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第一篇 水泥工业污染和治理基础3

第1章 水泥工业对环境的污染3

1.1环境污染的概念3

1.2水泥工业环境污染类型和特点3

1.3水泥生产环境污染危害5

粉尘的危害5

有害气体的特征及危害7

水污染源及其性质10

噪声污染危害11

1.4环境保护法律、法规及标准12

环境保护法律体系12

我国水泥工业环境保护相关标准13

国外环境保护法规简介15

对新建项目坚持“三同时”的原则16

第2章 建设工程的环境影响评价18

2.1建设工程环境影响评价的意义18

2.2建设工程环境影响评价的程序18

2.3建设项目环境影响评价的分类管理18

分类管理的原则18

有关分类管理的具体规定18

其他规定20

建材类项目分类管理的具体规定21

2.4建设项目环境影响报告书的编制21

环境影响报告书的基本内容21

建设项目环境影响报告书编制原则23

建设项目环境影响报告书的报批29

建设项目环境影响评价的法律责任31

第3章 水泥生产基本工艺简介33

3.1水泥生产用原料和燃料33

原料33

燃料35

水泥熟料的化学组成和有害组分35

3.2水泥生产工艺过程38

水泥工业生产工艺技术状况38

水泥工业生产各工序典型流程简介40

3.3现代新型干法水泥工艺技术装备情况53

第4章 破碎和粉磨原理及设备54

4.1粉碎概念和理论54

粉碎概念54

粉碎理论54

4.2破碎机种类及工作原理57

颚式破碎机57

锤式破碎机59

反击式破碎机60

4.3粉磨机械62

球磨机62

立式磨66

挤压机68

4.4选粉机71

选粉效率和循环负荷率概念71

选粉机的种类和性能72

第5章 水泥生产热工原理及设备75

5.1固体燃料的燃烧和基础数据计算75

煤的组成75

燃烧计算78

5.2干燥过程的物料平衡及热量平衡80

5.3水泥熟料形成过程及热耗83

水泥熟料的形成83

熟料的形成热85

5.4物料烘干设备86

概述86

回转式烘干机87

其他烘干机89

5.5熟料烧成设备89

概述89

分解炉90

回转窑94

冷却机95

燃烧器（喷煤管）96

机械立窑97

第6章 物料储存、均化、提升运输和包装99

6.1物料储存99

圆库100

联合储库100

露天堆场101

帐篷库102

6.2物料均化102

均化的意义和评价指标102

原燃料预均化104

生料和水泥均化106

6.3提升输送设备111

胶带输送机111

斗式提升机115

螺旋输送机117

空气输送斜槽118

链式输送机121

链斗输送机122

其他气力输送设备123

6.4包装和散装设备124

固定式包装机124

回转式包装机124

散装设备124

6.5加料设备125

第7章 通风除尘基础126

7.1气体的基本性质126

气体的压力、温度和体积126

气体的连续性、压缩性和黏滞性127

热容128

气体的基本定律129

7.2混合气体的性质132

混合气体的组成和表示方法132

分压定律和分体积定律134

混合气体的密度和热容135

湿气体的性质136

7.3气体在管道中的流动139

流动形态和雷诺数139

静压、动压和全压141

气体在管道中流动的基本规律142

7.4粉尘的定义和性质143

颗粒和粉尘的定义143

粉尘大小及表示方法144

粉尘的物理性质147

7.5粉尘在气体中的运动155

颗粒沉降速度155

阻力系数157

沉降速度计算158

第8章 水泥生产过程产生废气的性质及废气量160

8.1水泥生产设施（设备）排出废气的性质160

8.2水泥生产设施（设备）废气排出量161

破碎和粉磨设备废气排出量161

烘干设备废气排出量166

熟料烧成设备废气排出量169

物料提升运输设备废气排出量172

包装和散装设备废气排出量175

均化设施废气排放量175

8.3熟料烧成过程有害气体生成机理和在废气中的浓度176

