烧结砖瓦的烟气处理分析

　　随着经济建设的飞速发展，城镇化建设使得城区与烧结砖企业的距离越来越近，地方政府对烧结砖企业烟气污染的影响，越来越重视，这就需要高度关注烧结砖烟气治理，否则烟气污染造成的社会影响，必定对企业的发展带来一定制约。

 

　　一、烟气的生成及烟囱排放

 

　　随着烧结砖企业的发展，烧结砖厂的工艺、设备及技术水平，得到了很大的提升。对于烧结砖烟气的处理，企业已具备逐步采取措施，进行处理的能力，从而提升企业形象，减少因烟气污染带来与厂区周边的环境纠纷。

 

　　1、烟气的产生

 

　　烧结砖工艺中，常将燃料作为内燃料，掺配到页岩中，也可采用具有一定发热量工业废渣，作为内燃料，掺配到制砖原料中。产品烧结过程中，燃料中的部分SO2，与制砖原料中的K2O、Na2O发生反应，生成硫酸盐，留在烧结砖坯体内，成为烧结砖泛霜的因素。部分内燃料及外投煤中的SO2，在烧结过程中，生成含硫烟气。

 

　　生产普通烧结砖时，每块产品重量为2.3～2.5千克。每吨产品435～400块，则1万块烧结普通砖的实物煤耗达到623～678kg。生产空心砖时，根据GB13545-2003《烧结空心砖和空心砌块》标准，产品强度等级指标要求，密度等级范围为每立方米产品质量分别≤1100千克和≤800千克。每立方米产品折标砖得到680块，此时，折标砖重量为1.62～1.18千克。则1万块折标砖的实物煤耗仅为439～320kg。空心砖与普通砖相比，万砖实物煤耗分别降低189～358千克。

 

　　燃料增加，燃烧所需空气量增加，空气过剩系数提高，烟气生成量大幅度提高，烧结砖烟气的治理难度提高。因此，烧结砖生产中，产品须是空心砖或空心砌块。从而减少烧结砖尾气的生成数量，除有利于尾气处理设备的选型外，同时能提高脱硫效率，降低脱硫设备的运行费用。

 

　　2、烟气总量及SO2的排放量

 

　　以日产20万块烧结普通砖生产线为例，成型水分为17%、湿坯重3.4kg、干燥残余水分7%、烟气温度为130度时、每小时所需烟气的体积为13.353万m?，全天烟气总量约为320万m?。随着烟气温度的降低，干燥工段后烟气总量有所减少。

 

　　以1万块普通砖的煤耗为678.6kg计算，烟气中SO2含量达到20万×6.786kg/万=135.72kg，每小时SO2排放量约为5.53kg。以每立方米烟气中SO2排放量计算，约为0.424mg/m?。

 

　　3、烟囱排放

 

　　烧结砖工艺中，湿坯的干燥，利用锅炉引风机，将隧道窑烟气送到干燥窑内，对湿坯进行干燥，随着产量、干燥周期、产品规格、原料性能、干燥设备、成型水分等因素的改变，干燥环节所需的烟气温度及体积并不相同，高温烟气经过与湿坯的湿热交换后，烟气最终排放量，主要集中在干燥窑排潮口。此时，烟囱设置在干燥窑排潮口处。采用烟囱高空稀释扩散的方式，可以有效地降低烟气中SO2对环境的污染危害。同时，干燥工艺制度得到改善，干燥产量能够提高。

 

　　对于环境敏感因素较多的烧结砖企业，烟囱排放方式，只能在烟气中SO2排放量满足排放标准的情况下应用。

 

　　二、烟气的治理

 

　　1、烧结砖烟气特征

 

　　烧结砖工艺中，有一次码烧和二次码烧的区别，隧道窑焙烧过程中，焙烧高温烟气或余热烟气由锅炉引风机抽取，送到干燥室，用于砖坯的干燥。

 

　　宽断面长隧道窑一次码烧工艺中，锅炉引风机在出车端抽取烟气，是隧道窑冷却段的余热烟气，SO2含量较低，此时，干燥后的烟气可不经过脱硫处理。而由进车端抽取的烟气为高温带烟气，这部分烟气，SO2含量较高，需要脱硫处理。

 

