一、企業(yè)基本情況
交城義望鐵合金有限責任公司是我國冶煉金屬錳規(guī)模最大的企業(yè),是中國鐵合金協會的成員單位。于1988年建成投產,是一個股份合作制企業(yè)。該企業(yè)主要從事鐵合金冶煉,下設多個分廠:鐵合金一分廠、二分廠、三分廠、四分廠和礦棉廠。交城義望鐵合金有限責任公司鐵合金產品生產能力29.5萬t/a;礦棉廠礦棉生產能力125000t/a,礦棉保溫板生產能力15萬t/a。本次僅計算交城義望鐵合金有限責任公司礦棉廠的溫室氣體排放量。
二、生產工藝
2.1 礦棉生產工藝
本項目礦棉主要生產過程包括保溫調質、成纖、集棉、造粒,包裝。
(1)熔化調質
總廠鐵合金四分廠生產區(qū),液態(tài)渣通過提升機倒入調質電爐,調質電爐采用全封閉。配料鋁礬土加入封閉料倉內,加料口采用風機吸氣形成負壓狀態(tài)。封閉料倉內的鋁礬土采用封閉提升機和封閉式皮帶提升到密閉高位料倉。高位料倉采用密閉管道加至調質電爐內。通過添加鋁礬土調整原料的酸度系數在1.2~1.4之間為宜。
(2)電爐加熱
調質好的液態(tài)渣由汽車運輸至礦棉廠生產區(qū),通過提升機倒入精煉保溫電爐。精煉電爐作用有二:其一對未充分溶化的原料繼續(xù)進行溶化;其二是對液態(tài)渣進行調度、保溫,使其穩(wěn)定控制在1350℃,滿足設計要求。
(3)成纖
將熔融液態(tài)渣通過電爐下排口,通過流槽送至四輥離心機進行成纖,采用送風機將纖維送入集棉機。
(4)集棉及布棉
從四輥離心機吹出的纖維通過負壓吸附在鼓式集棉機上,再通過棉氈吹離系統使棉氈與集棉機分離,成為均勻的薄棉。從集棉機吸出的風通過集棉機過濾室對吸出的纖維進行過濾。集棉機產生的均勻的薄棉由風力輸送至分離器,其中較大的渣球通過集棉機尾部輸送皮帶收集,收集后進入廢棉回收系統。
(5)分離和造粒
進入分離器的棉絮經旋轉的分離器分離出渣球,落至分離器底部,收集后進入廢棉回收系統。較輕的棉絮由風力輸送至造粒塔進行造粒。造粒塔內有一系列隨軸旋轉的刮刀,將較長的棉纖切成短纖,在風力作用下成為粒狀。
(5)篩分和包裝
造粒出來的礦棉經滾篩進行篩分,篩出纖維狀的棉絮成為合格產品去打包機進行包裝,滾篩篩下的部分進入廢棉回收系統。
礦棉生產工藝流程圖見1。
2.2礦棉保溫板生產工藝
(1)調質
將提取完錳合金的液態(tài)渣加入調質爐,調質電爐建有整體密封罩,前有推拉門,上有集氣管道。往爐內倒渣時,推拉門打開,行車吊著渣包將熔融的液態(tài)渣倒入調質爐內。然后關閉罩門,通過管道逐漸加入預先存放在高位槽內的鋁礬土。邊加鋁礬土邊加熱。調質過程中的廢氣通過布袋除塵器后由排氣筒排放。調質后的液態(tài)渣通過汽車送保溫電爐。
(2)保溫
保溫電爐作用有二:其一對未充分溶化的原料繼續(xù)進行熔化;其二是使液態(tài)渣穩(wěn)定控制在1350℃,為下一步成纖做準備。
(3)成纖和集棉
酚醛樹脂膠打入儲罐,通過泵打入計量罐并加入新鮮水稀釋,計量稀釋好的粘結劑通過泵打入分配罐待用。
將熔融液態(tài)渣通過一、二次流槽送至四輥離心機進行成纖,在成纖過程中噴入濃度8%的酚醛樹脂,采用送風機將纖維送入集棉機。