二氧化硫生成机理和在废气中的浓度176

氮氧化物生成机理和在废气中的浓度178

氟化物生成机理和在废气中的浓度180

8.4水泥工业对大气的污染程度181

水泥生产全过程达标排放排入大气中污染物数量181

水泥工业颗粒物污染状况和原因分析183

8.5水泥生产工艺及生产线规模对环境污染的差别186

同种生产规模不同生产工艺的差别186

同种生产工艺不同生产规模的差别188

从污染物排放评价各种生产工艺及规模生产线的先进性189

第二篇 污染治理技术193

第9章 水泥工业污染综合防治概述193

9.1环境污染综合防治的概念及意义193

污染综合防治概念193

污染综合防治的意义193

9.2环境保护设施和设计要求194

环境保护设施194

环境保护设计的依据和原则195

各设计阶段的环境保护要求195

9.3厂址选择和生产线总体布局196

影响厂址选择的气象因素196

厂址选择199

生产线总体布局200

矿山开采及采后处理201

9.4污染防治要求201

粉尘、废气污染防治201

废渣污染防治202

废水污染防治202

噪声控制202

9.5工厂绿化202

厂区绿化的基本原则203

绿化设计要点及树种选择204

工厂绿化植物选择应掌握的原则205

厂区绿化要选择多物种植物进行配置的原因205

厂区再生空间的绿化206

厂区绿化设计应注意规避的问题206

附：工厂绿化设计实例——某建材厂绿化设计207

第10章 通风除尘系统216

10.1通风除尘系统分类及特点216

独立式除尘机组、分散式除尘系统和集中式除尘系统216

干式除尘系统和湿式除尘系统218

单段除尘系统和多段除尘系统218

负压除尘系统和正压除尘系统218

10.2通风除尘系统组成及流程219

10.3集气吸尘罩219

扬尘及吸尘的机理219

罩外气体流动的动态220

吸尘罩的种类和设计要点221

10.4通风管道224

管道材料及部件224

管道热补偿227

管道系统保温、防腐和防爆228

设计计算及设计要点230

10.5排气筒238

10.6阀门239

阀门的基本参数239

蝶阀240

第11章 烟气调质246

11.1烟气调质的目的和分类246

11.2增湿塔247

增湿塔工作原理248

增湿塔的结构249

增湿塔参数计算250

水泥工业中常用的喷嘴结构与性能253

11.3冷却器256

冷却器工作原理和结构256

间接风冷冷却器参数计算257

11.4冷风阀260

11.5管道增湿技术261

11.6烟气调质设备规格和性能264

增湿塔的规格和性能264

冷却器规格和性能265

第12章 重力、旋风除尘设备266

12.1除尘机理和除尘效率266

除尘机理266

除尘效率268

12.2重力沉降室269

概述269

重力沉降室的参数计算269

12.3旋风除尘器271

概述271

旋风除尘器的除尘工作原理271

旋风除尘器类型272

旋风除尘器的阻力和除尘效率272

常用旋风除尘器的结构和性能274

12.4影响旋风除尘器性能的主要因素286

旋风除尘器结构尺寸的影响286

操作条件对旋风除尘器性能的影响288

第13章 袋式除尘器290

13.1袋式除尘器的工作原理290

13.2袋式除尘器的主要性能指标292

除尘效率292

压力损失293

过滤面积295

过滤风速295

13.3袋式除尘器的结构及分类296

袋式除尘器的基本构造296

袋除尘器的命名与分类303

袋式除尘器按清灰方式介绍304

13.4袋除尘器的选型307

处理废气量的计算308

过滤风速的确定308

过滤面积的确定308

阻力计算310

13.5滤料的性能及选择310

纤维的特性及分类311

滤料的选用318

13.6水泥厂不同尘源袋除尘器的应用319

破碎机除尘319

生料磨除尘319

回转窑的除尘320

煤磨除尘321

立窑除尘323

篦式冷却机除尘325

烘干机除尘326

水泥磨除尘327

储存、包装和运输除尘328

