤

3.3.5 管道系统压力损失计算举例

3.4 收尘管道系统的布置

3.4.1 收尘管道系统的布置方式

3.4.2 收尘系统中管道布置的要求

3.4.3 管道的交汇

3.4.4 管道三通点的设计

3.4.5 管道的弯管和弯头

3.4.6 管道的倾斜角度

3.4.7 分叉管道

3.4.8 膨胀节

3.4.9 管道支座的结构

3.4.10 煤粉管道设计注意事项

3.4.11 水泥厂热风管道的优化设计

3.4.12 热风管道皱瘪原因分析及设计改进措施

3.5 管道支座反力的计算

3.5.1 管道空间角的计算

3.5.2 管道负荷的计算

3.5.3 管道支座反力计算举例

3.5.4 管道支座间的最大允许跨度

3.5.5 绘制收尘管道系统图

3.6 管道及其附件施工图

3.6.1 弯头施工图

3.6.2 管道连接施工图

3.6.3 管道法兰施工图

3.6.4 支管施工图

3.6.5 吸风罩与排风设备相连接的施工图

3.6.6 风机进风口带导向叶片弯头的施工图（见图3.6.8）

3.6.7 风机出口管道（带保护网）的施工图

3.6.8 管道上测孔的位置

3.6.9 管道上的清扫孔

3.6.10 收尘器出风管的支座

3.6.11 各种阀门

3.6.12 袋收尘器反吹清灰切换阀的不同结构见图3.6.22

4 收尘装置

4.1 收尘器总论

4.1.1 分类

4.1.2 主要性能指标

4.1.3 选型要点

4.1.4 林格曼（Ringemann）烟色黑度图

4.2 沉降室和惯性收尘器

4.2.1 沉降室

4.2.2 惯性收尘器

4.3 旋风收尘器

4.3.1 工作原理

4.3.2 旋风收尘器的设计

4.3.3 影响旋风收尘器性能的因素

4.3.4 旋风收尘器的分类

4.3.5 选型要点

4.4 电收尘器

4.4.1 我国水泥工业电收尘技术的发展概况

4.4.2 电收尘器的基本原理

4.4.3 电收尘器的结构概述

4.4.4 电控设备

4.4.5 引进的鲁奇（lurgi）公司电收尘器技术简介

4.4.6 电收尘器的设计计算

4.4.7 电收尘器的改造

4.4.8 影响电收尘器性能的主要环节

4.4.9 电收尘器的腐蚀

4.4.10 基础负荷的计算

4.5 袋收尘器

4.5.1 袋收尘器的优缺点

4.5.2 我国水泥工业袋收尘器技术的发展概况

4.5.3 袋收尘器工作原理与用途

4.5.4 袋收尘器的分类

4.5.5 袋收尘器的清灰

4.5.6 袋收尘器性能的评价

4.5.7 袋收尘器的选型计算

4.5.8 袋收尘器的设计要点

4.5.9 袋收尘器的滤料

4.5.10 低气布比和高气布比袋式收尘器的比较

4.5.11 袋收尘器的考核指标

4.5.12 袋收尘器在水泥工业的应用

4.5.13 声波清灰器

5 水泥厂收尘系统的附属设施

5.1 干法窑窑尾烟气的调质

5.1.1 增湿塔的基本功能

5.1.2 增湿塔的类型

5.1.3 增湿塔的型式

5.1.4 单筒增湿塔的结构

5.1.5 增湿塔主要参数的确定

5.1.6 喷雾装置

5.1.7 增湿塔在窑尾废气处理系统中的布置方案

5.1.8 喷水系统的自动调节

5.1.9 增湿塔选型和外形尺寸的确定

5.1.10 增湿塔湿底的原因和预防

5.1.11 现有鲁奇型增湿塔的性能指标

5.2 高温气体冷却器

5.2.1 分类和特征

5.2.2 冷空气直接混入高温气体的冷却器

5.2.3 自然风冷冷却器

5.2.4 强制风冷冷却器

5.2.5 强制风冷冷却器的应用

5.3 通风机

5.3.1 通风机的种类

5.3.2 通风机的主要性能参数

5.3.3 通风机特性曲线

5.3.4 通风机的选型计算

5.3.5 选择通风机注意事项

5.4 烟囱

5.4.1 烟囱的功能

5.4.2 烟囱的结构

5.4.3 烟囱的设计计算

5.4.4 烟囱高度的选择

