在線Low-E玻璃項目廢氣污染源及控制措施分析

侯增會(河北冀都環(huán)?？萍加邢薰?石家莊 050022)

一、概述

在線Low-E玻璃是新型節(jié)能綠色建材，具有良好的節(jié)能效果，該類產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用，將為節(jié)能減排工作和促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)。本文將對在線Low-E玻璃項目主要廢氣污染源和控制措施進(jìn)行要點(diǎn)分析。

二、主要廢氣污染物來源

在線Low-E玻璃生產(chǎn)中，有配料、熔化和成型等工段。配料和成型為物理過程，產(chǎn)生的污染主要是粉塵性廢氣。熔化主要是通過燃料的燃燒將物料熔化和分解，產(chǎn)生的主要污染物是煙塵、SO2、NOx等。主要污染情況為：⑴粉塵：玻璃生產(chǎn)原料主要為顆粒狀、粉狀，在貯存、轉(zhuǎn)運(yùn)、混合中產(chǎn)生飛散。⑵煙塵：玻璃生產(chǎn)中煙塵主要來自于以下幾個方面：一是加料中原料被帶入熔窯煙氣中；二是熔窯中易揮發(fā)性物質(zhì)在高溫下?lián)]發(fā)后經(jīng)排放冷凝生成煙塵；三是燃料在燃燒后生成的煙塵。通常情況下煙塵初始濃度在200-400 mg/m3左右。⑶SO2：一是熔化中含硫燃料燃燒生成；二是原料中芒硝分解產(chǎn)生。采用天然氣作為燃料SO2初始濃度在300-1000 mg/m3。⑷NOx：主要是由助燃空氣燃燒和原料中少量硝酸鹽高溫分解而產(chǎn)生的?？諝庵械腘2與O2在熔窯1650-2000℃高溫下生成大量的NOx。另外，原料中的硝酸鹽也易分解成少量NOx。因此，在熔窯煙氣中會產(chǎn)生大量的NOx，通常情況濃度高達(dá)2000 mg/m3。⑸H C l：原料、碎玻璃中含有氯元素，燃燒時生成少量H C l。鍍膜過程鍍膜劑分解產(chǎn)生H C l。⑹氟化物：玻璃通常不用螢石作原料，其排放主要來源于原料中的含F(xiàn)雜質(zhì)及鍍膜過程鍍膜劑分解產(chǎn)生。⑺其它：液氨分解制氫過程會存在氨的無組織排放。鍍膜過程會有有機(jī)廢氣、錫及其化合物等排放。

三、主要廢氣污染物控制技術(shù)

1.粉塵

粉塵治理結(jié)合生產(chǎn)特點(diǎn)，采取分散或集中治理，對可利用的粉塵回收返回生產(chǎn)。一般情況下，同一物料、同一生產(chǎn)工藝、收塵點(diǎn)相距不遠(yuǎn)、使用時間基本相同時盡量設(shè)集中除塵系統(tǒng)，其他情況可采用分散治理，做到物料最大限度回收利用。

除塵的關(guān)鍵設(shè)備是各類除塵器，主要有布袋、靜電、旋風(fēng)、水力等種類除塵器。玻璃生產(chǎn)粉塵初始濃度較低，較少用兩級除塵，通常不采用旋風(fēng)分離器作為預(yù)處理；水力除塵器效率較低，波動大、存在廢水二次污染，較少采用；電除塵比布袋除塵投資大，除塵效果相對略低，也少采用。

2.熔窯煙氣

熔窯煙氣控制的主要污染物是煙塵、SO2、NOx。目前玻璃項目均考慮建設(shè)脫硝裝置，脫硝、脫硫、除塵綜合設(shè)計。

（1）NOx

NOx的控制措施可分為源頭控制和末端控制。

源頭控制即針對NOx產(chǎn)生的機(jī)理采取措施防止或減少NOx形成，主要的措施包括低氮燃燒技術(shù)和純氧助燃技術(shù)等。純氧助燃是在熔窯中使用純度大于90%的氧氣替代空氣，它的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省燃料約30%，增加約25%出料量，大幅削減煙塵和NOx的產(chǎn)生量。根據(jù)供給氧純度的不同，采取純氧燃燒NOx產(chǎn)生量可削減70-90%，終端NOx排放系數(shù)為0.5-1.5k g/t玻璃，比采用空氣助燃可削減2/3 NOx。目前，純氧助燃技術(shù)尚未廣泛推廣，但總體而言，該技術(shù)是玻璃行業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的一個發(fā)展方向。

