隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展,城鎮(zhèn)化建設(shè)使得城區(qū)與燒結(jié)磚企業(yè)的距離越來(lái)越近,地方政府對(duì)燒結(jié)磚企業(yè)煙氣污染的影響,越來(lái)越重視,這就需要高度關(guān)注燒結(jié)磚煙氣治理,否則煙氣污染造成的社會(huì)影響,必定對(duì)企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)一定制約。
一、煙氣的生成及煙囪排放
隨著燒結(jié)磚企業(yè)的發(fā)展,燒結(jié)磚廠的工藝、設(shè)備及技術(shù)水平,得到了很大的提升。對(duì)于燒結(jié)磚煙氣的處理,企業(yè)已具備逐步采取措施,進(jìn)行處理的能力,從而提升企業(yè)形象,減少因煙氣污染帶來(lái)與廠區(qū)周邊的環(huán)境糾紛。
1、煙氣的產(chǎn)生
燒結(jié)磚工藝中,常將燃料作為內(nèi)燃料,摻配到頁(yè)巖中,也可采用具有一定發(fā)熱量工業(yè)廢渣,作為內(nèi)燃料,摻配到制磚原料中。產(chǎn)品燒結(jié)過(guò)程中,燃料中的部分SO2,與制磚原料中的K2O、Na2O發(fā)生反應(yīng),生成硫酸鹽,留在燒結(jié)磚坯體內(nèi),成為燒結(jié)磚泛霜的因素。部分內(nèi)燃料及外投煤中的SO2,在燒結(jié)過(guò)程中,生成含硫煙氣。
生產(chǎn)普通燒結(jié)磚時(shí),每塊產(chǎn)品重量為2.3~2.5千克。每噸產(chǎn)品435~400塊,則1萬(wàn)塊燒結(jié)普通磚的實(shí)物煤耗達(dá)到623~678kg。生產(chǎn)空心磚時(shí),根據(jù)GB13545-2003《燒結(jié)空心磚和空心砌塊》標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品強(qiáng)度等級(jí)指標(biāo)要求,密度等級(jí)范圍為每立方米產(chǎn)品質(zhì)量分別≤1100千克和≤800千克。每立方米產(chǎn)品折標(biāo)磚得到680塊,此時(shí),折標(biāo)磚重量為1.62~1.18千克。則1萬(wàn)塊折標(biāo)磚的實(shí)物煤耗僅為439~320kg??招拇u與普通磚相比,萬(wàn)磚實(shí)物煤耗分別降低189~358千克。
燃料增加,燃燒所需空氣量增加,空氣過(guò)剩系數(shù)提高,煙氣生成量大幅度提高,燒結(jié)磚煙氣的治理難度提高。因此,燒結(jié)磚生產(chǎn)中,產(chǎn)品須是空心磚或空心砌塊。從而減少燒結(jié)磚尾氣的生成數(shù)量,除有利于尾氣處理設(shè)備的選型外,同時(shí)能提高脫硫效率,降低脫硫設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。
2、煙氣總量及SO2的排放量
以日產(chǎn)20萬(wàn)塊燒結(jié)普通磚生產(chǎn)線為例,成型水分為17%、濕坯重3.4kg、干燥殘余水分7%、煙氣溫度為130度時(shí)、每小時(shí)所需煙氣的體積為13.353萬(wàn)m3,全天煙氣總量約為320萬(wàn)m3。隨著煙氣溫度的降低,干燥工段后煙氣總量有所減少。
以1萬(wàn)塊普通磚的煤耗為678.6kg計(jì)算,煙氣中SO2含量達(dá)到20萬(wàn)×6.786kg/萬(wàn)=135.72kg,每小時(shí)SO2排放量約為5.53kg。以每立方米煙氣中SO2排放量計(jì)算,約為0.424mg/m3。
3、煙囪排放
燒結(jié)磚工藝中,濕坯的干燥,利用鍋爐引風(fēng)機(jī),將隧道窯煙氣送到干燥窯內(nèi),對(duì)濕坯進(jìn)行干燥,隨著產(chǎn)量、干燥周期、產(chǎn)品規(guī)格、原料性能、干燥設(shè)備、成型水分等因素的改變,干燥環(huán)節(jié)所需的煙氣溫度及體積并不相同,高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)與濕坯的濕熱交換后,煙氣最終排放量,主要集中在干燥窯排潮口。此時(shí),煙囪設(shè)置在干燥窯排潮口處。采用煙囪高空稀釋擴(kuò)散的方式,可以有效地降低煙氣中SO2對(duì)環(huán)境的污染危害。同時(shí),干燥工藝制度得到改善,干燥產(chǎn)量能夠提高。
對(duì)于環(huán)境敏感因素較多的燒結(jié)磚企業(yè),煙囪排放方式,只能在煙氣中SO2排放量滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下應(yīng)用。
二、煙氣的治理
1、燒結(jié)磚煙氣特征
燒結(jié)磚工藝中,有一次碼燒和二次碼燒的區(qū)別,隧道窯焙燒過(guò)程中,焙燒高溫?zé)煔饣蛴酂釤煔庥慑仩t引風(fēng)機(jī)抽取,送到干燥室,用于磚坯的干燥。
