從制磚工藝淺談脫硫除塵，裝了環保設備就完事大吉？

作者：河南祥瑞機器

發布時間：2019-08-08

原標題：從制磚工藝淺談脫硫除塵來源：《磚家》作者：李世鋒周天津摘要：通過對制磚工藝各個環節的有效

原標題：從制磚工藝淺談脫硫除塵

來源：《磚家》作者：李世鋒周天津

摘要：通過對制磚工藝各個環節的有效控制，減少或降低大氣污染物排放，提高脫硫除塵效果，從而促使企業排放達標。

關鍵詞：排放標準；低硫原料；窯爐設備；脫硫除塵

隨著國家GB29620--2013《磚瓦工業大氣污染物排放標準》的實施，給制磚行業帶來了前所未有的嚴峻考驗和壓力，此情況必須引起磚瓦行業高度重視。當然由于各地執行力度不一樣，存在很大的差別，但總的趨勢是環保法的執行力度會越來越大。在環保執行力度較差地區，有的制磚企業沒上相應的環保設備還在正常生產，似乎也沒受到什么影響。許多企業存在有等待、觀望等僥幸心理。但這種做法是不可取的，一旦環保檢測認真起來，想蒙混過關是不可能的，有的制磚企業為此會被責令關停，這會給企業造成很大損失和不良影響。所以制磚企業要有自覺的環保意識，強化生產過程中各個環節工藝管理，配備脫硫除塵設備，這是必然的趨勢。

那么是不是上了脫硫除塵設備就完事大吉了？當然不是，就如有了電腦，不裝軟件，不通電源，不與有關設備連接，電腦就是一個擺設。同理，磚廠安裝了脫硫除塵塔，也只是有了硬件設備，相應的有關制磚工藝環節處理不好，也發揮不了應有作用。所以管理措施要跟上，必須強化生產過程中各個工藝環節的管理。

1、原料環節

www.csir.com.cn要用低硫原、燃料

磚廠脫硫達標要從源頭抓起。所購進的原料包括燃料含硫量和含氟量要低。

抓住了原料就抓住了根本，就如汽車一樣，汽油質量好，加上發動機質量也好，尾氣排放就會達標，如果汽油質量不好，僅靠好的發動機要達標也很困難。所以抓住原料就抓住了根本。就某地的A,B,C三廠情況看，雖然都安裝了脫硫塔，但結果是不一樣的，A廠用的是煤矸石和頁巖，安裝了濕式脫硫塔，循環水中幾乎沒有加脫硫劑，但檢測排放指標達標，經查該廠用的煤矸石含硫量只有www.csir.com.cn%，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www.csir.com.cn％，含硫量這樣低，檢測達標是完全沒有問題的；再看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3％以上，混合料的含硫量也在1％以上，與A廠產量基本一樣。雖然脫硫塔的反應池加足了脫硫劑，但廠區內和周圍經常聞到有刺鼻的氣味，周圍的群眾經常到廠里鬧事，最后換成A廠用的煤矸石，不加脫硫劑也達標；C廠也是用煤矸石做內燃用，含硫量在www.csir.com.cn％。為了環保驗收，脫硫塔處的反應池不僅加石灰而且還加火堿，用試紙測試反應池進脫硫塔的循環水PH值顯示為10（當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液用試紙測試顯示為6，結果環保部門來檢查，含硫氣體的排放還是不達標。由于近處沒有低硫煤矸石，就改為用www.csir.com.cn％低硫煤做內燃，再請環保部門來檢測就達標了。可見，排放要達標原料、燃料中的含硫量很重要。

www.csir.com.cn 配入內燃熱值要準確

在制備混合料時，內燃熱值要準確，如果熱值配低了，就會另外加煤，因為一般外燃，不如內燃所起的作用大。一旦熱值配低，就要添加外燃煤，這就會相應的增加了SO2的生成量和所需空氣量，增加了達標排放難度。外加煤一旦過多，更可怕的是會造成煙氣中的顆粒物增加，又給顆粒物達標排放造成麻煩。如果熱值配高了也有麻煩，不僅造成熱量的浪費，而且有害氣體的生成量也會相應增加，脫硫塔的脫硫壓力也會增大，增大了達標排放的難度。可見混合料熱值配的準確不準確，對能否達標排放影響很大。