第14章 电除尘器329

14.1电除尘的基本原理329

14.2电除尘过程三个阶段329

电晕放电与尘粒荷电329

电场与收尘330

振打清灰331

14.3伏安特性与收尘效率331

伏安特性331

收尘效率332

14.4电除尘器的分类333

14.5电除尘器的特点334

14.6电除尘器的机械结构335

壳体336

支架基础338

烟箱与分布板338

电晕极系统340

收尘极系统342

电晕极振打344

收尘极振打346

人孔门与轴端密封347

14.7电除尘器的高低压供电348

高压供电机组348

低压供电机组351

智能计算机控制系统352

14.8电除尘器的应用352

预分解水泥窑上的应用353

湿法回转窑立式电除尘器改造355

回转式烘干机上的应用356

第15章 除尘系统检（监）测、保护及自动控制技术357

15.1除尘系统常用检测仪表357

温度测量仪表357

压力（差压）测量仪表362

料位计365

CO分析仪367

15.2水泥厂烟气排放连续监测技术369

烟气排放连续监测的定义369

烟气排放连续监测系统的组成369

在线烟气颗粒物连续监测原理369

颗粒物CEMS的安装和测定371

在线烟尘排放总量监测仪／浓度监测仪／超标排放报警器372

15.3二氧化碳灭火装置373

高压二氧化碳灭火系统动作程序374

高压二氧化碳灭火系统技术参数374

系统部件374

系统设计376

安装调试、使用与维护381

15.4除尘系统常用的控制规律386

PID控制386

顺序控制388

15.5可编程序控制器389

可编程序控制器的特点390

PLC的基本类型391

PLC的应用391

PLC系统结构392

软件设计392

15.6除尘系统自动控制393

除尘自控系统组成393

除尘系统中常见的几种自动控制系统394

除尘器控制装置的安装、调试与维护402

第16章 除尘设备改造技术406

16.1改造的前提406

必要性406

可能性406

16.2改造的原则406

16.3改造的四种方式406

16.4袋除尘器的改造——袋改（为）袋406

基本要求406

技术手段407

实例407

16.5电除尘器的改造——电改（为）电408

改造途径408

“留壳改仁”的改造内容408

改造效果409

16.6电除尘器的改造——电改（为）袋409

原窑尾除尘系统存在的问题409

改造方案的确定409

改造内容409

技术优势410

改造过程410

改造后的效果411

16.7电除尘器的改造——电改（为）“电-袋”412

概述412

“电-袋”收尘器的由来412

“电-袋”收尘器需解决的主要技术问题413

具体改造内容413

“电—袋”收尘器的调试和使用416

结论416

第17章 通风机417

17.1通风机的分类和型号417

通风机的分类和命名417

通风机的型号及规格417

通风机的传动方式和风口位置419

17.2通风机的主要性能参数420

主要性能参数420

通风机特性曲线423

17.3通风机的选型和工艺布置设计425

通风机的选型计算及注意事项425

除尘常用通风机性能和外形、安装尺寸429

17.4通风机工艺布置要点435

17.5窑尾高温风机448

性能范围448

风机型式和结构449

性能参数449

第18章 有害气体污染防治技术453

18.1气态污染物控制技术基础453

气体的吸收和吸附453

吸收设备简介457

气体催化净化458

18.2二氧化硫污染治理技术461

窑磨一体运行和袋式除尘器减排二氧化硫461

二次减排二氧化硫技术462

18.3氮氧化物污染治理技术463

氮氧化物一次减排技术463

二次治理技术466

18.4其他气态污染物治理技术467

治理技术468

恶臭的特征和治理469

第19章 噪声防治技术和设备472

19.1水泥工业噪声的产生472

水泥工业噪声产生的原理及主要噪声源472

噪声在传播中的衰减474

