Примечания
1 энергетическая эффективность: Характеристики, отражающие отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов к затратам энергетических ресурсов, произведенным в целях получения такого эффекта, применительно к продукции, технологическому процессу, юридическому лицу, индивидуальному предпринимателю [15].
2 Результат целенаправленной деятельности по экономии энергетических ресурсов на стадиях жизненного цикла продукции и (или) при ликвидации отходов на всех этапах их технологического цикла.
повышения энергоэффективности производства цемента
4.1 При внедрении НДТ в производство цемента необходимо обеспечить:
- комплексный подход к предотвращению и/или минимизации техногенного воздействия, базирующийся на сопоставлении эффективности мероприятий по охране окружающей среды с затратами, которые должен при этом нести хозяйствующий субъект для предотвращения и/или минимизации оказываемого при производстве цемента негативного техногенного воздействия в обычных условиях хозяйствования;
- комплексную защиту окружающей среды, с тем чтобы решение одной проблемы не создавало другую и не нарушало установленные нормативы качества окружающей среды на конкретных территориях.
4.2 НДТ повышения энергоэффективности при производстве цемента характеризуются рядом основных параметров, включая:
- потребление тепловой и электрической энергии на единицу производимой продукции;
- потребление сырья на единицу производимой продукции;
- технологические нормативы (характеристики выбросов, сбросов и отходов), которые могут быть обеспечены при применении НДТ в расчете на единицу производимой продукции;
- особенности применения НДТ в различных климатических, географических и иных условиях.
энергоэффективности производства цемента
5.1 К НДТ повышения энергоэффективности при производстве цемента относятся нижеследующие.
5.1.1 НДТ 3 Сокращение/минимизация удельных расходов тепла на обжиг клинкера [9].
5.1.2 НДТ 4 Снижение потребления тепловой энергии путем выработки дополнительного количества электроэнергии или тепла путем объединения заводов с теплоэлектростанциями или теплоцентралями на базе полезной рекуперации тепла, в пределах схем регулирования энергии, которые экономически устойчивы [9].
5.1.3 НДТ 6 для снижения удельного расхода энергии на производство 1 т портландцемента [9].
5.1.4 НДТ 7 Разработка, реализация, поддерживание в рабочем состоянии и постоянное выполнение определенных требований системы энергетического менеджмента [9].
5.2 К НДТ повышения энергоэффективности при производстве цемента относятся также подходы и требования, установленные в [11] - [14].
5.2.1 Системы экологического менеджмента (СЭМ)
Необходимы реализация и выполнение определенных требований СЭМ, которые включают в соответствии с теми или иными местными особенностями основные положения, перечисленные в справочнике НДТ [11] и Исполнительном решении Европейской комиссии [14].
5.2.2 К основным техническим решениям, интегрированным в процесс производства (технологический процесс), относят:
- достижение ровного и стабильного процесса обжига в печи в соответствии с установленными параметрами, что является полезным для целей минимизации всех выбросов из печи, а также потребления энергии;
- осуществление тщательного отбора и контроля всех веществ, поступающих в печь, чтобы предотвратить и/или снизить количество выбросов;
- выполнение на постоянной основе мониторинга и измерений параметров процесса и выбросов.
5.2.3 Рекомендации по выбору технологического процесса
Для новых и полностью реконструируемых заводов целесообразно применение печей сухого способа с многостадийным теплообменником и декарбонизатором. При регулярных и оптимизированных условиях эксплуатации расход тепла на обжиг в соответствии с НДТ находится в пределах 2900 - 3300 МДж/т клинкера.
Примечание - В [9] расход тепла на обжиг в соответствии с НДТ установлен в пределах 3550 - 4120 МДж/т клинкера при регулярных и оптимизированных условиях эксплуатации.
5.2.3.1 Снижение энергопотребления в технологических процессах
Предусмотрено снижение/минимизация расхода тепла путем совместного применения следующих технических решений:
а) применение улучшенной и оптимизированной печной системы и плавного, стабильного процесса эксплуатации печи в соответствии с установленными параметрами с использованием:
- оптимизации контроля процесса, включая компьютерный автоматический контроль;
- современной весовой системы подачи топлива;
- расширения (по возможности) теплообменника и декарбонизатора с учетом конфигурации существующей печи;
б) рекуперация избытка тепла из печей, особенно из зоны охлаждения. В частности, избыток тепла из зоны охлаждения печи (горячий воздух) или из теплообменника можно использовать для сушки сырьевых материалов;
в) применение соответствующего числа циклонов в соответствии с характеристиками и свойствами сырьевых материалов и используемого топлива;
г) использование топлива с характеристиками, позволяющими оптимизировать потребление тепловой энергии.
