磚瓦隧道窯大氣污染物排放難以達(dá)標(biāo)的原因及其解決應(yīng)對(duì)措施

一、隧道窖在磚瓦行業(yè)大氣污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)往往受到很多因素的影響，分為以下兩點(diǎn)：

 

1、煙氣中氧含量對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響：

 

環(huán)境監(jiān)測(cè)部門(mén)在磚廠檢測(cè)時(shí)，需要檢測(cè)煙氣中的氧含量。氧含量的檢測(cè)，是為了防止稀釋排放的一種監(jiān)測(cè)手段。氧含量的檢測(cè)及折算系數(shù)的確定，對(duì)由燃料煤燃燒所產(chǎn)生的污染物，會(huì)排除稀釋空氣的影響，得到一個(gè)準(zhǔn)確的污染物數(shù)值。

磚瓦隧道窯的煙氣中含氧量很高，一般達(dá)19%到20%，甚至更高，而基準(zhǔn)氧含量?jī)H為8.65%，折算系數(shù)很大，可達(dá)8-10倍以上。

折算系數(shù)對(duì)由燃料煤燃燒形成的原始污染物（SO2,NOx,）的檢測(cè)值基本無(wú)影響

折算系數(shù)對(duì)二次污染物檢測(cè)值有放大作用。

在磚瓦生產(chǎn)中，因?yàn)轭w粒物和氟化物不僅是由燃料煤燃燒形成的，其它原因也會(huì)形成顆粒物和氟化物，折算系數(shù)會(huì)放大這些污染物數(shù)值。所以，氧含量高對(duì)顆粒物和氟化物檢測(cè)結(jié)果有較大影響。

 

2、隧道窯所排煙氣中為什么顆粒物難以達(dá)標(biāo)：

 

1）、磚廠的脫硫除塵設(shè)備簡(jiǎn)陋，大多為一級(jí)單塔噴淋，不能達(dá)到升級(jí)后的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2）、磚瓦企業(yè)中顆粒物污染源不僅是由燃料煤燃燒后產(chǎn)生的，磚坯在燒成紅磚的過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生顆粒物污染。

3）、因燒磚隧道窯所排煙氣的氧含量高，過(guò)量系數(shù)大，導(dǎo)致折算系數(shù)大。生產(chǎn)工藝過(guò)程中的二次污染物經(jīng)折算系數(shù)放大而形成超標(biāo)現(xiàn)象。

 

 

二、下面就針對(duì)幾種磚廠適用的煙氣凈化設(shè)備的性能特點(diǎn)  投資及運(yùn)行成本分析：

 

1、布袋除塵器：

 

是目前國(guó)內(nèi)各行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的除塵設(shè)備。效率高，效果好。可過(guò)濾掉煙氣中的較大顆粒物，有些材質(zhì)的布袋還兼有吸附細(xì)微顆粒物的功能。通常作為煙氣從鍋爐中出來(lái)后的首道除塵設(shè)備。設(shè)備投資相對(duì)較小，處理每萬(wàn)風(fēng)量的設(shè)備投資約為5萬(wàn)元左右。系統(tǒng)風(fēng)阻約為1500Pa，略大于磚瓦隧道窯的全部系統(tǒng)風(fēng)阻。每萬(wàn)風(fēng)量的風(fēng)機(jī)電耗大約為11-15kw。每萬(wàn)風(fēng)量約需布袋160平方，如果使用常用的D130×2450的布袋，每萬(wàn)風(fēng)量約需配置160個(gè)布袋。缺點(diǎn)是對(duì)潮濕氣體的適應(yīng)性差，如煙氣潮濕會(huì)造成布袋糊袋，影響使用效果。目前已有一些廠家研制出了不糊袋的濕式除塵布袋，但效果還有侍長(zhǎng)期運(yùn)行的驗(yàn)證。

 

二、高壓靜電除塵器，

 

特點(diǎn)是吸附性除塵，有利于去除煙氣中的細(xì)微顆粒。但對(duì)煙氣溫度及所含煙塵的荷電能力有一定的要求，除塵能力在一定程度上受到限制。系統(tǒng)阻力較小，風(fēng)阻約為300-500Pa,僅為布袋除塵的三分之一到五分之一。風(fēng)機(jī)電耗相比于布袋除塵要小的多。但高壓放電要消耗一部分電能。常規(guī)的高壓靜電除塵器投資成本約每萬(wàn)風(fēng)量為7-8萬(wàn)元左右，略高于布袋除塵。運(yùn)行成本每萬(wàn)風(fēng)量的風(fēng)機(jī)電耗大約為3-5kw.放電消耗大約為5-10kw。每萬(wàn)風(fēng)量的運(yùn)行成本總電耗基本與布袋除塵器相當(dāng)。

 

三、電袋除塵器：

 

