隨著國家GB29620--2013《磚瓦工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施,給制磚行業(yè)帶來了前所未有的嚴(yán)峻考驗和壓力,此情況必須引起磚瓦行業(yè)高度重視。當(dāng)然由于各地執(zhí)行力度不一樣,存在很大的差別,但總的趨勢是環(huán)保法的執(zhí)行力度會越來越大。
在磚瓦生產(chǎn)中煙氣污染物排量大小、濃度高低既和窯爐設(shè)計、燃料性質(zhì)、焙燒技術(shù)等有關(guān),又和煙氣凈化裝置有關(guān)。
要想控制好煙塵污染物排放,做好煙氣脫硫除塵工作最為重要,這要從多方面綜合考慮,既要減少磚廠本身煙氣排放量又要控制好排放煙氣的凈化過程,多管齊下,才能有好的效果。
主要把控六個環(huán)節(jié):原料環(huán)節(jié)、碼坯形式、干燥環(huán)節(jié)、焙燒環(huán)節(jié)、窯爐設(shè)備方面及脫硫系統(tǒng)。
/ 原料環(huán)節(jié) /
1、要用低硫原、燃料
磚廠脫硫達(dá)標(biāo)要從源頭抓起。所購進(jìn)的原料包括燃料含硫量和含氟量要低。
舉例某地的A,B,C三廠情況看,雖然都安裝了脫硫塔,但結(jié)果是不一樣的。
A廠用的是煤矸石和頁巖,安裝了濕式脫硫塔,循環(huán)水中幾乎沒有加脫硫劑,但檢測排放指標(biāo)達(dá)標(biāo),經(jīng)查該廠用的煤矸石含硫量只有0.18%,頁巖幾乎不含硫,頁巖與煤矸石的配比是2:1,也就是說配成的混合料含硫量也就是大約為0.06%,含硫量這樣低,檢測達(dá)標(biāo)是完全沒有問題的;
B廠也用的是煤矸石和頁巖配成混合料制磚,由于煤矸石含硫量達(dá)3%以上,混合料的含硫量也在1%以上,與A廠產(chǎn)量基本一樣。雖然脫硫塔的反應(yīng)池加足了脫硫劑,但廠區(qū)內(nèi)和周圍經(jīng)常聞到有刺鼻的氣味,周圍的群眾經(jīng)常到廠里鬧事,最后換成A廠用的煤矸石,不加脫硫劑也達(dá)標(biāo);
C廠也是用煤矸石做內(nèi)燃用,含硫量在2.8%。為了環(huán)保驗收,脫硫塔處的反應(yīng)池不僅加石灰而且還加火堿,用試紙測試反應(yīng)池進(jìn)脫硫塔的循環(huán)水PH值顯示為10(當(dāng)然采用石灰石或石灰--石膏法脫硫的,PH值不是越高就越好,過高反而會有副作用),從脫硫塔流出的循環(huán)液用試紙測試顯示為6,結(jié)果環(huán)保部門來檢查,含硫氣體的排放還是不達(dá)標(biāo)。由于近處沒有低硫煤矸石,就改為用0.8%低硫煤做內(nèi)燃,再請環(huán)保部門來檢測就達(dá)標(biāo)了。
可見,排放要達(dá)標(biāo)原料、燃料中的含硫量很重要。
2、配入內(nèi)燃熱值要準(zhǔn)確
在制備混合料時,內(nèi)燃熱值要準(zhǔn)確,如果熱值配低了,就會另外加煤,因為一般外燃,不如內(nèi)燃所起的作用大。
一旦熱值配低,就要添加外燃煤,這就會相應(yīng)的增加了SO2的生成量和所需空氣量,增加了達(dá)標(biāo)排放難度。外加煤一旦過多,更可怕的是會造成煙氣中的顆粒物增加,又給顆粒物達(dá)標(biāo)排放造成麻煩。
/ 碼坯形式 /
隨著機(jī)械手和自動碼坯機(jī)碼坯質(zhì)量的不斷提高,以及碼坯形式靈活多樣,為碼坯形式更加合理打下了良好的基礎(chǔ),特別是對大斷面隧道窯碼坯的靈活性提供了極大的方便,有效的提高了窯內(nèi)的通風(fēng)效率。
也就是說可根據(jù)風(fēng)的特性和斷面的大小,設(shè)計更加合理的碼坯方式,做到邊隙寬度不超8cm,垛隙之間更合理,為焙燒時有效的增加穿流風(fēng)量,防止了大量的風(fēng)從垛隙和邊隙流走,從而起到降低過量空氣系數(shù)的作用。
所以說,成型車間在碼坯時,不僅要考慮到坯垛的穩(wěn)定性、整齊性、規(guī)范性等,還要考慮到下一工段如干燥、焙燒、脫硫達(dá)標(biāo)的問題。
/ 干燥環(huán)節(jié) /
干燥室所用熱源一般有三種方式:
1、利用余熱
從焙燒窯抽取余熱(冷卻帶)送給干燥室,一般都從500℃以下位置抽取,這部分余熱是空氣與磚垛換熱產(chǎn)生的,我們稱為“潔凈余熱”,被抽出送往干燥室加以利用。
所以冷卻帶的這部分余熱是潔凈的,直接送到干燥室干燥磚坯,是不需要再去上脫硫設(shè)備就可標(biāo)達(dá)排放;