19.2水泥工业噪声治理控制的标准474

19.3噪声治理的基本原理476

控制噪声源476

阻隔声音传播途径477

保护受音者478

19.4水泥厂典型噪声治理措施479

破碎车间噪声防治479

球磨机噪声控制479

风机和空气压缩机噪声的控制480

19.5消声器及吸声材料480

常用消声器种类和性能480

吸声材料484

第20章 水污染防治技术491

20.1水资源491

20.2工业用水循环及处理技术491

冷却用水系统类型491

冷却构筑物（设备）493

敞开式循环冷却系统495

循环冷却水的处理499

水处理剂的投加量计算503

循环冷却水的综合治理503

20.3废水的一般处理方法504

概述504

废水处理的分级505

废水水质控制标准505

废水处理流程的确定506

几种与水泥厂废水相关的处理方法506

第三篇 工程管理及运行维护513

第21章 水泥工业环境保护管理513

21.1企业环境保护管理的意义513

21.2管理机构和任务514

21.3环境管理体系认证（ISO14001）515

ISO14000系列标准简介515

我国实施ISO14000系列标准基本原则516

实施ISO14000带给企业的好处517

21.4人力资源管理517

21.5环境保护设备管理518

固定资产管理519

设备档案管理519

设备润滑管理520

设备备件管理521

环保设备事故管理521

21.6工业安全卫生与劳动防护管理524

安全卫生法规、规定及标准文件524

劳动安全524

消防安全525

21.7产品管理525

绿色产品的认证概念525

环境标志的目的、作用和意义525

环境标志的申报与审批526

绿色产品的标志530

第22章 袋式除尘器的安装、运行和维护532

22.1水泥厂机械设备安装的准备与验收532

基础验收532

设备检查验收534

编制安装工艺537

编制安装作业计划537

22.2袋式除尘器的安装539

袋式除尘器安装技术要求和规范539

袋式除尘器的安装步骤及注意事项543

22.3袋式除尘器运行与维护551

运行与维护管理注意事项551

袋式除尘器的运行551

袋式除尘器的维护管理557

第23章 电除尘器的安装、运行和维护562

23.1电除尘器安装562

准备工作562

本体安装563

电极系统安装564

进出口烟箱和气流分布板安装570

壳体顶部安装570

卸输灰装置安装571

高低压供电系统安装571

保温层敷设572

安装工程的整体质量要求573

23.2电除尘器运行574

运行前准备工作574

本体和电源检查调整575

电除尘器各分部系统试运行575

冷态空载升压调试576

热态负载升压调试577

投入运行和操作577

考核标定和测试582

23.3电除尘器维护583

电除尘器日常监视和检查583

故障的判断分析与处理584

设备的大中小修计划编制与实施590

人员管理和安全技术管理592

第24章 污染物监测和环境保护验收594

24.1水泥工业污染物监测594

检测点要求594

测试条件598

24.2建设项目竣工环境保护验收管理办法599

验收的分类管理599

验收的工作程序600

验收的范围和时限601

验收的条件603

建设项目竣工环境保护验收中的法律责任604

24.3验收监测技术605

验收监测的执行标准605

验收操作程序605

验收监测前期工作605

验收监测实施方案608

验收监测报告609

第四篇 常用除尘设备和滤料613

第25章 袋式除尘器的规格和性能613

25.1单机袋式除尘器613

PMD型脉冲喷吹单机袋式除尘器613

DMC型脉冲喷吹单机袋式除尘器613

25.2气箱脉冲袋式除尘器617

FGM（PPW）气箱脉冲袋式除尘器617

气箱脉冲煤磨袋式除尘器621

25.3脉冲喷吹袋式除尘器624

高压脉冲喷吹袋式除尘器624

低压长袋脉冲袋式除尘器624

高温脉冲喷吹袋式除尘器624

脉冲喷吹煤磨袋式除尘器624