　　中断面隧道窑一次码烧工艺，隧道窑所有烟气由锅炉引风机抽取，通过相同断面的干燥窑后，烟气温度降低，湿度提高，烟气流速很低。这部分烟气，SO2含量较高，需要脱硫处理。

 

　　二次码烧工艺，隧道窑所有烟气由锅炉引风机抽取，送入多条隧道式干燥室，通过干燥室后，烟气温度降低，湿度提高，烟气流速很低。这部分烟气，SO2含量较高，需要脱硫处理。

 

　　烧结砖燃煤烟气SO2的治理，分别在燃烧前、燃烧中及燃烧后三个阶段。

 

　　2、燃烧前阶段

 

　　燃烧前阶段，应尽量采用工业废渣作为燃料，如粉煤灰、锅炉渣，其中SO2含量低，燃烧后，烟气中SO2的危害也较小。其次，应严格选择硫含量低于1%的原煤作为燃料。

 

　　3、燃烧中阶段

 

　　燃烧中阶段，炉内掺钙的脱硫方式，因外投煤的燃烧条件限制，钙质脱硫剂与原煤中的SO2不能充分接触，脱硫效率较低，应用较少。其次，烧结砖工艺中，燃料作为内燃掺配料，与制砖原料混合，成型及干燥后，码入隧道窑中焙烧，燃料燃烧中，硫与原料中的金属化合物，形成部分不融于水的硫酸钙及可溶性硫酸盐。由于烧结砖内可溶性硫酸盐引起泛霜、同时石灰引起烧结砖的石灰爆裂。

 

　　4、燃烧后阶段

 

　　燃烧后阶段主要依靠烟气治理，目前烟气脱硫治理的理论及工艺模式有多种。烧结砖企业应用的脱硫设备，需要重视烧结砖厂干燥后烟气温度低、压力低、含硫低、湿度高的特点，同时重视脱硫装置系统阻力增加后，对干燥窑干燥效果的影响。否则，配套脱硫装置后，对烧结砖干燥及烧成的正常运行，均有一定负面影响。

 

　　（1）脱硫方法与脱硫剂

 

　　烧结砖企业可根据《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》中对脱硫设备的技术性能，结合企业的实际条件，选择脱硫方法与脱硫剂。脱硫剂包括生石灰、消石灰、石灰石粉、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钠，以及电石渣等碱性废渣。

 

　　石灰石法中，脱硫剂石灰石粉的细度需保证250目90%过筛率。虽然石灰石材料费用低，但需要建设球磨系统，运行费用高、占地面积较大。脱硫剂及脱硫装置运行费，对脱硫成本影响较大。

 

　　（2）液气比与系统阻力

 

　　脱硫装置主要技术指标中，液气比指标，指脱硫浆液流量与吸收塔内通过的烟气流量的比值。液气比太低，脱硫剂料浆对烟气中SO2的吸收效果低，使得出脱硫塔烟气中SO2浓度升高，脱硫效率降低。液气比高时，使得出脱硫塔烟气中含水量增加，后续设备的腐蚀程度提高，重要的是一体化脱硫塔中除雾器的影响，为保证净化烟气通过烟囱后，避免出现烟囱雨，脱硫塔中除雾器起到关键作用。烟气水分提高后，除雾器的工作负荷增加，脱硫塔内系统阻力提高，不仅影响脱硫系统安全稳定运行，同时对干燥室及烧成隧道窑的运行产生影响。

 

　　（3）防腐蚀材料

 

　　温度低，湿度高是烧结砖烟气的主要特征，因而，干燥室与脱硫装置的系统中，烟气对金属构件的腐蚀，需要重视。脱硫塔管道、筒体等构件内表面，必须采用玻璃钢、聚丙烯等防腐材料。脱硫装置的排风机，长期输送潮湿烟气，容易腐蚀，因此，风机壳体必须采用树脂涂层，风机叶轮需采用不锈钢材料。

 

　　三、结束语

 

　　烧结砖企业炉窑湿法烟气脱硫工程技术的应用，需要对烧结砖生产线工艺配置情况、内燃掺配料、原煤、生产规模等方面进行工艺平衡，对平面位置和脱硫废渣处置进行合理规划，同时对区域环境进行评价后，提出经济适用的一体化脱硫塔，烟气脱硫环节才能实现较高的脱硫效率和较好综合效益。