磚瓦隧道窯大氣污染物排放難以達標的原因及其解決應對措施

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

 

1、煙氣中氧含量對檢測結果的影響：

 

環(huán)境監(jiān)測部門在磚廠檢測時，需要檢測煙氣中的氧含量。氧含量的檢測，是為了防止稀釋排放的一種監(jiān)測手段。氧含量的檢測及折算系數(shù)的確定，對由燃料煤燃燒所產生的污染物，會排除稀釋空氣的影響，得到一個準確的污染物數(shù)值。

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

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

折算系數(shù)對二次污染物檢測值有放大作用。

在磚瓦生產中，因為顆粒物和氟化物不僅是由燃料煤燃燒形成的，其它原因也會形成顆粒物和氟化物，折算系數(shù)會放大這些污染物數(shù)值。所以，氧含量高對顆粒物和氟化物檢測結果有較大影響。

 

2、隧道窯所排煙氣中為什么顆粒物難以達標：

 

1）、磚廠的脫硫除塵設備簡陋，大多為一級單塔噴淋，不能達到升級后的標準要求。

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

3）、因燒磚隧道窯所排煙氣的氧含量高，過量系數(shù)大，導致折算系數(shù)大。生產工藝過程中的二次污染物經折算系數(shù)放大而形成超標現(xiàn)象。

 

 

二、下面就針對幾種磚廠適用的煙氣凈化設備的性能特點  投資及運行成本分析：

 

1、布袋除塵器：

 

是目前國內各行業(yè)中應用最廣泛的除塵設備。效率高，效果好。可過濾掉煙氣中的較大顆粒物，有些材質的布袋還兼有吸附細微顆粒物的功能。通常作為煙氣從鍋爐中出來后的首道除塵設備。設備投資相對較小，處理每萬風量的設備投資約為5萬元左右。系統(tǒng)風阻約為1500Pa，略大于磚瓦隧道窯的全部系統(tǒng)風阻。每萬風量的風機電耗大約為11-15kw。每萬風量約需布袋160平方，如果使用常用的D130×2450的布袋，每萬風量約需配置160個布袋。缺點是對潮濕氣體的適應性差，如煙氣潮濕會造成布袋糊袋，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，但效果還有侍長期運行的驗證。

 

二、高壓靜電除塵器，

 

特點是吸附性除塵，有利于去除煙氣中的細微顆粒。但對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，風阻約為300-500Pa,僅為布袋除塵的三分之一到五分之一。風機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風量為7-8萬元左右，略高于布袋除塵。運行成本每萬風量的風機電耗大約為3-5kw.放電消耗大約為5-10kw。每萬風量的運行成本總電耗基本與布袋除塵器相當。

 

三、電袋除塵器：

 

上面兩種除塵器的結合，作用互補。煙氣經過高壓靜電和布袋除塵兩級處理，既用靜電吸附了細微的顆粒物，又用布袋過濾了較大顆粒的煙塵。是一種具有雙重作用的高效除塵設備。每萬風量的運行成本大約相當于1.5倍的布袋除塵器，總風阻約為1600Pa。但其作用卻相當于布袋與高壓靜電兩種除塵器的總和。

 

四、水膜除塵器：

 

目前在磚廠應用的基本是脫硫除塵一體機，一個濕法脫硫除塵器可達到脫硫除塵雙重效果。對較大的顆粒物有較好的除塵效率，去除率可達80%-90%，但對煙塵顆粒物的去除效率大約是50%，對微米級的細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的結晶會隨未脫盡水分的煙氣排出，會造成石膏雨的二次污染。所以僅用濕法脫硫除塵一體機雖可完成除塵和脫硫雙重功效，可達到標準中表1的標準。但在磚瓦隧道窯中，因二次污染物在檢測時會被折算系數(shù)放大，難以達到表2的標準。設備的總風阻依據(jù)各廠生產的內部結構不同，相差很大，一般在800到1600Pa之間，按平均800來計算的話，每萬風量約需增加風機電耗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來算，每萬風量，約需10立方的水，水循環(huán)的動力消耗約為每萬風量2KW。

 

五、濕式高壓靜電除塵器，

 

