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技术丨从制砖工艺浅谈脱硫除尘 装了环保设备就完事大吉?

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技术丨从制砖工艺浅谈脱硫除尘 装了环保设备就完事大吉?

发布日期:2018-04-12 作者:张成刚 点击:

技术丨从制砖工艺浅谈脱硫除尘 装了环保设备就完事大吉?

  来源:砖瓦    2018/4/12 8:54:16    
所属频道:   关键词:  

:随着GB29620--2013《砖瓦工业大气标准》的实施,给制砖行业带来了前所未有的严峻考验和压力,此情况必须引起砖瓦行业高度重视。当然由于各地执行力度不一样,存在很大的差别,但总的趋势是环保法的执行力度会越来越大。

在砖瓦生产中烟气污染物排量大小、浓度高低既和窑炉设计、燃料性质、焙烧技术等有关,又和烟气净化装置有关。 

要想控制好烟尘污染物排放,做好除尘工作为重要,这要从多方面综合考虑,既要减少砖厂本身烟气排放量又要控制好排放烟气的净化过程,多管齐下,才能有好的效果。

主要把控六个环节:原料环节、码坯形式、干燥环节、焙烧环节、窑炉设备方面及

/ 原料环节 /

1、要用低硫原、燃料

砖厂脱硫达标要从源头抓起。所购进的原料包括燃料含硫量和含氟量要低。

举例某地的A,B,C三厂情况看,虽然都安装了脱硫塔,但结果是不一样的。

A厂用的是煤矸石和页岩,安装了湿式脱硫塔,循环水中几乎没有加脱硫剂,但检测排放指标达标,经查该厂用的煤矸石含硫量只有0。18%,页岩几乎不含硫,页岩与煤矸石的配比是2:1,也就是说配成的混合料含硫量也就是大约为0。06%,含硫量这样低,检测达标是完全没有问题的;

B厂也用的是煤矸石和页岩配成混合料制砖,由于煤矸石含硫量达3%以上,混合料的含硫量也在1%以上,与A厂产量基本一样。虽然脱硫塔的反应池加足了脱硫剂,但厂区内和周围经常闻到有刺鼻的气味,周围的群众经常到厂里闹事,后换成A厂用的煤矸石,不加脱硫剂也达标;

C厂也是用煤矸石做内燃用,含硫量在2.8%。为了环保验收,脱硫塔处的反应池不仅加石灰而且还加火碱,用试纸测试反应池进脱硫塔的循环水PH值显示为10(当然采用石灰石或石灰--石膏法脱硫的,PH值不是越高就越好,过高反而会有副作用),从脱硫塔流出的循环液用试纸测试显示为6,结果环保部门来检查,含硫气体的排放还是不达标。由于近处没有低硫煤矸石,就改为用0.8%低硫煤做内燃,再请环保部门来检测就达标了。

可见,排放要达标原料、燃料中的含硫量很重要。

2、配入内燃热值要准确

在制备混合料时,内燃热值要准确,如果热值配低了,就会另外加煤,因为一般外燃,不如内燃所起的作用大。

一旦热值配低,就要添加外燃煤,这就会相应的增加了SO2的生成量和所需空气量,增加了达标排放难度。外加煤一旦过多,更可怕的是会造成烟气中的颗粒物增加,又给颗粒物达标排放造成麻烦。

/ 码坯形式 /

 

随着机械手和自动码坯机码坯质量的不断提高,以及码坯形式灵活多样,为码坯形式更加合理打下了良好的基础,特别是对大断面隧道窑码坯的灵活性提供了极大的方便,有效的提高了窑内的通风效率。

也就是说可根据风的特性和断面的大小,设计更加合理的码坯方式,做到边隙宽度不超8cm,垛隙之间更合理,为焙烧时有效的增加穿流风量,防止了大量的风从垛隙和边隙流走,从而起到降低过量空气系数的作用。

所以说,成型车间在码坯时,不仅要考虑到坯垛的稳定性、整齐性、规范性等,还要考虑到下一工段如干燥、焙烧、脱硫达标的问题。

/ 干燥环节 /

干燥室所用热源一般有三种方式:

1、利用余热

从焙烧窑抽取余热(冷却带)送给干燥室,一般都从500℃以下位置抽取,这部分余热是空气与砖垛换热产生的,我们称为“洁净余热”,被抽出送往干燥室加以利用。

所以冷却带的这部分余热是洁净的,直接送到干燥室干燥砖坯,是不需要再去上脱硫设备就可标达排放;

2、利用烟热

把预热带的全部烟热直接送往干燥室干燥砖坯,脱硫塔设在干燥室的排潮处。这种方式会给以后的脱硫带来很大麻烦,同时携带有害气体的烟气也会污染产品以及腐蚀干燥设备。

因而我们要把烟热直接送干燥室干燥砖坯的方法是不可取的,好的办法是把烟热通过转热器,转换成干净的热空气送到干燥室,把转换后的烟气再送到脱硫塔脱硫,这样就易达标排放;

3、利用混合热量

就是把余热和高温预热带的烟热一起送往干燥室,这种方式虽然方便,但需要为干燥室另外配备一套脱硫设备,干燥室所排出的气体,必须经过脱硫塔脱硫才能达标。

这种方式要排放达标,看似容易,实际达标排放也很难,因为GB29620--2013《砖瓦工业大气污染物排放标准》给核定的过量空气系数只有1。7,也就是排出的气体中氧的含量是按8。6%核定的。

所以这种用热方式,会使干燥室排出的气体中含氧量远远大于8。6%,甚至有的干燥室排出的气体中氧的含量几乎到达20%,所以达标排放很难。

目前行业内推广的“烟热分流”方式,就是比较好的一种方式。

以上三种利用余热的方式,都可把窑顶空腔和窑底的热量一并利用,这里不再赘述。

/ 焙烧环节 /

1、合理通风

我们知道烧空心砖时火行速度就快,其重要的一条原因就是空心砖通风效率高,风能从砖坯中间穿过,热传导路径短。

烧空心砖时,排烟风机的电机HZ(频率)开度要比烧实心普通砖小的多,就某企业焙烧情况看,烧普通砖时排烟风机的HZ开度90%,火行速度为4m/h,而烧空心砖时,排烟风机开度为46%,火行速度就达5。4m/h,这说明只要码坯合理,千方百计提高穿流风量,降低环流风量,即使总体风量减小,也能达到理想的火行速度。

在焙烧速度一定的情况下,通风效率越高,排烟风机排出的气体就越少,相应的过量空气系数就低,与核定的1。7系数相差值就越小,烟气中的含氧量比率就越低,检测时就易达标。

另外码坯时,坯垛与窑墙的距离越小越好,如果边隙大于15cm以上,只有5%的气流能从坯垛中间穿过,而95%气流从边隙和垛隙周围流走了。

这样窑内风的利用效率很低,大量的气流没有发挥应有的作用被抽走了,做了无用功,这不仅浪费了热量,空气过剩系数也会大幅度增高,尽此一项就给达标排放带来很大难度。可见坯垛的合理与否对达标排放也是非常重要的。

2、操作要合理

合理的焙烧操作,既要保障窑内合理的用风量,也避免用风量过大;既要保障焙烧速度,又要避免把热量排出。由于窑型不一样,长短不一样,焙烧方式也不一样,但总的原则是用少的风量达到好的效果。

3、窑炉设备方面

干燥室和焙烧窑建造必须符合标准《烧结砖瓦工厂节能设计规范》和《烧结砖瓦工厂工程设计规范》的要求。

一是保温性能要好。干燥室保温性能好,干燥同量砖坯所需焙烧窑送的热量就少,实际这就是降低了焙烧窑的燃料消耗和有害气体的排放量;焙烧窑保温性能越好,焙烧时窑墙和窑顶所散发掉的热量就越小,燃料消耗就越低,自然的含硫气体相对就少,减轻了脱硫压力;