2、碼坯形式

隨著機械手和自動碼坯機碼坯質量的不斷提高,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，特別是對大斷面隧道窯碼坯的靈活性提供了極大的方便，有效的提高了窯內的通風效率，也就是說可根據風的特性和斷面的大小，設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量，防止了大量的風從垛隙和邊隙流走，從而起到降低過量空氣系數的作用。所以說，成型車間在碼坯時，不僅要考慮到坯垛的穩定性、整齊性、規范性等，還要考慮到下一工段如干燥、焙燒、脫硫達標的問題。

3、干燥環節

干燥室所用熱源一般有三種方式：

www.csir.com.cn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備就可標達排放；

www.csir.com.cn 利用煙熱

把預熱帶的全部煙熱直接送往干燥室干燥磚坯，脫硫塔設在干燥室的排潮處。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品以及腐蝕干燥設備。如前面所述，焙燒1kg磚坯需要排放6立方多煙氣，那么一塊標磚干基為www.csir.com.cn，只需要排出約13立方煙氣就可以燒成，而干燥一塊標磚大約要排出www.csir.com.cn水，需要約20M3空氣，這不僅增加了脫硫設備的負擔，更重要的是提高了過量的空氣系數(α)，就過量的空氣系數增大這一點，就很難做到達標排放。所以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熱器，轉換成干凈的熱空氣送到干燥室，把轉換后的煙氣再送到脫硫塔脫硫，這樣就易達標排放；

www.csir.com.cn利用混合熱量

就是把余熱和高溫預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備，干燥室所排出的氣體，必須經過脫硫塔脫硫才能達標。這種方式要排放達標，看似容易，實際達標排放也很難，因為GB29620--2013《磚瓦工業大氣污染物排放標準》給核定的過量空氣系數只有www.csir.com.cn，也就是排出的氣體中氧的含量是按www.csir.com.cn%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遠大于www.csir.com.cn%，甚至有的干燥室排出的氣體中氧的含量幾乎到達20%，所以達標排放很難。目前行業內推廣的“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。

4、焙燒環節

www.csir.com.cn 合理通風

要千方百計降低風的阻力，盡量增加穿流風量，降低不必要的環流風量。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效率高，風能從磚坯中間穿過，熱傳導路徑短。燒空心磚時，排煙風機的電機HZ（頻率）開度要比燒實心普通磚小的多，就某企業焙燒情況看，燒普通磚時排煙風機的HZ開度90%，火行速度為4m/h，而燒空心磚時，排煙風機開度為46%，火行速度就達www.csir.com.cn/h，這說明只要碼坯合理，千方百計提高穿流風量，降低環流風量，即使總體風量減小，也能達到理想的火行速度。在焙燒速度一定的情況下，通風效率越高，排煙風機排出的氣體就越少，相應的過量空氣系數就低，與核定的www.csir.com.cn系數相差值就越小，煙氣中的含氧量比率就越低，檢測時就易達標。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。這樣窯內風的利用效率很低，大量的氣流沒有發揮應有的作用被抽走了，做了無用功，這不僅浪費了熱量，空氣過剩系數也會大幅度增高，盡此一項就給達標排放帶來很大難度。可見坯垛的合理與否對達標排放也是非常重要的。

www.csir.com.cn操作要合理

合理的焙燒操作，既要保障窯內合理的用風量，也避免用風量過大；既要保障焙燒速度，又要避免把熱量排出。在閘型上盡量用順梯形閘和橋梯形閘，提高熱利用率。當然由于窯型不一樣，長短不一樣，焙燒方式也不一樣，但總的原則是用最少的風量達到最好的效果。