5.4.5 窑尾钢制烟囱

5.4.6 烟囱设计的注意事项

5.4.7 烟囱的附属设施

5.5 汇风箱

5.5.1 汇风箱的功能

5.5.2 汇风箱规格的确定

5.5.3 汇风箱强度的计算

5.6 收尘器和管道的保温

5.6.1 设置保温的原则

5.6.2 水泥厂常用的保温材料

5.6.3 保温层保护层的作用

5.6.4 保温层厚度的确定

5.6.5 保温层的设计

5.6.6 收尘器保温层的施工

6 水泥厂窑尾有害气体的防治

6.1 水泥窑系统SO2的污染与防治

6.1.1 有害气体防治的重要性

6.1.2 煤燃烧时SO2的生成量

6.1.3 水泥窑系统SO2的生成

6.1.4 水泥熟料煅烧SO2的排放量2100433B

本书旨在配合国家对环境保护要求日益严格的趋势编写而成，作者根据多年从事水泥工业污染物治理技术和制造相关设备积累的经验，从水泥生产基础知识、收尘工艺、收尘管道的设计和计算、收尘装置、水泥厂收尘系统的附属设施和水泥厂窑尾有害气体防治的角度入手，以大量的图、表和计算等方式进行叙述，是水泥厂大气污染物排放控制的技术工具书，可供水泥厂设计人员、大专院校师生及相关人员使用。

4.1 水污染物排放控制要求

4.1.1 现有设施自2009年1月1日至2010年6月30日起执行表1规定的水污染物排放浓度限值。

表1 现有企业水污染物排放限值

表2 新建企业水污染物排放浓度限值

4.1.4 根据环境保护工作的要求，在国土开发密度已经较高、环境承载能力开始减弱，或环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重环境污染问题而需要采取特别保护措施的地区，应严格控制设施的污染物排放行为，在上述地区的设施执行表3规定的水污染物排放先进控制技术限值。

执行水污染物特别排放限制的地域范围、时间，由国务院环境保护****主管部门或省级人民****规定。

表3 水污染物特别排放限值

4.1.5 对于排放含有放射性物质的污水，除执行本标准外，还应符合GB18871的规定。

4.1.6 水污染物排放浓度限值适用于单位产品实际排水量不高于单位产品基准排水量的情况。若单位产品实际排水量超过单位产品基准排水量，须按公式（1）将实测水污染物浓度换算为水污染物基准水量排放浓度，并以水污染物基准水量排放浓度作为判定排放是否达标的依据。产品产量和排水量统计周期为一个工作日。

在企业的生产设施同时生产两种以上产品、可适用不同排放控制要求或不同行业国家污染物排放标准，且生产设施产生的污水混合处理排放的情况下，应执行排放标准中规定的最严格的浓度限值，并按公式（1）换算水污染物基准水量排放浓度：

式中：

4.2 大气污染物排放控制要求

4.2.1 现有设施自2009年1月1日至2010年6月30日，执行表4规定的大气污染物排放限值。

表4 现有设施大气污染物排放浓度限值

4.2.2 现有设施自2010年7月1日起执行表5规定的大气污染物排放限值。

4.2.3 新建设施自2008年8月1日起执行表5规定的大气污染物排放限值。

表5 新建设施大气污染物排放限值

4.2.4 现有和新建企业单位产品基准排气量按表6的规定执行

表6 单位产品基准排气量

4.2.5 产生空气污染物的生产工艺和装置必须设立局部气体收集系统和集中净化处理装置，净化后的气体由排气筒排放。排气筒高度应不低于15m，排放含氰化氢的排气筒高度不得低于25m。排气筒高度应高出周围200m半径范围的建筑5m以上。不能达到该要求的排气筒，应按排放浓度限值严格50%执行。

4.2.6 大气污染物排放浓度限值适用于单位产品实际排气量不高于单位产品基准排气量的情况。若单位产品实际排气量超过单位产品基准排气量，须将实测大气污染物浓度换算为大气污染物基准气量排放浓度，并以大气污染物基准气量排放浓度作为判定排放是否达标的依据。大气污染物基准气量排放浓度的换算，可参照采用水污染物基准水量排放浓度的计算公式。

产品产量和排气量统计周期为一个工作日。