1 任務(wù)來(lái)源
為適應國家環(huán)境保護工作需要,2018 年生態(tài)環(huán)境部下達《玻璃工業(yè)廢氣治理工程技術(shù)規范》的編制任務(wù),項目統一編號 2018-62。
按照財政部項目資金管理要求以及生態(tài)環(huán)境部和中國環(huán)境科學(xué)研究院項目管理的有關(guān)規定,中國環(huán)境科學(xué)研究院委托中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )承擔《玻璃制造業(yè)廢氣治理工程技術(shù)規范》的編制任務(wù),參編單位有清華大學(xué)、中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司、江蘇科行環(huán)保股份有限公司、河北省邢臺生態(tài)環(huán)境監測中心。
2019 年 7 月召開(kāi)的開(kāi)題論證會(huì )上,經(jīng)專(zhuān)家建議將本標準名稱(chēng)修改為《玻璃制造業(yè)廢氣治理工程技術(shù)規范》。
2 標準制訂必要性
平板玻璃行業(yè)是我國重要基礎建材產(chǎn)業(yè),我國各類(lèi)玻璃(平板、日用、電子、光學(xué)和器皿等)規模生產(chǎn)線(xiàn) 1000 多條,平板玻璃產(chǎn)能全球第一。玻璃生產(chǎn)具有能耗高、資源消耗大、存在一定程度的污染等特點(diǎn),在玻璃產(chǎn)量質(zhì)量不斷提高的同時(shí),國家相關(guān)部門(mén)和行業(yè)也越來(lái)越感到玻璃工業(yè)熔窯節能減排的重要性和迫切性。隨著(zhù)《大氣污染防治行動(dòng)計劃》(2013 年9 月 10 日國務(wù)院發(fā)布)、《平板玻璃工業(yè)大氣污染物排放標準》(GB 26453-2011)、《電子玻璃工業(yè)大氣污染物排放標準》《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB 13271-2014)、《關(guān)于執行大氣污染物特別排放限值的公告》(公告 2013 年第 14 號)等系列文件的出臺,玻璃工業(yè)廢氣脫硝、脫硫、除塵領(lǐng)域等工作全面展開(kāi)。
玻璃生產(chǎn)工序包括配料、熔融、成型、加工等,在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生顆粒物、NOx、SOx、鹵化物等大氣污染物,與其他工業(yè)爐窯相比,玻璃爐窯廢氣具有成分復雜、煙塵粘性高、腐蝕性強、NOx濃度高且波動(dòng)大等特性。而且,由于我國多煤、貧油、少氣,玻璃生產(chǎn)線(xiàn)采用天然氣、煤制氣、重油等多種燃料,使得我國玻璃工業(yè)廢氣治理面臨的問(wèn)題更加復雜、深 度治理難度大。在目前我國工程實(shí)踐中,廢氣治理工藝路線(xiàn)多種多樣,技術(shù)水平參差不齊, 到目前為止還沒(méi)有科學(xué)權威的工程技術(shù)規范作為參考。
根據國內外污染物治理經(jīng)驗以及我國其他行業(yè)的成功案例,要保證污染物實(shí)現達標排放,必須對相應的污染物治理工程工藝設計、工程建設、過(guò)程控制等作出規范。為了促進(jìn)平板玻璃和平板顯示玻璃行業(yè)環(huán)保發(fā)展,加快玻璃行業(yè)結構調整步伐、淘汰落后工藝設備、加強技術(shù)創(chuàng )新,實(shí)現玻璃行業(yè)綠色健康發(fā)展,玻璃行業(yè)有必要制訂《玻璃制造業(yè)廢氣治理工程技術(shù)規范》。
3 主要工作過(guò)程
2018 年生態(tài)環(huán)境部下達《玻璃工業(yè)廢氣治理工程技術(shù)規范》的編制任務(wù),項目承擔單位組織成立了標準編制組,并組織編制組成員認真學(xué)習《國家環(huán)境保護標準制修訂工作管理辦法》等文件,編制組以國家相關(guān)法律法規、規章、政策和規定為依據,開(kāi)展本標準的編制工作。
2018 年 1 月開(kāi)始,編制組對玻璃工業(yè)廢氣治理技術(shù)情況做了廣泛調研,了解和掌握了國家環(huán)境保護和玻璃工業(yè)廢氣治理技術(shù)發(fā)展的相關(guān)政策,完成了前期資料收集。2018 年 7 月組織編制組成員召開(kāi)了啟動(dòng)會(huì ),明確將標準的適用范圍聚焦到玻璃熔爐煙氣,確定了調研單位名單,并細化編制任務(wù)及分工。2018 年 9 月到沙河市玻璃生產(chǎn)園區開(kāi)展實(shí)地調研,根據生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)規模、燃料類(lèi)型、煙氣處理技術(shù)路線(xiàn)、排放情況選擇具有代表性的 4 家玻璃生產(chǎn)企業(yè)的典型案例進(jìn)行實(shí)地考察,收集相關(guān)資料。