5、窯爐設備方面

干燥室和焙燒窯建造必須符合國家標準《燒結磚瓦工廠節能設計規范》和《燒結磚瓦工廠工程設計規范》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。進車門和截止門密封要好，特別是進車門下面行車坑進車時的漏風問題應重視，盡量做好密封。就國內的干燥室和焙燒窯進車口來看，有待進一步完善，規范的企業一般設計是兩道門，進車時把零車位的車頂進1號車位時，只開截止門，不開進車口門，目的是防止冷風從進車口進入干燥室，但進車門下面有一個行車坑（車底通道），截面積一般都在1m2左右，雖有進車口門在擋風，但下面行車坑進風量也不少，這需要完善和改進。一是行車坑盡量做得小一點，頂車機進出方便就可以了，沒有必要做的寬、深。已經做寬或深的可用磚砌成小的；二是頂車機進出口要用軟質材料檔風，可用廢舊的輸送帶剪裁成4cm寬左右的長條，密釘在進車門上，既不影響頂車機進出，也阻擋了風的吸入。總之要千方百計地減少不必要的冷風進入窯室，降低過量空氣系數。

6、脫硫系統

目前制磚行業一般都采用濕法脫硫，這種方法從實際運用情況看，是經濟適用的。有了脫硫塔只是有了硬件，要使脫硫塔有效的運行，必須要給反應池不斷補充脫硫劑，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，進脫硫塔循環液體顯示的PH值應≧7，返回液體PH值不低于5，當然這主要依據坯體的含硫量來定。石灰漿液濃度一般控制在20%以下，特殊情況短時間可達30%。及時、規范、足量加脫硫劑非常重要。如有一企業，安裝了脫硫塔，也加了脫硫劑，但排出的煙氣還很刺鼻，檢查發現該企業沒有按量按時加脫硫劑。依據該企業原料含硫量和焙燒速度，每天需要消耗脫硫劑（石灰）300kg（按生石灰中氧化鈣的實際含量計算），結果是三天只加了300kg。脫硫劑量沒有加夠，自然脫硫量就不夠。后派專人依據反應池的PH顯示情況及時加脫硫劑，效果立竿見影。所以要求：一是依據反應池循環液的PH值情況及時補充脫硫劑；二是脫硫劑要均勻加入反應池里，與循環液能很好的溶合。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備不停地攪拌，使脫硫劑和循環漿液能有效的溶合；三建造水池時，加脫硫劑（石灰）池比反應池高出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入下一個水池內，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；四脫硫塔設計要合理，進入脫硫塔的液體霧化效果要好，霧氣密度要高，霧點直徑要小，液汽比要合理（≤www.csir.com.cn），從而達到與含硫氣體的最佳接觸。

另外，關于顆粒物排放的問題，按照國家GB29620--2013《磚瓦工業大氣污染物排放標準》要求，每立方不得超過30mg。對我們絕大部分企業來說這項指標是高不可攀的，從實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。當時國內還覺得沒有必要把窯車面吸的那么干凈，但現在看來是非常正確的；

二是在焙燒時盡量采用正負壓焙燒方式，不可使用過大的風量和風壓，減少顆粒物可能被吸走的數量；

三是給干燥室砂封槽加的砂要過篩，把過細的砂土要篩掉，防止從兩窯車連接不好的裙板間把細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，防止濃度過高產生過多的結晶物，使這些結晶物被檢測儀器的檢測濾筒收集進去，造成超標排放。所以脫硫設備的除霧器效率要高，塔內氣體的流速一般控制在4m/s以下，盡量把塵粒、結晶物等顆粒物更多的粘附在除霧器的葉片上。就制磚企業來看，脫硫除塵常用的辦法是雙堿法（此項技術還有待完善和觀察）。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充即可，這種辦法只要控制好，就會減少石灰微粒等結晶物進入脫硫塔。

7、結束語

煙氣排放達標，僅僅靠脫硫塔來完成是不合理的。它關系到制磚工藝各個環節，所以必須抓細抓好各個環節的工作，只有這樣才能用最小的投資和消耗，做到達排放的要求。

參考文獻：

1、梁嘉琪湛軒業他山之石可以攻玉。《磚瓦》雜志2016第5期。

2、邵三虎一次碼燒隧道窯磚廠的藍煙問題探討。《磚瓦》雜志2016第2期。

3、趙鎮魁周大林試談煙氣雙堿法脫硫。《磚瓦》雜志2015第11期。

4、梁嘉琪周天津隧道窯邊隙過大造成的危害。《磚瓦》雜志2016第4期。

在此謝謝中國環境科學研究院王紅梅教授的指導。

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