2、利用煙熱
把預(yù)熱帶的全部煙熱直接送往干燥室干燥磚坯,脫硫塔設(shè)在干燥室的排潮處。這種方式會給以后的脫硫帶來很大麻煩,同時攜帶有害氣體的煙氣也會污染產(chǎn)品以及腐蝕干燥設(shè)備。
因而我們要把煙熱直接送干燥室干燥磚坯的方法是不可取的,最好的辦法是把煙熱通過轉(zhuǎn)熱器,轉(zhuǎn)換成干凈的熱空氣送到干燥室,把轉(zhuǎn)換后的煙氣再送到脫硫塔脫硫,這樣就易達(dá)標(biāo)排放;
3、利用混合熱量
就是把余熱和高溫預(yù)熱帶的煙熱一起送往干燥室,這種方式雖然方便,但需要為干燥室另外配備一套脫硫設(shè)備,干燥室所排出的氣體,必須經(jīng)過脫硫塔脫硫才能達(dá)標(biāo)。
這種方式要排放達(dá)標(biāo),看似容易,實(shí)際達(dá)標(biāo)排放也很難,因為GB29620--2013《磚瓦工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》給核定的過量空氣系數(shù)只有1.7,也就是排出的氣體中氧的含量是按8.6%核定的。
所以這種用熱方式,會使干燥室排出的氣體中含氧量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于8.6%,甚至有的干燥室排出的氣體中氧的含量幾乎到達(dá)20%,所以達(dá)標(biāo)排放很難。
目前行業(yè)內(nèi)推廣的“煙熱分流”方式,就是比較好的一種方式。
以上三種利用余熱的方式,都可把窯頂空腔和窯底的熱量一并利用,這里不再贅述。
/ 焙燒環(huán)節(jié) /
1、合理通風(fēng)
我們知道燒空心磚時火行速度就快,其重要的一條原因就是空心磚通風(fēng)效率高,風(fēng)能從磚坯中間穿過,熱傳導(dǎo)路徑短。
燒空心磚時,排煙風(fēng)機(jī)的電機(jī)HZ(頻率)開度要比燒實(shí)心普通磚小的多,就某企業(yè)焙燒情況看,燒普通磚時排煙風(fēng)機(jī)的HZ開度90%,火行速度為4m/h,而燒空心磚時,排煙風(fēng)機(jī)開度為46%,火行速度就達(dá)5.4m/h,這說明只要碼坯合理,千方百計提高穿流風(fēng)量,降低環(huán)流風(fēng)量,即使總體風(fēng)量減小,也能達(dá)到理想的火行速度。
在焙燒速度一定的情況下,通風(fēng)效率越高,排煙風(fēng)機(jī)排出的氣體就越少,相應(yīng)的過量空氣系數(shù)就低,與核定的1.7系數(shù)相差值就越小,煙氣中的含氧量比率就越低,檢測時就易達(dá)標(biāo)。
另外碼坯時,坯垛與窯墻的距離越小越好,如果邊隙大于15cm以上,只有5%的氣流能從坯垛中間穿過,而95%氣流從邊隙和垛隙周圍流走了。
這樣窯內(nèi)風(fēng)的利用效率很低,大量的氣流沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用被抽走了,做了無用功,這不僅浪費(fèi)了熱量,空氣過剩系數(shù)也會大幅度增高,盡此一項就給達(dá)標(biāo)排放帶來很大難度。可見坯垛的合理與否對達(dá)標(biāo)排放也是非常重要的。
2、操作要合理
合理的焙燒操作,既要保障窯內(nèi)合理的用風(fēng)量,也避免用風(fēng)量過大;既要保障焙燒速度,又要避免把熱量排出。由于窯型不一樣,長短不一樣,焙燒方式也不一樣,但總的原則是用最少的風(fēng)量達(dá)到最好的效果。
3、窯爐設(shè)備方面
干燥室和焙燒窯建造必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)《燒結(jié)磚瓦工廠節(jié)能設(shè)計規(guī)范》和《燒結(jié)磚瓦工廠工程設(shè)計規(guī)范》的要求。
一是保溫性能要好。干燥室保溫性能好,干燥同量磚坯所需焙燒窯送的熱量就少,實(shí)際這就是降低了焙燒窯的燃料消耗和有害氣體的排放量;焙燒窯保溫性能越好,焙燒時窯墻和窯頂所散發(fā)掉的熱量就越小,燃料消耗就越低,自然的含硫氣體相對就少,減輕了脫硫壓力;