從四輥離心機吹出的纖維通過負壓吸附在滾式集棉機上,再通過棉氈吹離系統使棉氈與集棉機分離,成為均勻的薄棉。從集棉機吸出的風通過集棉機過濾室對吸出的纖維進行過濾。集棉機上的渣球通過集棉機內部高壓沖洗水清除,清除下來的渣球通過廢料皮帶輸送出收集,再次加入到電爐中進行再利用。集棉過程中將酚醛樹脂溶液噴入集棉機內,對噴出的棉絲進行粘合,集棉機可調速運行,最終將一定厚度的、均勻的棉氈,經過皮帶機送至擺錘輸送機,擺錘輸送機由兩皮帶輸送機及一套擺動機構組成,棉氈由其夾送至輸送機,形成多層折疊的均勻棉氈,棉氈經稱量輸送機、打摺加壓機處理后,被送入固化系統。集棉系統采用負壓除塵系統,該系統采用大風量負壓吸塵設計,可將項目生產過程的工藝生產溫度從1350℃降到50℃,集棉機的廢氣中含有顆粒物和微量的甲醛和苯酚等有機物。
(4)固化成型
在成型機上成型的多層折疊的棉氈經加壓后進入固化爐。氈層在固化爐內受到上下穿孔鏈板加壓和熱風穿透固化,形成一定厚度、容重的巖棉板,固化熱風溫度為200℃左右。根據工藝要求,固化爐分段設4個熱風爐循環(huán)風機,其將固化爐內的原有氣體抽出排濕除塵。熱風爐以焦爐煤氣為燃料加熱空氣,穿透氈層固化巖棉。固化爐上鏈板系統有一套均勻升降裝置,以調節(jié)上下鏈板的間距,生產不同厚度的制品。
(5)冷卻
棉氈從固化爐中出來后成為巖棉原板,原板通過冷卻輸送機進行冷卻,冷風從上向下通過原板,使其降溫,輸送帶下面是集氣室,將冷卻廢氣收集起來送入濕式電除塵器處理。
(6)切割
原板經冷卻輸送機傳送至切割機,對原板進行切邊,廢邊直接進入廢邊破碎系統進行破碎,再通過風機送至電爐回收利用。原板經過橫切與縱切,切成產品需要的長度。切割機旁設有集氣罩,將切割廢氣收集后經袋式除塵器除塵后排放。
(7)包裝
從冷加工部分出來的半成品通過碼垛機進行碼垛,進入熱塑包裝系統。碼垛機碼垛后通過轉向輸送機分別進入兩條熱塑包裝系統,分別進行打包和熱塑封裝。最后進行機械手堆垛。
礦棉板生產工藝流程圖見圖2:
三、溫室氣體排放量
根據工藝流程分析,本項目涉及到的溫室氣體主要有CO2、CH4和N2O。產生這些溫室氣體的來原主要有焦爐煤氣、柴油和電力,溫室氣體排放系數見表1。根據全廠2019年統計,焦爐煤氣年使用量為441.8152萬m3,柴油年使用量7.1515萬升,電力年用量為97603600度,溫室氣體排放量見表2。
從表2可以得知交城義望鐵合金有限責任公司2019年溫室氣體排放總量:二氧化碳年排放63369.464噸,甲烷年排放89公斤,氧化亞氮年排放18公斤。
根據全廠2018年統計,焦爐煤氣年使用量為485.178萬m3,柴油年使用量12.1679萬升,電力年用量為98291401度,溫室氣體排放量見表3。
從表3可以得知交城義望鐵合金有限責任公司2018年溫室氣體排放總量:二氧化碳年排放64259.706噸,甲烷年排放104公斤,氧化亞氮年排放12公斤。
根據全廠2017年統計,焦爐煤氣年使用量為294.6502萬m3,柴油年使用量10.696萬升,電力年用量為83202641度,溫室氣體排放量見表3。
從表3可以得知交城義望鐵合金有限責任公司2017年溫室氣體排放總量:二氧化碳年排放53499.388噸,甲烷年排放68公斤,氧化亞氮年排放21公斤。
折CO2當量=CO2排放量*1(查GWP值,CO2的全球暖化潛熱為1)
折CO2當量=CH4排放量*25(查GWP值,CH4的全球暖化潛熱為25)
折CO2當量=N2O排放量*298(查GWP值,N2O的全球暖化潛熱為298)
所以總的CO2排放量=CO2排放量*1+CH4排放量*25+N2O排放量*298
交城義望鐵合金有限責任公司
二〇二〇年三月十五日