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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