燒結(jié)磚瓦的煙氣處理分析

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)的距離越來越近，地方政府對燒結(jié)磚企業(yè)煙氣污染的影響，越來越重視，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，必定對企業(yè)的發(fā)展帶來一定制約。

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)度等級指標(biāo)要求，密度等級范圍為每立方米產(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1萬塊折標(biāo)磚的實(shí)物煤耗僅為439～320kg。空心磚與普通磚相比，萬磚實(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m3，全天煙氣總量約為320萬m3。隨著煙氣溫度的降低，干燥工段后煙氣總量有所減少。

以1萬塊普通磚的煤耗為678.6kg計(jì)算，煙氣中SO2含量達(dá)到20萬×6.786kg/萬=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。

寬斷面長隧道窯一次碼燒工藝中，鍋爐引風(fēng)機(jī)在出車端抽取煙氣，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)過脫硫處理。而由進(jìn)車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，對干燥窯干燥效果的影響。否則，配套脫硫裝置后，對燒結(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)通過的煙氣流量的比值。液氣比太低，脫硫劑料漿對煙氣中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)，長期輸送潮濕煙氣，容易腐蝕，因此，風(fēng)機(jī)殼體必須采用樹脂涂層，風(fēng)機(jī)葉輪需采用不銹鋼材料。

三、結(jié)束語

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，對平面位置和脫硫廢渣處置進(jìn)行合理規(guī)劃，同時(shí)對區(qū)域環(huán)境進(jìn)行評價(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。

編輯：張偉