煤矸石燒結(jié)磚項目廢氣環(huán)境影響評價及節(jié)能分析

陳秀娟

（安徽綠華環(huán)境科技發(fā)展有限公司 安徽合肥 230022）

我國各類尾礦、煤矸石和頁巖年排放量達2×108t，歷年堆積的工業(yè)廢渣多達80多億噸，堆存占用土地100多萬畝，污染十分嚴重。利用工業(yè)廢渣制造新型墻體材料，是墻體材料改革和建筑節(jié)能工作的主要方向[1]。我國從發(fā)達國家引進了幾十條先進的煤矸石燒結(jié)磚生產(chǎn)線，同時結(jié)合我國實際情況對他們技術(shù)的進行了改進，目前已經(jīng)達到了國外同類產(chǎn)品生產(chǎn)水平，并取得了一定的成功經(jīng)驗和可觀的社會效益[2]。

現(xiàn)根據(jù)安徽某縣年產(chǎn)6000萬塊煤矸石燒結(jié)標磚生產(chǎn)項目，就利用煤矸石制造節(jié)能磚的大氣環(huán)境影響及節(jié)能技術(shù)進行分析。

1 生產(chǎn)工藝介紹

原料-破碎-篩分-雙軸攪拌-陳化-真空擠出-真空擠磚-切割-干燥-焙燒-成品焙燒工段首先點燃燃煤，利用燃煤使煤矸石燃燒，用引風機將余熱抽出，引入干燥室干燥，實現(xiàn)了能量的綜合利用。

2 大氣環(huán)境影響評價及防治措施

本工程原料破碎時會產(chǎn)生粉塵；焙燒過程中，隧道窯內(nèi)的溫度達980℃～1100℃左右，隧道窯燃煤和煤矸石自燃過程中會產(chǎn)生HF、煙塵和SO2等煙氣。

2.1 車間粉塵

本項目粉塵排放源主要在原料破碎車間，原料破碎車間設(shè)有反擊錘式粉碎機二臺和細碎錘式粉碎機四臺，振動篩二臺。反擊錘式粉碎機進行粗破，細碎錘式粉碎機進行細破，在破碎過程中會產(chǎn)生粉塵，振動篩在振動時邊工作邊淋水，所以篩分工序產(chǎn)生粉塵較少。在反擊錘式破碎機、細碎錘式破碎機上部設(shè)置密閉集氣罩（集氣效率95%以上），廢氣經(jīng)引風機進入布袋除塵器布袋除塵器除塵效率在99%以上。

2.2 隧道窯燃煤和煤矸石自燃煙氣

隧道窯燃煤燃燒過程中會產(chǎn)生煙塵和SO2，由于煤矸石中含有一定的F元素，因此煤矸石自燃過程中不僅產(chǎn)生煙塵和SO2，還會產(chǎn)生部分HF。

目前我國國內(nèi)煙氣脫硫除塵的方式多采用堿性濕法脫硫除塵技術(shù)。因二氧化硫具有酸洗，采用堿性溶液能對二氧化硫起到很好的去除效果，同時煙粉塵也溶于溶液中，脫硫的同時也去除了煙粉塵。根據(jù)項目特點，本項目廠家采用旋流板塔高效脫硫除塵工藝設(shè)備進行爐窯煙氣治理。該設(shè)備各項技術(shù)性能指標列于表1。

表1 旋流板塔脫硫除塵器技術(shù)性能指標

旋流板塔脫硫效率高，可達80%以上；除塵、吸收性能好，可達95%以上；另外其還具有以下幾個特點：①傳質(zhì)、傳熱效果好；②防堵性能好、易于操作；③氣液負荷高，霧沫夾帶少；④塔板壓降低，系統(tǒng)阻力小。

3 節(jié)能分析

煤矸石磚隧道窯排煙溫度在750℃左右，利用隧道窯的余熱煙氣通過余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽，即實現(xiàn)了矸石磚廠磚窯的余熱利用，又減少了蒸汽減溫、減壓造成的損失，節(jié)約能源，而且降低成本，提高能源的利用效率。

磚窯的余熱利用有五方面作用:一是有效地利用煤矸石隧道窯余熱煙氣;二是使原750℃左右的排煙溫度降低至150℃左右，減少大氣熱污染;三是使煤矸石磚和磚窯內(nèi)的可燃物更加充分燃燒，減少煙氣中CO的含量;四是進一步提高矸石磚的質(zhì)量。

3.1 隧道窯的基本結(jié)構(gòu)

焙燒窯斷面凈寬為2.5m、凈高碼坯14層(240×115×90)弧拱頂隧道窯，頂上的保溫材料為硅酸鋁纖維制品及粘土，窯墻采用相應(yīng)的材料，主要依據(jù)溫度不同而分布不同材料。各系統(tǒng)都配有相應(yīng)的測控系統(tǒng)，操作靈活，便于生產(chǎn)調(diào)節(jié)控制。斷面較矮，有利于消除預熱帶上下部的溫差，使燒成溫度更加均勻，達到產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

3.2 干燥室結(jié)構(gòu)

干燥室為磚混結(jié)構(gòu)。熱源為隧道窯的煙氣和余熱，通過引風機送到干燥室，根據(jù)科技人員的研發(fā)不斷推陳出新，進風口分別布置在頂部和側(cè)部，干燥室頂設(shè)立二個攪拌風箱使磚坯干燥均衡受熱，避免了干燥室磚坯受熱不均形成磚坯開裂和倒塌的現(xiàn)象，實現(xiàn)了能源的綜合利用。

3.3 余熱利用系統(tǒng)

隧道窯設(shè)有排煙系統(tǒng)、抽余熱系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、車底冷卻壓力平衡系統(tǒng)、溫度壓力測控系統(tǒng)和窯車運轉(zhuǎn)系統(tǒng)。該窯斷面溫差小、保溫性能好，焙燒熱工參數(shù)穩(wěn)定，保證了燒成質(zhì)量。

本項目焙燒窯產(chǎn)生的余熱通過引風機在干燥室作為干燥介質(zhì)與磚坯進行熱交換，坯垛的過濾與吸附及熱風道的降塵作用，大大減少了煙塵的排放，既節(jié)約能源，又減輕了對周圍環(huán)境的影響。實現(xiàn)了“資源－產(chǎn)品－再生資源”循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展模式[4]，符合國家產(chǎn)業(yè)政策和投資方向。

[1]國務(wù)院環(huán)委會.中國21世紀議程.1994.

[2]王瑞榮,寧成立.煤矸石燒結(jié)磚生產(chǎn)技術(shù) [J].新型建筑材料,2007,7：32-33.

[3]黨晉華.煤矸石燒結(jié)磚生產(chǎn)中隧道窯煙氣治理[J]．山西 建 筑，2005，2月,31(4)：5-6．

[4]鄧寅生,邢學玲,徐奉章,等.煤炭固體廢物利用與處置[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,2008.