上面兩種除塵器的結(jié)合，作用互補(bǔ)。煙氣經(jīng)過(guò)高壓靜電和布袋除塵兩級(jí)處理，既用靜電吸附了細(xì)微的顆粒物，又用布袋過(guò)濾了較大顆粒的煙塵。是一種具有雙重作用的高效除塵設(shè)備。每萬(wàn)風(fēng)量的運(yùn)行成本大約相當(dāng)于1.5倍的布袋除塵器，總風(fēng)阻約為1600Pa。但其作用卻相當(dāng)于布袋與高壓靜電兩種除塵器的總和。

 

四、水膜除塵器：

 

目前在磚廠應(yīng)用的基本是脫硫除塵一體機(jī)，一個(gè)濕法脫硫除塵器可達(dá)到脫硫除塵雙重效果。對(duì)較大的顆粒物有較好的除塵效率，去除率可達(dá)80%-90%，但對(duì)煙塵顆粒物的去除效率大約是50%，對(duì)微米級(jí)的細(xì)微顆粒物去除率僅為20%左右。由于在脫硫液中有石膏等堿性物質(zhì)的結(jié)晶會(huì)隨未脫盡水分的煙氣排出，會(huì)造成石膏雨的二次污染。所以僅用濕法脫硫除塵一體機(jī)雖可完成除塵和脫硫雙重功效，可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中表1的標(biāo)準(zhǔn)。但在磚瓦隧道窯中，因二次污染物在檢測(cè)時(shí)會(huì)被折算系數(shù)放大，難以達(dá)到表2的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備的總風(fēng)阻依據(jù)各廠生產(chǎn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，相差很大，一般在800到1600Pa之間，按平均800來(lái)計(jì)算的話，每萬(wàn)風(fēng)量約需增加風(fēng)機(jī)電耗6KW左右。脫硫液循環(huán)因各廠的液氣比不同，相差也很大。如果按液氣比按1來(lái)算，每萬(wàn)風(fēng)量，約需10立方的水，水循環(huán)的動(dòng)力消耗約為每萬(wàn)風(fēng)量2KW。

 

五、濕式高壓靜電除塵器，

 

是一種高效的超凈化設(shè)備，可適用于高濕度，高酸度的煙氣除塵，對(duì)磚瓦企業(yè)的由烘干洞排出的濕煙氣尤其適合。是目前電力行業(yè)超凈排放的首選設(shè)備。它來(lái)源于硫酸生產(chǎn)行業(yè)中的硫酸氣液分離器。現(xiàn)較廣泛應(yīng)用于電廠及大型取暖鍋爐的超凈排放。但投資較大，每萬(wàn)風(fēng)量的的設(shè)備投資達(dá)10-12萬(wàn)元，系統(tǒng)風(fēng)阻小，僅為300Pa左右。電力消耗主要是高壓放電消耗，每萬(wàn)風(fēng)量的放電消耗大約為7-8kw.可用于濕式脫硫后的再凈化處理。

 

六、湍流式管束除塵器，

 

也是目前電力行業(yè)應(yīng)用的一種高效除塵超凈排放設(shè)備。它的工作原理是濕式凈化器的一種累加及延伸應(yīng)用，據(jù)報(bào)道其除塵效果較好，但必須是在已經(jīng)初步凈化后的煙氣中應(yīng)用。有除塵除霧雙重功能。目前在電力行業(yè)已有初步應(yīng)用，但使用效果有一定的爭(zhēng)議。業(yè)內(nèi)專家對(duì)它的實(shí)際應(yīng)用有不同看法。

 

七、組合式濕式脫硫除塵器，

 

一種新開(kāi)發(fā)的新型濕式除塵脫硫裝置，兼有除塵及脫硫功能，其中的除塵效果得到了加強(qiáng)。根據(jù)目前測(cè)定，對(duì)煙塵脫除率達(dá)到了80%以上。在滿足進(jìn)口煙塵濃度的條件下，完全可以達(dá)到超凈排放的效果。是目前幾種除塵裝置中造價(jià)最低，性價(jià)比最高的脫硫除塵設(shè)備。但目前使用范圍還待進(jìn)一步確定。

 

三、針對(duì)以上出現(xiàn)的問(wèn)題，我們推薦了適合于磚廠可以達(dá)到目前標(biāo)準(zhǔn)的煙氣凈化方案：

 

1）、窯爐結(jié)構(gòu)及工藝不變，對(duì)所排煙氣進(jìn)行超凈排放處理。

 

其工藝路線為：從烘干洞尾部排出的煙氣與余熱煙氣的混合氣體，由風(fēng)機(jī)送入濕式脫硫除塵器，經(jīng)脫硫及水膜除塵后的，產(chǎn)生的濕煙氣，再進(jìn)入濕式高壓靜電除塵器，經(jīng)進(jìn)一步的除進(jìn)入濕電后，最大的特點(diǎn)就是可以吸附煙氣中的微米級(jí)的細(xì)微顆粒物和經(jīng)過(guò)濕式脫硫除塵器后的二次污染物。可以最大化的凈化煙氣，達(dá)到超凈放。因?yàn)楹娓啥闯鰜?lái)的廢煙氣本身就是高濕氣體，而高濕氣體有較好的荷電能力，可以提高濕電的除塵效率。這個(gè)工藝路線，可以把煙氣中的顆粒物的工況含量降到3mg/m3以下，完全可以在窯爐工藝不變的情況下達(dá)到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求。缺點(diǎn)是投資和運(yùn)行成本均較高。

