1 背景
根據(jù)原環(huán)境保護(hù)部2018年1月5日《關(guān)于磚瓦行業(yè)環(huán)保專項(xiàng)執(zhí)法檢查開展情況的通報(bào)》顯示，對(duì)具備監(jiān)測(cè)條件的11691 家磚瓦企業(yè)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，僅有54%的企業(yè)滿足《磚瓦工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB19620—2013）表2大氣污染物排放限值。不難看出，目前磚瓦行業(yè)面臨著巨大的環(huán)保生存壓力。本文以磚瓦行業(yè)中隧道窯為載體，淺析其煙氣排放難以達(dá)標(biāo)的原因。提出了提高達(dá)標(biāo)率的措施。
2 隧道窯工作原理
隧道窯可分為三帶∶預(yù)熱帶、燒成帶、冷卻帶。坯體（未燒半成品）干燥至一定水分裝載在窯車上入窯，首先經(jīng)預(yù)熱帶，受到來自燒成帶的燃燒產(chǎn)物（高溫?zé)煔猓╊A(yù)熱，然后進(jìn)入燒成帶，燃料燃燒的火焰及生成的燃燒產(chǎn)物加熱坯體，使達(dá)到一定的溫度而燒成。燒成的產(chǎn)品最后進(jìn)入冷卻帶，將熱量傳給入窯的冷空氣，冷空氣經(jīng)制品而被加熱后，再抽出送入干燥窯作為干燥生坯的熱源，而磚瓦本身冷卻后出窯。其原理簡(jiǎn)圖如圖1所示。
3 隧道窯煙氣排放難于達(dá)標(biāo)的原因分析
3.1 首先企業(yè)自身環(huán)保措施不到位，環(huán)保意識(shí)薄弱是主要原因
大多數(shù)企業(yè)存在物料堆放不規(guī)范，未有效封閉，存在露天堆放的情況;道路未硬化，揚(yáng)塵大;最關(guān)鍵的是僅35%的企業(yè)安裝了除塵脫硫設(shè)施。并且部分企業(yè)還存在脫硫除塵污染處理設(shè)施和在線監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行不正常的問題。
3.2 隧道窯工藝自身造成了煙氣氧含量高
通過圖1可以看出，在燒成帶需要空氣（第一次送空氣）提供氧氣保證燃料充分燃燒供給熱源，與此同時(shí)還需要更多的氧氣使磚坯中的鐵元素完全氧化成紅色的 Fe2O3，而這部分熱空氣又會(huì)被抽入預(yù)熱帶干燥磚坯。其次，在冷卻帶需要鼓入冷空氣冷卻燒結(jié)的磚瓦，而這部分冷空氣隨后又進(jìn)入燒成帶部分參與燃燒，其余部分同樣進(jìn)入預(yù)熱帶，且這部分冷空氣往往遠(yuǎn)大于燒成帶產(chǎn)生的煙氣。所以煙道排除的煙氣包含燃燒產(chǎn)生的煙氣、干燥產(chǎn)生的水蒸氣、冷卻帶剩余的空氣，從而導(dǎo)致煙氣中氧含量增高。
3.3 （GB19620一2013）修改單前后對(duì)照
（GB19620-2013）修改單前后對(duì)照見表1。
從以上對(duì)照表（表1）可以看出，修改單將基準(zhǔn)含氧量更改為18%，這樣更切合隧道窯工藝實(shí)際情況，關(guān)鍵點(diǎn)就在這里，因磚瓦窯含氧量一般在17%～20%。二氧化硫的排放限值由300 mg/m3調(diào)整為150 mg/m3，看似更加嚴(yán)厲，其實(shí)較之前更容易達(dá)標(biāo)。例如某隧道窯實(shí)測(cè)含氧量為13%，二氧化硫?qū)崪y(cè)濃度為 400 mg/m2，按照修改前后計(jì)算是否達(dá)標(biāo)，見表2。
由此可見，對(duì)磚瓦窯來說，二氧化硫這個(gè)萬惡之痛較之前更容易達(dá)標(biāo)。
4 提高達(dá)標(biāo)率措施探討
4.1 降低顆粒物的措施
據(jù)調(diào)查，現(xiàn)行狀況下，隧道窯主要采用濕法除塵或脫硫除塵一體化技術(shù)降低煙氣顆粒物的排放，很少采用阻力較大的袋式除塵器。而袋式除塵技術(shù)凈化效率高，一般能將排放濃度控制在20mg/m3范圍內(nèi)。僅采用濕法脫硫協(xié)同除塵，可將顆粒物濃度一般控制在30mg/m3范圍內(nèi)。需要注意的是，脫硫塔吸收漿夜的pH值最好控制在5～6，若pH值過高，則CaCO3利用率不大，就會(huì)結(jié)垢（生成石膏）堵塞霧化器和管道，從而造成顆粒物超標(biāo)。另外要注意預(yù)熱帶、窯車的清掃工作。
