第３１卷第２期 ２０１２年４月 四 川 环 境 Ｖｏ１．３１．Ｎｏ．２ Ａｐｒｉｌ ２０１２ ＳＩＣＨＵＡＮ ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ ・环境监测・ 新型干法水泥回转窑废气产生量与产量的关系浅谈 邓国海 ｒ，丁明刚 ，陈 俊。，龙炳清 （１．四川省环境监测中心站，成都６１００４１；２．四川师范大学化学与材料科学学院，成都６１００４１） ６１００６８； ３．四川省工业环境监测研究院，成都摘要：本文通过对四川省采用新型干法水泥生产企业回转窑废气监测数据进行统计分析，建立了新型干法水泥回转窑 废气产生量与水泥熟料产量的关系数学模型，并对模型进行了验证，该模型既可以用于监测人员现场核查企业填报生 产量真实性，也可以用于判断实测废气量的合理性。 关键词：干法水泥回转窑废气产生量；水泥熟料产量 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－３６４４（２０１２）０２－００４３－０３ 中图分类号：Ｘ７０１ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｏｕｔｐｕｔ ａｎｄ Ｃｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｎｅｗ Ｔｙｐｅ Ｄｒｙ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｅｍｅｎｔ Ｒｏｔａｒｙ Ｋｉｌｎ ＤＥＮＧ Ｇｕｏ－ｈａｉ ’‘，ＤＩＮＧ Ｍｉｎｇ—ｇａｎｇ ，ＣＨＥＮ Ｊｕｎ ，ＬＯＮＧ Ｂｉｎｇ—ｑｉｎｇ （１．Ｓｉｃｈｕａｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００４１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆＳｉｃｈｎａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６８，Ｃｈｉａ；ｎ ３．Ｓｉｃｈｕａｎ Ｉｎｓｔｈｕｔｅ ｏｆＩｎｄｕｓｔｉｒｌ ａＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｍｏｎｉｔｏｉｒｎｇ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００４１，Ｃｈｉａ）ｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａ ｍｏｔｈｅｍｏｔｉｅ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ａｎｄ ｖｅｒｉｉｆｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｅｘｈａｕｓｔ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｅｍｅｎｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｄｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｅｍｅｎｔ ｒｏｔａｒｙ ｋｉｌｎ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ ｄａｔａ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ．Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｖｅｒｉｆｙｉｎｇ ｈｅ ｒｅａｌｉｔｔｙ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒｅｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ｏｎ—ｓｉｔｅ，ａｎｄ ａｌｓｏ ｆｏｒ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｈｅ ｒａｔｔｉｏｎａｌｉｔｙ ｏｆ ａｃｔｕａｌ ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ ｅｘｈａｕｓｔ ｇａｓ ｅｍｉｓｓｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｅｍｅｎｔ ｒｏｔａｒｙ ｋｉｎ ｌｅｘｈａｕｓｔ ｇａｓ；ｃｅｍｅｎｔ ｃｌｉｎｋｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ １ 前 言 水泥为建设的基础原材料，水泥生产企业是人 类社会建设发展必不可少的行业。发展大型新型干 法水泥工艺是推动水泥工业结构调整和产业升级的 大量监测数据的基础上，建立了新型干法水泥回转 窑废气产生量与水泥熟料产量的关系数学模型。 ２模型基础数据 若干新型干法水泥企业回转窑废气产生量及排 放情况见表１。 重要途径。目前，国内共有１３００多条新型干法水 泥生产线，其产能已接近水泥总产能的８０％＿】Ｊ。 