25.4反吹风袋式除尘器637

XDC新型袋式除尘器637

CXS（Ⅱ）系列玻纤袋式除尘器637

反吹风煤磨袋式除尘器637

LFEF（Ⅲ）系列立窑袋式除尘器637

SKB新型立窑袋式除尘器647

LFEF（Ⅲ）系列烘干机袋式除尘器648

HKD型烘干机袋式除尘器648

第26章 滤料的分类和性能650

26.1滤料的分类650

按加工方法分类650

按化学性能分类651

按纤维特点分类651

按耐温性能分类652

26.2滤料的性能652

聚酯（涤纶）652

聚丙烯（丙纶）654

丙烯腈均聚体（亚克力）655

PPS（聚苯硫醚）655

美塔斯656

P84（聚亚酰胺）针刺过滤毡656

PTFE（聚四氟乙烯）纤维656

PTFE（聚四氟乙烯）覆膜滤料656

玻璃纤维657

26.3滤料的选择659

滤料常见失效形式659

滤料的选择660

滤料的典型用途661

第27章 常用电除尘器规格和性能663

27.1 CDPK系列宽间距电除尘器规格和性能663

规格663

性能特点664

27.2 BS780和BS930系列Lurgi型电除尘器规格和性能666

型谱和技术规范666

性能特点和应用典例667

第五篇 可持续发展671

第28章 水泥工业清洁生产671

28.1概述671

清洁生产的由来和水泥工业清洁生产的概念671

水泥工业清洁生产的必要性673

清洁生产在水泥工业中的作用和意义674

水泥工业清洁生产的特点676

国外清洁生产简介676

28.2水泥厂清洁生产审核677

清洁生产审核的原则、类型和范围678

清洁生产审核的内容678

清洁生产审核的实施678

28.3水泥厂清洁生产机会识别679

识别清洁生产机会的必要性680

识别清洁生产机会的方法680

识别清洁生产机会的示例及效果介绍680

28.4水泥工业清洁生产实施途径681

生态化创新681

优化生产工艺、开发新品种水泥683

生产过程控制的更新和技术创新684

改善企业管理，提高员工素质685

28.5持续的清洁生产685

日常生产中的清洁生产活动686

持续清洁生产计划686

持续清洁生产的机制686

28.6企业清洁生产等级的评价686

评价体系介绍686

评价指标686

评价方法687

评分方法及清洁生产企业分级687

28.7植树绿化改善生态环境687

第29章 水泥工业对废弃物的处置和利用691

29.1水泥工业利用废弃物的优势和种类691

水泥工业利用废弃物的优势691

水泥工业利用和处理工业废弃物的种类692

29.2水泥工业处理和利用城市生活垃圾694

城市生活垃圾的性质694

垃圾在900℃自行燃烧的最低热值694

垃圾中可利用的热量分析696

水泥工业处置城市生活垃圾的友好性698

水泥工业处置城市生活垃圾的经济性701

第30章 水泥工业清洁发展机制704

30.1京都议定书与清洁发展机制（CDM）简介704

30.2与中国建材等行业可持续发展的关联和影响704

CDM的双赢机制705

对中国提出的挑战和机遇705

中国建筑建材业的温室气体排放现状和潜在CDM项目705

30.3国际规则和要求706

符合的CDM项目和特点706

现有的CDM资金机制708

参与机构708

国家批准709

CDM项目周期710

项目设计文件（PDD）711

方法学问题712

审查、登记、监测、核实和认证716

项目开发商应准备的文件和需要做的工作717

30.4水泥工业的二氧化碳排放和减排途径717

水泥工业的二氧化碳排放717

水泥生产减排二氧化碳的途径718

30.5国内外水泥工业实施清洁发展机制项目的进展722

有关的新方法学722

山东省和泰山水泥的实践722

印尼可持续发展水泥项目725

拉法基亚洲水泥的有关工作725

30.6中国企业实施清洁发展机制项目的状况和前景726

项目实例：内蒙古辉腾锡勒风力发电项目726

中国CDM项目开展情况727

中国必将承担排放的限制，水泥工业应做好准备728

附录730

参考资料739