二密封性要好。包括砂封槽不能缺砂,窯車裙板要平直不變形。兩車之間密封槽要無硬物不缺棉。進(jìn)車門和截止門密封要好,特別是進(jìn)車門下面行車坑進(jìn)車時的漏風(fēng)問題應(yīng)重視,盡量做好密封。就國內(nèi)的干燥室和焙燒窯進(jìn)車口來看,有待進(jìn)一步完善,規(guī)范的企業(yè)一般設(shè)計是兩道門,進(jìn)車時把零車位的車頂進(jìn)1號車位時,只開截止門,不開進(jìn)車口門,目的是防止冷風(fēng)從進(jìn)車口進(jìn)入干燥室,但進(jìn)車門下面有一個行車坑(車底通道),截面積一般都在1m2左右,雖有進(jìn)車口門在擋風(fēng),但下面行車坑進(jìn)風(fēng)量也不少,這需要完善和改進(jìn)。
/ 脫硫系統(tǒng) /
目前制磚行業(yè)一般都采用濕法脫硫,這種方法從實(shí)際運(yùn)用情況看,是經(jīng)濟(jì)適用的。有了脫硫塔只是有了硬件,要使脫硫塔有效的運(yùn)行,必須要給反應(yīng)池不斷補(bǔ)充脫硫劑,含硫越高的磚坯,消耗的脫硫劑就越多,這就要求我們按照不同的脫硫劑,核定反應(yīng)池的PH值的顯示范圍。
如石灰石(石灰)-石膏脫硫法,一般情況下,進(jìn)脫硫塔循環(huán)液體顯示的PH值應(yīng)≧7,返回液體PH值不低于5,當(dāng)然這主要依據(jù)坯體的含硫量來定。石灰漿液濃度一般控制在20%以下,特殊情況短時間可達(dá)30%。及時、規(guī)范、足量加脫硫劑非常重要。
所以要求:
一是依據(jù)反應(yīng)池循環(huán)液的PH值情況及時補(bǔ)充脫硫劑;
二是脫硫劑要均勻加入反應(yīng)池里,與循環(huán)液能很好的溶合。不可一次加入過多,形成堆狀,影響脫硫劑效果,最好在加料池上安裝攪拌設(shè)備不停地攪拌,使脫硫劑和循環(huán)漿液能有效的溶合;
三建造水池時,加脫硫劑(石灰)池比反應(yīng)池高出50cm以上,形成階梯型,主要是便于清渣。為防止固體的脫硫劑過多的進(jìn)入下一個水池內(nèi),造成排出的氣體中顆粒物增多,漿液池一般不低于4個,以便保障漿液有一定的沉淀時間;
四脫硫塔設(shè)計要合理,進(jìn)入脫硫塔的液體霧化效果要好,霧氣密度要高,霧點(diǎn)直徑要小,液汽比要合理(≤1.2),從而達(dá)到與含硫氣體的最佳接觸。
另外,關(guān)于顆粒物排放的問題,按照國家GB29620--2013《磚瓦工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求,每立方不得超過30mg。對我們絕大部分企業(yè)來說這項指標(biāo)是高不可攀的,從實(shí)際情況來看除塵比脫硫還要難,必須高度重視。
一是在碼坯之前要把窯車清掃干凈,防止窯車上的塵粒被吸到脫硫塔里去,最好用吸塵器吸凈窯車上的塵粒,德國有的企業(yè)做一個和窯車一樣寬度大的吸塵器,窯車推過時一次就把灰塵吸干凈了。當(dāng)時國內(nèi)還覺得沒有必要把窯車面吸的那么干凈,但現(xiàn)在看來是非常正確的;
二是在焙燒時盡量采用正負(fù)壓焙燒方式,不可使用過大的風(fēng)量和風(fēng)壓,減少顆粒物可能被吸走的數(shù)量;
三是給干燥室砂封槽加的砂要過篩,把過細(xì)的砂土要篩掉,防止從兩窯車連接不好的裙板間把細(xì)沙土吸入干燥室和焙燒窯的窯車面上;
四是選擇有高效除霧器的脫硫設(shè)備。采用石灰石或石灰--石膏法脫硫的,石灰漿液要控制在20%左右,防止?jié)舛冗^高產(chǎn)生過多的結(jié)晶物,使這些結(jié)晶物被檢測儀器的檢測濾筒收集進(jìn)去,造成超標(biāo)排放。所以脫硫設(shè)備的除霧器效率要高,塔內(nèi)氣體的流速一般控制在4m/s以下,盡量把塵粒、結(jié)晶物等顆粒物更多的粘附在除霧器的葉片上。就制磚企業(yè)來看,脫硫除塵常用的辦法是雙堿法(此項技術(shù)還有待完善和觀察)。
鈉堿做吸收液,石灰做還原液,雖然鈉堿相對石灰來說較貴,但用量較少,在脫硫過程中脫硫劑主要是石灰,鈉堿只需要少量添加補(bǔ)充即可,這種辦法只要控制好,就會減少石灰微粒等結(jié)晶物進(jìn)入脫硫塔。
/ 結(jié)束語 /
煙氣排放達(dá)標(biāo),僅僅靠脫硫塔來完成是不合理的。它關(guān)系到制磚工藝各個環(huán)節(jié),所以必須抓細(xì)抓好各個環(huán)節(jié)的工作,只有這樣才能用最小的投資和消耗,做到達(dá)排放的要求。
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