寬斷面長(zhǎng)隧道窯一次碼燒工藝中,鍋爐引風(fēng)機(jī)在出車(chē)端抽取煙氣,是隧道窯冷卻段的余熱煙氣,SO2含量較低,此時(shí),干燥后的煙氣可不經(jīng)過(guò)脫硫處理。而由進(jìn)車(chē)端抽取的煙氣為高溫帶煙氣,這部分煙氣,SO2含量較高,需要脫硫處理。
中斷面隧道窯一次碼燒工藝,隧道窯所有煙氣由鍋爐引風(fēng)機(jī)抽取,通過(guò)相同斷面的干燥窯后,煙氣溫度降低,濕度提高,煙氣流速很低。這部分煙氣,SO2含量較高,需要脫硫處理。
二次碼燒工藝,隧道窯所有煙氣由鍋爐引風(fēng)機(jī)抽取,送入多條隧道式干燥室,通過(guò)干燥室后,煙氣溫度降低,濕度提高,煙氣流速很低。這部分煙氣,SO2含量較高,需要脫硫處理。
燒結(jié)磚燃煤煙氣SO2的治理,分別在燃燒前、燃燒中及燃燒后三個(gè)階段。
2、燃燒前階段
燃燒前階段,應(yīng)盡量采用工業(yè)廢渣作為燃料,如粉煤灰、鍋爐渣,其中SO2含量低,燃燒后,煙氣中SO2的危害也較小。其次,應(yīng)嚴(yán)格選擇硫含量低于1%的原煤作為燃料。
3、燃燒中階段
燃燒中階段,爐內(nèi)摻鈣的脫硫方式,因外投煤的燃燒條件限制,鈣質(zhì)脫硫劑與原煤中的SO2不能充分接觸,脫硫效率較低,應(yīng)用較少。其次,燒結(jié)磚工藝中,燃料作為內(nèi)燃摻配料,與制磚原料混合,成型及干燥后,碼入隧道窯中焙燒,燃料燃燒中,硫與原料中的金屬化合物,形成部分不融于水的硫酸鈣及可溶性硫酸鹽。由于燒結(jié)磚內(nèi)可溶性硫酸鹽引起泛霜、同時(shí)石灰引起燒結(jié)磚的石灰爆裂。
4、燃燒后階段
燃燒后階段主要依靠煙氣治理,目前煙氣脫硫治理的理論及工藝模式有多種。燒結(jié)磚企業(yè)應(yīng)用的脫硫設(shè)備,需要重視燒結(jié)磚廠干燥后煙氣溫度低、壓力低、含硫低、濕度高的特點(diǎn),同時(shí)重視脫硫裝置系統(tǒng)阻力增加后,對(duì)干燥窯干燥效果的影響。否則,配套脫硫裝置后,對(duì)燒結(jié)磚干燥及燒成的正常運(yùn)行,均有一定負(fù)面影響。
(1)脫硫方法與脫硫劑
燒結(jié)磚企業(yè)可根據(jù)《工業(yè)鍋爐及爐窯濕法煙氣脫硫工程技術(shù)規(guī)范》中對(duì)脫硫設(shè)備的技術(shù)性能,結(jié)合企業(yè)的實(shí)際條件,選擇脫硫方法與脫硫劑。脫硫劑包括生石灰、消石灰、石灰石粉、氧化鎂、氫氧化鎂、氫氧化鈉,以及電石渣等堿性廢渣。
石灰石法中,脫硫劑石灰石粉的細(xì)度需保證250目90%過(guò)篩率。雖然石灰石材料費(fèi)用低,但需要建設(shè)球磨系統(tǒng),運(yùn)行費(fèi)用高、占地面積較大。脫硫劑及脫硫裝置運(yùn)行費(fèi),對(duì)脫硫成本影響較大。
(2)液氣比與系統(tǒng)阻力
脫硫裝置主要技術(shù)指標(biāo)中,液氣比指標(biāo),指脫硫漿液流量與吸收塔內(nèi)通過(guò)的煙氣流量的比值。液氣比太低,脫硫劑料漿對(duì)煙氣中SO2的吸收效果低,使得出脫硫塔煙氣中SO2濃度升高,脫硫效率降低。液氣比高時(shí),使得出脫硫塔煙氣中含水量增加,后續(xù)設(shè)備的腐蝕程度提高,重要的是一體化脫硫塔中除霧器的影響,為保證凈化煙氣通過(guò)煙囪后,避免出現(xiàn)煙囪雨,脫硫塔中除霧器起到關(guān)鍵作用。煙氣水分提高后,除霧器的工作負(fù)荷增加,脫硫塔內(nèi)系統(tǒng)阻力提高,不僅影響脫硫系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)對(duì)干燥室及燒成隧道窯的運(yùn)行產(chǎn)生影響。
(3)防腐蝕材料
溫度低,濕度高是燒結(jié)磚煙氣的主要特征,因而,干燥室與脫硫裝置的系統(tǒng)中,煙氣對(duì)金屬構(gòu)件的腐蝕,需要重視。脫硫塔管道、筒體等構(gòu)件內(nèi)表面,必須采用玻璃鋼、聚丙烯等防腐材料。脫硫裝置的排風(fēng)機(jī),長(zhǎng)期輸送潮濕煙氣,容易腐蝕,因此,風(fēng)機(jī)殼體必須采用樹(shù)脂涂層,風(fēng)機(jī)葉輪需采用不銹鋼材料。
三、結(jié)束語(yǔ)
燒結(jié)磚企業(yè)爐窯濕法煙氣脫硫工程技術(shù)的應(yīng)用,需要對(duì)燒結(jié)磚生產(chǎn)線工藝配置情況、內(nèi)燃摻配料、原煤、生產(chǎn)規(guī)模等方面進(jìn)行工藝平衡,對(duì)平面位置和脫硫廢渣處置進(jìn)行合理規(guī)劃,同時(shí)對(duì)區(qū)域環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)后,提出經(jīng)濟(jì)適用的一體化脫硫塔,煙氣脫硫環(huán)節(jié)才能實(shí)現(xiàn)較高的脫硫效率和較好綜合效益。
來(lái)自:東莞市中仁環(huán)??萍加邢薰?/span>