2018 年 10 月至 2019 年 7 月,編制組編制完成了《玻璃工業(yè)廢氣治理工程技術(shù)規范》開(kāi)題報告及初稿。并于 2019 年 7 月 23 日在京召開(kāi)了開(kāi)題論證會(huì )。開(kāi)題論證會(huì )上,專(zhuān)家組認為標準編制擬采用的原則、方法和技術(shù)路線(xiàn)可行,擬開(kāi)展的主要工作明確、充分;擬提交的工作成果、任務(wù)分工、進(jìn)度安排、經(jīng)費計劃等符合任務(wù)書(shū)及合同書(shū)要求;標準初稿基本框架符合該類(lèi)標準編制要求,技術(shù)內容基本全面,一致同意通過(guò)規范的開(kāi)題論證。并建議將標準名稱(chēng)修改為《玻璃制造業(yè)廢氣治理工程技術(shù)規范》,相應調整標準適用范圍。
編制組充分吸收開(kāi)題論證會(huì )上專(zhuān)家建議,重點(diǎn)收集整理典型企業(yè)生產(chǎn)工藝、污染物排放特征、污染治理工藝與技術(shù)等有關(guān)情況,在分析調研數據和參閱相關(guān)標準基礎上,完成了《玻璃制造業(yè)廢氣治理工程技術(shù)規范》(征求意見(jiàn)稿)及其編制說(shuō)明。
2020 年 5 月 18 日,生態(tài)環(huán)境部科技與財務(wù)司主持召開(kāi)《玻璃制造業(yè)廢氣治理工程技術(shù)規范》(征求意見(jiàn)稿)技術(shù)審查會(huì ),會(huì )議審查通過(guò)了該標準征求意見(jiàn)稿。
4 國內外相關(guān)標準情況
4.1 國內相關(guān)標準
國內發(fā)布的平板玻璃行業(yè)相關(guān)的大氣污染物排放標準見(jiàn)表 1。
表 1 平板玻璃行業(yè)大氣污染物排放標準
標準號 |
標準名稱(chēng) |
發(fā)布單?位 | 主要大氣污染物排放限值 (mg/m3) | ||
?顆粒物 | 二氧化硫 | 氮氧化物 (以 NO2 計) | |||
GB 26453-2011/修 改單 | 平板玻璃工業(yè)大氣污染物排放標準 | 環(huán)境保護部、國家質(zhì)量監督檢驗檢疫總局 | 50/20 | 400/100 | 700/400 |
GB 29495-2013 | 電子玻璃工業(yè)大氣 污染物排放標準 | 環(huán)境保護部、國家質(zhì)量監督檢 驗檢疫總局 | 50 | 400 | 700 |
DB 31/860- 2014 | 工業(yè)熔窯大氣污染物排放標準 | 上海市環(huán)境保護局、上海市質(zhì)量技術(shù)監督局 | 20 | 100 | 200 |
DB 41/1066- 2015 | 工業(yè)熔窯大氣污染 物排放標準 | 河南省環(huán)境保護廳、河南省質(zhì) 量技術(shù)監督局 | 30 | 200 | 400 |
DB 50/418-2016 | 大氣污染物綜合排 放標準 | 重慶市環(huán)境保護局、重慶市質(zhì) 量技術(shù)監督局 | 50 | 200 | 200 |
DB 12/556-2015 | 工業(yè)熔窯大氣污染物排放標準 | 天津市環(huán)境保護局、天津市市場(chǎng)和質(zhì)量監督管理委員會(huì ) | 30 | 50 | 500 |
DB 37/2373-2018 | 建材工業(yè)大氣污染 物排放標準 | 山東省環(huán)境保護廳、山東省?質(zhì) 量技術(shù)監督局 | 25 | 150 | 400 |
DB 13/2168-2015 | 平板玻璃工業(yè)大氣 污染物排放標準 | 河北省環(huán)境保護廳、河北省質(zhì) 量技術(shù)監督局 | 30 | 250 | 600/500 |
4.2 國外相關(guān)標準
國外一些發(fā)達國家的玻璃爐窯廢氣治理要求采用推薦技術(shù),如美國針對不同技術(shù)手段提出不同排放限值,要求達標地區的新源采用最佳可得控制技術(shù)(BACT),對未達標地區的新源采用最低可得排放率(LAER),而對現有排放源,統一采用合理可得控制技術(shù)(RACT);歐盟要求采用最佳可行技術(shù)(BAT),見(jiàn)表 2。
表 2 歐盟 BAT 給出的能夠達標排放的最佳技術(shù)實(shí)踐清單
序號 | 污染物 | BAT 技術(shù)? | BAT 技術(shù)能達到的效果 | |
(mg/m3) | (kg/t 熔化玻璃) | |||
1 | 粉塵 | 靜電除塵器 | <10~20 | <0.025~0.05 |