新型干法水泥生产的主要排污源为水泥熟料制备的 回转窑，回转窑废气排放量确定了该企业对环境的 ３ 数学模型建立 新型干法制熟料的回转窑分为两个阶段：一阶 段是生料预热分解与低温煅烧，将生料中ＣａＣＯ， 分解为ＣａＯ和ＣＯ ；二阶段是在１０００℃一１５００ｏＣ 条件下，分解后的物料从固态转变为液态，烧成为 水泥熟料。水泥行业所用燃煤的低位发热量大约为 ３８００—６０００大卡／公斤。水泥行业用煤的发热量基 污染影响程度。弄清新型干法水泥回转窑废气产生 量与水泥熟料产量的关系问题对核实新型水泥企业 污染物排放量大小具有重要作用。本文在统计分析 收稿日期：２０１０－０８—１６ 作者简介：邓国海（１９７８一），男，四川南部人，２００３年毕业于四川师 范大学环境工程专业，工程师。研究方向为环境监测 技术。 ４４ 四川环境 ３１卷 本与煤的含炭量成正比，单位水泥熟料生产的耗热 量基本相同，其废气产生量也基本相同，受煤质影 响较小。水泥熟料的产量就决定了废气产生量，废 气余热利用和处理工艺基本不会改变废气排放量， 影响废气排放量的主要因素是生产及废气余热利用 和废气处理过程中进入空气量的多少。根据废气含 氧量的变化可以将其折算 成《水泥厂大气污染 物排放标准》（ＧＢ４９１５—２００４）规定的废气排放状 态的排放量。 根据上述分析，水泥窑熟料产量与监测排废气 排放量（折算为１０％ 含氧时标准状态的干气体 量即标干排放量）的关系可建立如下模型： Ｑ＝Ａ＋日Ｔ （１） 图Ｆｉｇ． Ｔ（ｔ／ｈ） 式中：９一标准（废气标杆在标准中规定１０％ 含氧）状态下窑燃烧废气标杆排放量（Ｎｍ ／ｈ）； Ａ一回归参数（Ｎｍ ／ｈ）； 一回归参数；卜小时 生产量（ｔ／ｈ）。 熟料产量对废气标干排放量的影响 Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｌｉｎｋｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ｄｒｙ ｅｇｈａｕｓｔ ｇａｓ ａｔ ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ 在实际监测工作中，监测能得到废气实际含氧 状态废气标杆排放量。根据过量空气系数 Ｑ可 用ｉ贝０量废气中百份中含氧量数和测量不同含氧时废 ４ 回归方程的检验 ４．１模型数据讨论 表１中各企业的１０％含氧废气监测观测值和 模型计算值及其偏差见表２。 从表２可以看出，预测计算值与监测观测值的 相对偏差为一８．７％一１２．６％，满足相关技术规范 的要求。 ４．２回归方程的拟合优度检验 气标杆排放量表示。为核对企业填报生产量的真实 性，将（１）式表示为： ，＇１ ｎ ＝Ｑ测 Ｂ—Ａ／Ｂ （２） 式中：Ｑ涮一测量不同含氧时废气标杆排放量 （Ｎｍ ／ｈ）；０涮一排废气状态下百份中含氧量数 （％）。 根据变量Ｔ与Ｑ的样本监测观测值最小平方 法检验回归方程拟合优度。 ｎ ． 用本文所建立的模型通过回归处理表１的数据 ｎ ． 可得到下图，并得到回归参数Ａ＝２９００；Ｂ＝２７２３。 ｎ∑ 一（∑ ） 尺 ＝Ｂ ＿｝ ——车Ｌ一＝０．９８００５ ． Ｑ ＿－ Ｑ ） ２期 邓国海等：新型干法水泥回转窑废气产生量与产量的关系浅谈 ４５ 计算结果说明新型干法水泥企业回转窑废气排 偏差为６．９４％，计算值与实测值较吻合。根据由 放量的９８％取决于水泥熟料的生产量，这说明所 （２）式用实测废气量推算的产量为７８ｔ／ｈ，与实际 建立的回归方程拟合度好。 产量的相对偏差为７．１４％，计算值与实测值也较 ４．３ 回归方程的显著性检验 吻合。 ‘ 以Ｏｔ＝０．０５的显著性水平对上述回归方程进行 检验： ６ 结 论 提出假设Ｂ＝０；Ｂ≠Ｏ 当Ｂ＝０成立时： 本文通过对四川采用新型干法水泥生产企业 回转窑废气监测数据进行统计，建立了新型干法 Ｆ＝ 一Ｆ（１，ｎ一２） 水泥回转窑废气产生量与水泥熟料产量关系的数 对于仅＝０．０５，查第一自由度为１，第二自由 学模型，即Ｑ＝２９０００＋２７２３Ｔ，废气排放量预测 度为９的Ｆ分布表得临界值为： 计算值与监测观测值的相对偏差满足相关技术规 ０５（１，９）＝５．１２ 范的要求，回归方程的拟合度好、水泥熟料产量 ．由表２中计算得： 与废气排放量之间存在显著的线性关系。该数学 Ｆ＝—‘ ＳＳＥ／（Ｓ ＳＲ／１１．４１３１８模型既可以用于监测人员现场核查企业填报生产 ＝—丽ｘ１０ｕ／１一２） ３１０５０９５７６０／９＝４５２．８６ —（）…… 量的真实性，也可以用于判断实测废气量的合理 因为Ｆ＝４５２．８６＞ｒｏ．０５（１，９）＝５．１２，所 性。 以Ｂ＝０不成立，说明Ｔ与Ｑ之间存在显著的线性 关系。 参考文献： ［１］ 国家．我国２０１０年生产新型干法水泥占比达８０％ ５ 模型验证 ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗｈ—ｚｃ踞｜ｃｏｍ／ｔｌｅｗ—ｘｘ．ａｓｐｘ？ｉｄ＝ 在对四川Ｍ公司２５００ｔ／ｄ熟料生产线监测期 １０，２０１１－０６・１１． 间，回转窑实际熟料产量为８４ ｔ／，ｈ，监测Ｑ测标杆为 ［２］ 国家环境保护总局空气和废气监测分析方法编委会，空气和 废气监测分析方法（第四版增补版）【Ｍ］．北京：中国环境科 ３３１８３４ Ｎ・ｄ・ｍ ／ｈ，０测为１３％，折算为１０％含 学出版社，２００７． 氧量时的Ｑ测标杆为２４１３３４Ｎ・ｄ・ｍ。／ｈ。由（１）式得 ［３］ＧＢ４９１５—２００４，水泥厂大气污染物排放标准［ｓ］． 出的计算值为２５７７３２ Ｎ・ｄ・１ＴＩ ／ｈ，与Ｑ测标杆相对 ［４］ＧＢ５４６８—１９９１，锅炉烟尘测试方法【Ｓ］．