5.2.3.2 Снижение потребления тепловой энергии путем снижения содержания клинкера в цементе
Предусмотрено снижение потребления тепловой энергии путем выработки дополнительного количества энергии или тепла за счет объединения предприятий с теплоэлектростанциями или теплоцентралями (по возможности) на базе полезной потребности тепла, в пределах экономически целесообразных схем регулирования энергии.
5.2.3.3 Минимальное потребление электроэнергии достигается путем применения отдельно или совместно следующих технических решений:
а) использование системы управления электрическими мощностями;
б) использование помольного и другого энергоэффективного оборудования.
5.2.4 Рекомендации по снижению энергопотребления на очистку выбросов загрязняющих веществ в атмосферу
5.2.4.1 Неорганизованные выбросы пыли
Минимизация/предотвращение неорганизованных выбросов пыли достигается путем применения отдельно или совместно технических решений по операциям, связанным с неорганизованными выбросами пыли, и технических решений при навальном складировании материалов.
5.2.4.2 Организованные выбросы пыли
Применение системы управления ремонтом, специально направленной на наблюдение за состоянием фильтров, позволяет снизить выбросы:
- при этом пыль из сосредоточенных источников снижается до величины менее 10 мг/нм3 (средний показатель за время отбора проб путем применения сухой очистки газа);
- указанная величина выбросов пыли должна применяться прежде всего к малым (менее 10000 нм3/ч) источникам выбросов.
5.2.4.3 Выбросы пыли из печи для обжига клинкера
Снижение выбросов пыли из отходящих из печи газов достигается путем применения сухой очистки газа с помощью фильтра. В случае применения НДТ среднесуточная величина выбросов составляет менее 10 - 20 мг/нм3. При применении рукавных фильтров, новых или модернизированных электрофильтров могут быть достигнуты более низкие величины выбросов пыли.
5.2.4.4 Выбросы пыли при охлаждении и помоле
Снижение выбросов пыли из газов при охлаждении клинкера и помоле материалов достигается путем применения сухой очистки газа с помощью фильтра. В случае применения НДТ среднесуточная величина выбросов (точечный отбор через каждые полчаса) составит менее 10 - 20 мг/нм3. При применении рукавных фильтров, новых или модернизированных электрофильтров может быть достигнута еще более низкая величина выбросов пыли.
5.2.4.5 Выбросы оксидов азота (NOx)
Снижение выбросов NOx в отходящих печных газах достигается путем применения отдельно или совместно технических решений, перечисленных в [11] и [14], индивидуально или в сочетании (т.е. первичные технические решения, постадийное сжигание обычного топлива или топливных отходов в сочетании с декарбонизатором и использование оптимизированной топливной смеси, применение технологий SNCR, SCR при условии разработки подходящего катализатора и развития процесса в цементной промышленности).
Правила применения технологии SNCR, других методов и технологий установлены в справочнике НДТ [11] и Исполнительном решении Европейской комиссии [14].
Достигается удерживание выбросов и проскоков NH3 в отходящих газах на минимально возможном уровне, но ниже 30 мг/нм3 (среднесуточная величина). Следует учитывать корреляцию между эффективностью снижения выбросов NOx и появлением следов аммиака. В зависимости от начального уровня NOx и эффективности снижения NOx проскоки аммиака могут быть выше 50 мг/нм3. Для печей Леполь и длинных вращающихся печей указанный уровень может быть еще выше. В [9] указано, что проскоки аммиака не могут быть выше 30 - 50 мг/нм3.
5.2.4.6 Выбросы оксидов серы (SOx)
Поддерживать выбросы SOx на низком уровне или снижать выбросы SOx из отходящих газов из печи и (или) из теплообменника/декарбонизатора необходимо путем применения одного из технических решений:
- добавки адсорбента;
- мокрого скруббера.
Оптимизация процесса измельчения сырья (для сухого способа производства) обеспечивает снижение выбросов SO2 из печи.
5.2.4.7 Быстрое и резкое увеличение содержания CO в дымовых газах (проскок CO)
При применении электрофильтров или гибридных фильтров достигается минимизация частоты проскоков CO и поддержания их общей длительности менее 30 мин в год.
5.2.4.8 Выбросы органических соединений
Поддержание на низком уровне выбросов органических соединений из газов, выходящих из печи, достигается путем предотвращения питания печи сырьевыми материалами, содержащими большое количество летучих органических соединений.