袋式除塵器 | ||||
2 |
NOx | 低氮燃燒技術(shù) | 700~800 | 1.75~2.0 |
選擇性催化還原(SCR) | 400~700 | 1.0~1.75 | ||
在配料配方內最少化使用硝酸鹽。 硝酸鹽的使用適用于特種玻璃生產(chǎn)(例如,有色玻璃)。有效的替代材料有硫酸鹽,氧化砷,氧化鈰 |
<1200 |
<3 | ||
3 |
SO2 | 干燥或半干燥滌氣,與過(guò)濾系統相結合 (末端脫硫) |
<300~500(天然氣) <500~1300(重油) |
<0.75~1.25(天然氣) 1.25~3.25(重油) |
使配料配方內的含硫量最小化,并且優(yōu)化硫平衡 | ||||
使用低含硫量的燃料 | ||||
4 | HCl | 在配料配方內選擇具有低氯化物和氟化物含量的原材料與脫硫系統相結合 | <10~25 | <0.025~0.0625 |
HF | <1~4 | <0.0025~0.010 | ||
5 |
錫及化合物 | 通過(guò)選擇具有較高保持效率的原材料,從而使玻璃配料成分中硒的揮發(fā)最小化,并且降低揮發(fā)性 |
<1~3 |
2.5×10 -3~7.5×10 -3 |
采用一套過(guò)濾系統 | ||||
采用一種干燥或半干燥滌氣,與過(guò)濾系統相結合 |
5 工程案例調研
5.1 玻璃制造業(yè)現狀
玻璃是非晶無(wú)機非金屬材料,主要成分為二氧化硅和其他氧化物,一般是用多種無(wú)機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長(cháng)石、純堿等)為主要原料,輔助原料為澄清劑、助熔劑、乳濁劑、著(zhù)色劑、脫色劑等,其中澄清劑包括氟化物、鹵化物,乳濁劑包括氟化物等。玻璃主要分為平板玻璃和深加工玻璃(特種玻璃)。根據我國國民經(jīng)濟行業(yè)分類(lèi),玻璃制造業(yè)細分為平板玻璃制造、特種玻璃制造、其他玻璃制造,其中以平板玻璃規模最大,包括浮法、壓延法等生產(chǎn)工藝。我國自 70 年代初建成第一條浮法生產(chǎn)線(xiàn),隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,玻璃工業(yè)也得到快速發(fā)展。我國平板玻璃產(chǎn)能自 1989 年以來(lái)已連續 30 多年位居世界第一,產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的 50%。
電子玻璃是指 CRT 顯像管玻璃、平板顯示玻璃、電光源玻璃等應用于電子、微電子、光電子領(lǐng)域的玻璃產(chǎn)品。近年來(lái),隨著(zhù)智能顯示技術(shù)的不斷進(jìn)步,用于制造液晶顯示器(TN/STN-LCD、TFT-LCD)、等離子體顯示器(PDP)、有機發(fā)光顯示器(OLED)等平板顯示器件的基板玻璃、防護(觸摸)玻璃及其他玻璃部件,即平板顯示玻璃得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。
平板玻璃產(chǎn)品按用途分為建筑、汽車(chē)、制鏡、光伏,按厚度分為 2mm~19mm。國內平板玻璃企業(yè)主要生產(chǎn) 2mm~19mm 的建筑、汽車(chē)用平板玻璃。由于優(yōu)質(zhì)平板玻璃的生產(chǎn)條件和技術(shù)要求較高,國內優(yōu)質(zhì)平板玻璃產(chǎn)量占比平板玻璃總產(chǎn)量不高,優(yōu)質(zhì)平板玻璃主要用于汽車(chē)風(fēng)擋玻璃;國內大部分企業(yè)生產(chǎn) 3m~12mm 的普通平板玻璃,用于建筑行業(yè)。
近年來(lái),平板玻璃行業(yè)產(chǎn)能增量逐年減少,特別是 2018 年工信部和國家發(fā)改委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于嚴肅產(chǎn)能置換嚴禁水泥平板玻璃行業(yè)新增產(chǎn)能的通知》(工信廳聯(lián)原〔2018〕57 號) 以后,產(chǎn)能增長(cháng)放緩態(tài)勢更為明顯。根據各省生產(chǎn)線(xiàn)清單公示和玻璃協(xié)會(huì )統計,截至 2017年底全國共有平板玻璃生產(chǎn)線(xiàn) 334 條,年產(chǎn)能 12.3 億重量箱。但隨著(zhù)國家的結構性調整和平板玻璃行業(yè)的去產(chǎn)能,平板玻璃年產(chǎn)量維持在 7.5 億重量箱,市場(chǎng)供求關(guān)系基本平衡。
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