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烧结砖瓦的烟气处理分析
  中国砖瓦网  [2018/7/5]  
摘要:

  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。



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来源:富兴环保
  
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