5.2.4.9 Выбросы хлорида (HCl) и фторида (HF) водорода
Поддержание выбросов HCl ниже 10 мг/нм3 как среднесуточной величины или средней величины за период отбора проб (точечные измерения через 30 мин) достигается путем применения совместно или отдельно следующих технологий:
а) использования сырьевых материалов и топлива, содержащих малое количество хлора;
б) ограничения количества хлора в любых отходах, которые используют как сырьевой материал и/или топливо в цементной печи.
Поддержание выбросов HF ниже 1 мг/нм3, как среднесуточной величины или средней величины за период отбора проб (точечные измерения каждые 30 мин), достигается путем применения индивидуально или в сочетании следующих технологий:
а) использования сырьевых материалов и топлива, содержащих малое количество фтора;
б) ограничения количества фтора в любых отходах, применяемых в качестве сырьевого материала или топлива в цементной печи.
5.2.4.10 Выбросы полихлорированных дибензодиоксинов и дибензофуранов (ПХДД и ПХДФ)
Следует избегать выбросов ПХДД и ПХДФ или поддерживать эти выбросы в отходящих печных газах на низком уровне путем применения отдельно или совместно следующих технических рекомендаций:
а) тщательно выбирать материалы, подающиеся в печь, и контролировать в них содержание хлора, меди и летучих органических соединений;
б) тщательно выбирать вид топлива для обжига клинкера и контролировать в нем содержание хлора и меди;
в) ограничивать (избегать) использование отходов, в которых имеются хлорсодержащие органические материалы;
г) избегать использования топлива с высоким содержанием галогенов (хлора) при вторичном сжигании;
д) быстро охлаждать печные отходящие газы до температуры ниже 200 °C и минимизировать время пребывания газов и содержание кислорода в зонах, где температура 300 °C - 450 °C;
е) прекращать сжигание отходов при розжиге и охлаждении (пуске - останове) печи.
В случае применения указанных выше НДТ могут быть достигнуты уровни выбросов ПХДД и ПХДФ < 0,05 - 0,1 нг I-TEQ/нм3 (международный эквивалент токсичности, средний показатель за период отбора проб 6 - 8 ч).
5.2.4.11 Выбросы металлов
Минимизация выбросов металлов из отходящих печных газов достигается путем использования, отдельно или совместно, следующих технических решений:
а) отбор материалов с низким содержанием соответствующих металлов и ограничение их содержания в используемых материалах, особенно ртути;
б) использование эффективных технических решений улавливания пыли.
В справочнике ЕС [11] и Исполнительном решении Европейской комиссии [14] представлены также другие технические решения для улавливания пыли, которые применяются отдельно или совместно.
5.2.4.12 Производственные потери/отходы
Рекомендуется вторичное использование накопленных пылеобразных веществ или, по возможности, использование этой пыли в других производимых продуктах.
5.2.4.13 Шум
Снижение/минимизация шума при производстве цемента достигается путем применения комплекса нижеперечисленных технических решений:
а) укрытие шумных производств/агрегатов;
б) виброизоляция производств/агрегатов;
в) использование внутренней и внешней изоляции на основе звукоизолирующих материалов;
г) звукоизолированные здания для укрытия любых шумопроизводящих операций, включая оборудование для переработки материалов;
д) установка звукозащитных стен, например возведение зданий или природных барьеров, таких как растущие деревья или кустарники между защищаемой зоной и зоной, выделяющей шум;
е) применение глушителей для выбрасываемых потоков газов;
ж) изоляция каналов и вентиляторов, находящихся в звукоизолированных зданиях;
и) закрывание дверей и окон в цехах и помещениях.
5.2.5 При применении в Российской Федерации рекомендаций [11] - [14] их следует тщательно анализировать и использовать с учетом местных экономических и экологических условий, не нарушая требований действующего законодательства Российской Федерации.
(справочное)
А.1 Основные этапы производства цемента
Производство цемента включает два этапа: получение клинкера и измельчение клинкера до порошкообразного состояния с добавлением к нему гипса или других добавок.
Основной химический процесс производства цемента начинается с разложения карбоната кальция (CaCO3) при температурах свыше 900 °C с образованием оксида кальция (CaO, или негашеной извести) и выделением газообразного диоксида углерода CO2 (кальцинированием).
Затем следует процесс клинкерообразования, в котором оксид кальция реагирует при высокой температуре (обычно 1400° - 1500 °C) с кремнеземом, глиноземом и оксидом железа, формируя силикаты, алюминаты и ферриты кальция, образующие клинкер.