是一種高效的超凈化設備，可適用于高濕度，高酸度的煙氣除塵，對磚瓦企業(yè)的由烘干洞排出的濕煙氣尤其適合。是目前電力行業(yè)超凈排放的首選設備。它來源于硫酸生產行業(yè)中的硫酸氣液分離器。現(xiàn)較廣泛應用于電廠及大型取暖鍋爐的超凈排放。但投資較大，每萬風量的的設備投資達10-12萬元，系統(tǒng)風阻小，僅為300Pa左右。電力消耗主要是高壓放電消耗，每萬風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)應用的一種高效除塵超凈排放設備。它的工作原理是濕式凈化器的一種累加及延伸應用，據(jù)報道其除塵效果較好，但必須是在已經初步凈化后的煙氣中應用。有除塵除霧雙重功能。目前在電力行業(yè)已有初步應用，但使用效果有一定的爭議。業(yè)內專家對它的實際應用有不同看法。

 

七、組合式濕式脫硫除塵器，

 

一種新開發(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。根據(jù)目前測定，對煙塵脫除率達到了80%以上。在滿足進口煙塵濃度的條件下，完全可以達到超凈排放的效果。是目前幾種除塵裝置中造價最低，性價比最高的脫硫除塵設備。但目前使用范圍還待進一步確定。

 

三、針對以上出現(xiàn)的問題，我們推薦了適合于磚廠可以達到目前標準的煙氣凈化方案：

 

1）、窯爐結構及工藝不變，對所排煙氣進行超凈排放處理。

 

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，由風機送入濕式脫硫除塵器，經脫硫及水膜除塵后的，產生的濕煙氣，再進入濕式高壓靜電除塵器，經進一步的除進入濕電后，最大的特點就是可以吸附煙氣中的微米級的細微顆粒物和經過濕式脫硫除塵器后的二次污染物。可以最大化的凈化煙氣，達到超凈放。因為烘干洞出來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到現(xiàn)行標準的要求。缺點是投資和運行成本均較高。

對于一個日產30萬塊磚的3.8米左右斷面的兩烘兩燒隧道窯來說，需處理的風量為28-32萬立方米/小時。濕式除塵脫硫的設備投資約需56萬，濕式電收塵器的設備投資約需280萬左右。煙氣凈化設備的總投資約為350萬左右。運行成本：設備的總風阻大約在1200Pa。風機消耗約需增加160kw.。脫硫成本因和燃料煤的含硫量有關，這里就不作估算了。

 

2）、窯爐改造：煙氣分離。對所排的煙氣進行超凈排放處理。

 

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烘干磚坯。使窯尾余熱這一本不需要進行凈化處理的氣體摻入煙氣去進行處理，無形中增加了煙氣的處理投資和煙氣處理成本。在對煙氣凈化處理沒有要求和要求不高時，因其熱量利用和節(jié)能的原因而得到了廣泛的應用。而現(xiàn)在環(huán)保政策高壓的情況下，為了達到超凈排放的要求，需對所排煙氣進行凈化處理。這一作法不再是節(jié)能的舉措，而是增加了運行成本及投資成本。成為了一筆不劃算的買賣。

關于煙氣分離，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)去進行凈化處理。這樣作的好處主要有2點，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，需進入煙氣凈化系統(tǒng)的煙氣量由28-32萬減少到14-16萬。那么同時應用高檔的超凈處理工藝，脫硫除塵系統(tǒng)的設備投資可以減少一半，即由原需350萬左右降到160萬左右。風機消耗的增加也由160kw下降到80kw左右。第二個好處是，煙氣分離以后，所處理的煙氣中沒有摻入余熱空氣，這部分煙氣的含氧量將大大下降。折算系數(shù)就會變小。同時烘干過程不再有SO3與NOx與磚坯水分形成的氣溶膠顆粒物，同時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，對所排煙氣用組合式脫硫除塵器進行凈化處理。

 

由于煙氣分離后，煙氣的處理量大大降低，氧含量也會大大降低，折算系數(shù)變小，對煙氣處理的要求也就變得比較相對簡單一點了。對一些地區(qū)由非煤產生的顆粒物較少的磚瓦企業(yè)，窯爐結構上采用了煙氣分離的方法之后，對煙氣的處理也就要求不那么高了。使用較低造價的組合式脫硫除塵器，也可以作到達標排放。

具體工藝是，從窯里焙燒后的煙氣，不再進入烘干洞去烘干磚坯，烘干過程完全交給余熱空氣去完成。焙燒后的純煙氣，直接進入到組合式濕法脫硫除塵器中去完成除塵和脫硫過程。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，完全可以做到達標排放。

這個方法煙氣凈化系統(tǒng)的造價略高于普通的濕式脫硫除塵器，遠低于濕式電收塵器，對于上面所述的3.8米斷面的兩烘兩燒隧道窯來說，其煙氣凈化系統(tǒng)的造價僅為60萬元左右，比使用濕電減少一半還多。其系統(tǒng)風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機消耗約為100-120kw。