二密封性要好。包括砂封槽不能缺砂,窑车裙板要平直不变形。两车之间密封槽要无硬物不缺棉。进车门和截止门密封要好,特别是进车门下面行车坑进车时的漏风问题应重视,尽量做好密封。就国内的干燥室和焙烧窑进车口来看,有待进一步完善,规范的企业一般设计是两道门,进车时把零车位的车顶进1号车位时,只开截止门,不开进车口门,目的是防止冷风从进车口进入干燥室,但进车门下面有一个行车坑(车底通道),截面积一般都在1m2左右,虽有进车口门在挡风,但下面行车坑进风量也不少,这需要完善和改进。

/ 脱硫系统 /

目前制砖行业一般都采用湿法脱硫,这种方法从实际运用情况看,是经济适用的。有了脱硫塔只是有了硬件,要使脱硫塔有效的运行,必须要给反应池不断补充脱硫剂,含硫越高的砖坯,消耗的脱硫剂就越多,这就要求我们按照不同的脱硫剂,核定反应池的PH值的显示范围。

如石灰石(石灰)-石膏脱硫法,一般情况下,进脱硫塔循环液体显示的PH值应≧7,返回液体PH值不低于5,当然这主要依据坯体的含硫量来定。石灰浆液浓度一般控制在20%以下,特殊情况短时间可达30%。及时、规范、足量加脱硫剂非常重要。

 

(▲绍兴砖厂烟气脱硫工程案例)

所以要求:

一是依据反应池循环液的PH值情况及时补充脱硫剂;

二是脱硫剂要均匀加入反应池里,与循环液能很好的溶合。不可一次加入过多,形成堆状,影响脱硫剂效果,好在加料池上安装搅拌设备不停地搅拌,使脱硫剂和循环浆液能有效的溶合;

三建造水池时,加脱硫剂(石灰)池比反应池高出50cm以上,形成阶梯型,主要是便于清渣。为防止固体的脱硫剂过多的进入下一个水池内,造成排出的气体中颗粒物增多,浆液池一般不低于4个,以便保障浆液有一定的沉淀时间;

四脱硫塔设计要合理,进入脱硫塔的液体雾化效果要好,雾气密度要高,雾点直径要小,液汽比要合理(≤1.2),从而达到与含硫气体的佳接触。

另外,关于颗粒物排放的问题,按照GB29620--2013《砖瓦工业大气污染物排放标准》要求,每立方不得超过30mg。对我们绝大部分企业来说这项指标是高不可攀的,从实际情况来看除尘比脱硫还要难,必须高度重视。

一是在码坯之前要把窑车清扫干净,防止窑车上的尘粒被吸到脱硫塔里去,好用吸尘器吸净窑车上的尘粒,德国有的企业做一个和窑车一样宽度大的吸尘器,窑车推过时一次就把灰尘吸干净了。当时国内还觉得没有必要把窑车面吸的那么干净,但现在看来是非常正确的;

二是在焙烧时尽量采用正负压焙烧方式,不可使用过大的风量和风压,减少颗粒物可能被吸走的数量;

三是给干燥室砂封槽加的砂要过筛,把过细的砂土要筛掉,防止从两窑车连接不好的裙板间把细沙土吸入干燥室和焙烧窑的窑车面上;

四是选择有高效除雾器的脱硫设备。采用石灰石或石灰--石膏法脱硫的,石灰浆液要控制在20%左右,防止浓度过高产生过多的结晶物,使这些结晶物被检测仪器的检测滤筒收集进去,造成超标排放。所以脱硫设备的除雾器效率要高,塔内气体的流速一般控制在4m/s以下,尽量把尘粒、结晶物等颗粒物更多的粘附在除雾器的叶片上。就制砖企业来看,脱硫除尘常用的办法是双碱法(此项技术还有待完善和观察)。

钠碱做吸收液,石灰做还原液,虽然钠碱相对石灰来说较贵,但用量较少,在脱硫过程中脱硫剂主要是石灰,钠碱只需要少量添加补充即可,这种办法只要控制好,就会减少石灰微粒等结晶物进入脱硫塔。

/ 结束语 /

烟气排放达标,仅仅靠脱硫塔来完成是不合理的。它关系到制砖工艺各个环节,所以必须抓细抓好各个环节的工作,只有这样才能用小的投资和消耗,做到达排放的要求。


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