對(duì)于一個(gè)日產(chǎn)30萬(wàn)塊磚的3.8米左右斷面的兩烘兩燒隧道窯來(lái)說(shuō)，需處理的風(fēng)量為28-32萬(wàn)立方米/小時(shí)。濕式除塵脫硫的設(shè)備投資約需56萬(wàn)，濕式電收塵器的設(shè)備投資約需280萬(wàn)左右。煙氣凈化設(shè)備的總投資約為350萬(wàn)左右。運(yùn)行成本：設(shè)備的總風(fēng)阻大約在1200Pa。風(fēng)機(jī)消耗約需增加160kw.。脫硫成本因和燃料煤的含硫量有關(guān)，這里就不作估算了。

 

2）、窯爐改造：煙氣分離。對(duì)所排的煙氣進(jìn)行超凈排放處理。

 

因磚瓦隧道窯大多采用了利用煙氣的殘余熱量和窯尾的余熱來(lái)烘干磚坯。使窯尾余熱這一本不需要進(jìn)行凈化處理的氣體摻入煙氣去進(jìn)行處理，無(wú)形中增加了煙氣的處理投資和煙氣處理成本。在對(duì)煙氣凈化處理沒(méi)有要求和要求不高時(shí)，因其熱量利用和節(jié)能的原因而得到了廣泛的應(yīng)用。而現(xiàn)在環(huán)保政策高壓的情況下，為了達(dá)到超凈排放的要求，需對(duì)所排煙氣進(jìn)行凈化處理。這一作法不再是節(jié)能的舉措，而是增加了運(yùn)行成本及投資成本。成為了一筆不劃算的買賣。

關(guān)于煙氣分離，就是在隧道窯上不再使用煙氣去烘干磚坯，而是只用余熱去烘干磚坯，而煙氣則直接送入煙氣凈化系統(tǒng)去進(jìn)行凈化處理。這樣作的好處主要有2點(diǎn)，一是煙氣處理量可以減小一倍，以上節(jié)舉例的3.8米斷面，二烘二燒的隧道窯為例，需進(jìn)入煙氣凈化系統(tǒng)的煙氣量由28-32萬(wàn)減少到14-16萬(wàn)。那么同時(shí)應(yīng)用高檔的超凈處理工藝，脫硫除塵系統(tǒng)的設(shè)備投資可以減少一半，即由原需350萬(wàn)左右降到160萬(wàn)左右。風(fēng)機(jī)消耗的增加也由160kw下降到80kw左右。第二個(gè)好處是，煙氣分離以后，所處理的煙氣中沒(méi)有摻入余熱空氣，這部分煙氣的含氧量將大大下降。折算系數(shù)就會(huì)變小。同時(shí)烘干過(guò)程不再有SO3與NOx與磚坯水分形成的氣溶膠顆粒物，同時(shí)脫硫液除霧不凈的二次污染的放大系數(shù)也將大大縮小。

 

3）、窯爐改造，煙氣分離，對(duì)所排煙氣用組合式脫硫除塵器進(jìn)行凈化處理。

 

由于煙氣分離后，煙氣的處理量大大降低，氧含量也會(huì)大大降低，折算系數(shù)變小，對(duì)煙氣處理的要求也就變得比較相對(duì)簡(jiǎn)單一點(diǎn)了。對(duì)一些地區(qū)由非煤產(chǎn)生的顆粒物較少的磚瓦企業(yè)，窯爐結(jié)構(gòu)上采用了煙氣分離的方法之后，對(duì)煙氣的處理也就要求不那么高了。使用較低造價(jià)的組合式脫硫除塵器，也可以作到達(dá)標(biāo)排放。

具體工藝是，從窯里焙燒后的煙氣，不再進(jìn)入烘干洞去烘干磚坯，烘干過(guò)程完全交給余熱空氣去完成。焙燒后的純煙氣，直接進(jìn)入到組合式濕法脫硫除塵器中去完成除塵和脫硫過(guò)程。因窯爐改造后，煙氣中的含氧量大幅降低，折算系數(shù)較小，二次污染物的折算影響也變小了，完全可以做到達(dá)標(biāo)排放。

這個(gè)方法煙氣凈化系統(tǒng)的造價(jià)略高于普通的濕式脫硫除塵器，遠(yuǎn)低于濕式電收塵器，對(duì)于上面所述的3.8米斷面的兩烘兩燒隧道窯來(lái)說(shuō)，其煙氣凈化系統(tǒng)的造價(jià)僅為60萬(wàn)元左右，比使用濕電減少一半還多。其系統(tǒng)風(fēng)阻略高于濕式脫硫除塵器和濕式電收塵器的組合，但低于布袋除塵器和濕式脫硫除塵器的組合。上述隧道窯的增加風(fēng)機(jī)消耗約為100-120kw。