4.2 降低二氧化硫的措施
首先要建設(shè)合格高效率的脫硫設(shè)施。據(jù)統(tǒng)計(jì)，磚瓦行業(yè)SO2控制主要采用濕法脫硫，其中應(yīng)用雙堿法脫硫和簡(jiǎn)易濕法最為普遍，極少數(shù)企業(yè)用氨法脫硫，石灰/石灰石—石膏法等其他工藝鮮有應(yīng)用。其次，采用低硫煤作為燃料。另外，嚴(yán)格控制吸收漿液的pH值5～6，提高二氧化硫吸收效率。通過前面3.3的分析，降低煙氣中的氧含量才是關(guān)鍵所在，比脫硫除塵更有效。
4.3 降低氮氧化物的措施
磚瓦窯燃燒溫度一般在850~1100℃之間，熱力型NOx產(chǎn)生濃度低，主要以燃料型和瞬時(shí)型NOx為主。由于磚瓦窯脫硝難度很大，NOx排放濃度相對(duì)較低，一般地區(qū)200 mg/m3的排放限值，不需要單獨(dú)脫硝即可達(dá)標(biāo)。
4.4 降低氟化物的措施
磚瓦窯煙氣中的氟化物主要來源于原料土樣中，其排放濃度較低，目前大多數(shù)企業(yè)也沒有采取單獨(dú)的控制技術(shù)，一般也能將其控制在 3 mg/m3以下。安裝的脫硫設(shè)施在一定程度上會(huì)起到協(xié)同脫除氟化物的作用。
5.磚瓦行業(yè)隧道窯煙氣排放監(jiān)控
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人民生活水平的提高，環(huán)保意識(shí)也隨著提升。在大氣、水質(zhì)、固體廢棄物等方面一直是環(huán)保常常涉及的問題。針對(duì)大氣污染方面，霧霾天氣的頻發(fā)、沙塵暴、酸雨、臭氧層的破壞等，都與大氣污染息息相關(guān)。因此，在大氣重污染方面國(guó)家已出臺(tái)了很多的相關(guān)強(qiáng)制性措施，限制重污染企業(yè)的排放生產(chǎn)、污染性氣體經(jīng)過治理合格再排放等等。
在大氣監(jiān)測(cè)方面網(wǎng)格化大氣監(jiān)測(cè)、VOC在線監(jiān)測(cè)、廠界污染物在線監(jiān)測(cè)、煙氣在線監(jiān)測(cè)已成為當(dāng)下大氣污染物監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)。相繼出臺(tái)了大氣污染物監(jiān)測(cè)的各類標(biāo)準(zhǔn)。在煙氣監(jiān)測(cè)方面，國(guó)家對(duì)監(jiān)測(cè)煙氣排放也越來越嚴(yán)格，特別是在電力、煤化工、鋼鐵、脫硫脫硝、石油石化、有色金屬、建筑材料等方面。
因此，根據(jù)國(guó)家規(guī)定的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)目標(biāo)氣體濃度的需求，天禹智控在此基礎(chǔ)上相應(yīng)推出煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）。
6 結(jié)論
雖然磚瓦行業(yè)目前面臨著巨大的環(huán)保壓力，但是只要各企業(yè)嚴(yán)格規(guī)范環(huán)保措施，掌握各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)要點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煙氣排放，及時(shí)調(diào)整工藝，滿足煙氣達(dá)標(biāo)排放不是難題。其中，顆粒物、NOx、氟化物較易達(dá)標(biāo)，主要是二氧化硫具有一定的達(dá)標(biāo)難度。但通過修改前后比較不難發(fā)現(xiàn)，隧道窯企業(yè)可從工藝上改進(jìn)和采取上述相應(yīng)的環(huán)保措施降低煙氣中含氧量，以滿足達(dá)標(biāo)排放。目前修改單已于2020年12月8日頒布，自2021年1月1日1起實(shí)施。
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