Клинкер измельчается или мелется совместно с гипсом и другими добавками для получения цемента.
А.2 Основные способы производства цемента
Существует четыре основных способа производства цемента:
- сухой;
- полусухой;
- полумокрый;
- мокрый.
А.2.1 При сухом способе сырьевые материалы измельчают и сушат в сырьевой мельнице в виде подвижного порошка. Сухую сырьевую муку используют для питания печи с циклонным теплообменником или кальцинатором или (реже) длинной сухой печи;
А.2.2 При полусухом способе сухая сырьевая мука гранулируется с водой и подается перед печью в колосниковый подогреватель или в длинную печь, оборудованную ячейковыми теплообменниками;
А.2.3 При полумокром способе шлам предварительно обезвоживают фильтрацией. Образующийся на фильтре кек гранулируется методом экструзии и подается либо в колосниковый подогреватель, либо непосредственно в сушилку сырьевого кека для получения сырьевой шихты;
А.2.4 При мокром способе сырьевые материалы (часто с высокой влажностью) измельчают в присутствии воды с образованием сырьевого шлама. Шлам подается либо непосредственно во вращающуюся печь, либо предварительно в сушилку шлама.
А.3 Выбор способа производства в значительной степени зависит от состояния сырьевых материалов (сухие они или влажные).
А.4 Все способы производства включают следующие общие процессы:
- хранение и подготовка сырьевых материалов;
- хранение и подготовка топлива;
- использование отходов в качестве сырьевых материалов и (или) топлива, определение их качества, контроль и подготовка;
- хранение и подготовка продукта;
- упаковка и отгрузка.
(справочное)
Б.1 Производство цемента - энергоемкий процесс, зависящий от используемого способа производства.
Б.2 При производстве цемента используют два типа энергии: топливо и электрическую энергию.
Б.3 Энергоэффективность (тепловая и электрическая) определяется как показатель, отражающий экономические и технологические характеристики производства.
Б.4 Перечень технологических показателей при производстве цемента приведен в приложении Г [9].
Б.5 Показатели энергоэффективности производства цемента приведены в приложении Д [9].
Б.6.1 Количество потребляемой тепловой энергии (топлива) для получения клинкера определяется количеством энергии, необходимым для реакций минералообразования клинкера в процессе обжига (1700 - 1800 МДж/т клинкера), и количеством тепловой энергии, необходимым для сушки и подогрева сырьевых материалов, которое зависит от влажности.
Б.6.1.1 Удельный расход тепла на обжиг клинкера по сухому способу с многоступенчатыми циклонными теплообменниками и декарбонизаторами превышает 3000 кДж/т и может быть больше 3800 кДж/т клинкера (среднегодовая величина).
Б.6.2 Изменчивость этих показателей обусловлена условиями эксплуатации оборудования и различиями в свойствах сырьевых материалов.
Б.6.3 Один из факторов, увеличивающих теплопотребление, - эффективность подготовки топлива, требующего сушки в отдельных от печи установках.
Б.6.3.1 При замене сухого топлива топливом с высокой влажностью потребление тепловой энергии на 1 т клинкера увеличивается, что может быть компенсировано экономией энергии на транспортирование.
Б.6.3.2 При сушке топлива эффективность процесса изменяется в зависимости от вида топлива: при использовании тепла отходящих газов эффективность сушки может быть выше, при сушке топлива внутри печи расход тепла может увеличиться.
Б.6.4 Применительно к расходованию электрической энергии наиболее энергоемкими процессами являются помол цемента и сырья, работа вытяжных вентиляторов и дымососов, которые вместе потребляют более 80% электрической энергии.
Б.6.5 Расходование электрической энергии достигает 20% общей потребности в энергии при производстве цемента.
Б.6.5.1 Величина потребляемой электрической энергии колеблется от 90 до 150 кВт·ч/т цемента.
Примечание - В [9] указано, что величина потребляемой электрической энергии колеблется от 100 до 140 кВт·ч/т цемента.
Б.6.5.2 Стоимость энергии составляет 40% общей стоимости затрат на производство 1 т цемента.
Б.6.5.3 Расходование электроэнергии обусловлено природой измельчаемого материала и особенностями процесса его измельчения.
Б.6.5.4 Минимизация энергопотребления может быть достигнута заменой старых сырьевых мельниц на новые, что зависит от применения соответствующей технологии измельчения с учетом экономических аспектов.
Вернуться в "Каталог нормативных документов"
Источник информации: https://internet-law.ru/documents/prod/gost-r_gosudarstvennyj-standart/7/gost_48138.html
На правах рекламы:
|