末端控制是對燃燒過程產(chǎn)生的NOx進(jìn)行末端削減，經(jīng)一定脫除技術(shù)降低廢氣中NOx的排放，主要的措施有括：SC R、SNC R、3 R、濕法還原吸收法等。采用SC R脫硝技術(shù)，效率達(dá)70-80%。處理后NOx達(dá)到700 mg/m3以下。

（2）煙塵、SO2

熔窯廢氣煙塵粒徑范圍在0.1-0.5μm，產(chǎn)生濃度在200 mg/m3。采用慣力、離心、重力等原理的除塵器不能有效捕集1μm以下粒徑的顆粒，一般不用此類除塵器?？刹捎玫某龎m器為：濕式、袋式和電除塵器。

對于SO2的控制，按脫硫原理不同，分為半干法、干法和濕法等。根據(jù)吸收藥劑不同，濕法脫硫分為鎂法、鈉法、鈣法、氨法等，它的優(yōu)點(diǎn)是脫硫效率和吸收劑利用率相對較高，缺點(diǎn)是處理系統(tǒng)復(fù)雜，存在廢水二次污染。半干法或干法脫硫工藝的優(yōu)點(diǎn)是處理系統(tǒng)簡單，投資較低，缺點(diǎn)是脫硫效率和吸收劑利用率相對較低。

除塵、脫硫主要采用的工藝如下：

濕法除塵脫硫

煙氣在除塵脫硫裝置內(nèi)與洗滌水充分接觸，在一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)作用下，SO2被洗滌水充分吸收，同時煙氣中的顆粒物凝集沉降而被帶走，達(dá)到除塵脫硫的目的。凈化后的廢氣，在裝置內(nèi)進(jìn)行脫水后由煙囪排放。攜帶煙塵的洗滌水排入循環(huán)沉淀池，在重力作用下分離出沉淀物，上層清水調(diào)整p H值后重復(fù)使用。

濕法除塵脫硫的優(yōu)點(diǎn)是效率高、脫硫除塵一體化，工藝設(shè)備簡單，投資及運(yùn)行費(fèi)用較低。缺點(diǎn)是處理不當(dāng)易腐蝕、結(jié)垢、存在廢水二次污染等問題。

半干法/干法脫硫＋電除塵

該工藝特點(diǎn)是在煙氣進(jìn)入電除塵器之前，在調(diào)濕塔內(nèi)噴入脫硫劑除硫，同時降低溫度、增加煙氣濕度、調(diào)整煙塵比電阻。調(diào)整后進(jìn)入后續(xù)電除塵器，經(jīng)凈化后廢氣由風(fēng)機(jī)經(jīng)過管道輸送至煙囪排放。

該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是除塵效率高、運(yùn)行穩(wěn)定，缺點(diǎn)是能耗較大、除硫效果較差、一次性投資較大。

（3）煙氣綜合治理思路

常用方案是將玻璃熔窯排放的高溫?zé)煔馑腿胗酂徨仩t，經(jīng)熱量回收后在煙氣溫度在320-350℃時引出余熱鍋爐，送入脫硝系統(tǒng)。經(jīng)脫硝凈化后的煙氣再次進(jìn)入余熱鍋爐繼續(xù)回收余熱。在煙氣溫度降低至約180℃時，煙氣由余熱鍋爐引出送入脫硫除塵器進(jìn)行除塵脫硫，在凈化后的達(dá)標(biāo)煙氣排放。

結(jié)論

在線Low-E玻璃項目廢氣治理措施已經(jīng)較成熟，在具體的工程應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)項目特點(diǎn)合理選用相應(yīng)的治理措施，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的最大化。

[1]丁明,鞠淑麗,周珍民,楊光.玻璃窯爐煙氣脫硝脫硫除塵一體化技術(shù)[J].玻璃,2011(8).

[2]中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部.GB 26453-2011平板玻璃工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社,2011.