機(jī)磚生產(chǎn)企業(yè)排放廢氣監(jiān)測(cè)影響因素的思考

傅志遠(yuǎn)

（龍巖市連城環(huán)境監(jiān)測(cè)站，福建 龍巖 366200）

為貫徹落實(shí)中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于省以下環(huán)保機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)監(jiān)察執(zhí)法垂直管理制度改革試點(diǎn)工作的指導(dǎo)意見》（中辦發(fā)〔2016〕63號(hào)）精神，全國生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)開展了轟轟烈烈的監(jiān)測(cè)監(jiān)察執(zhí)法垂直管理改革，作為環(huán)境監(jiān)管重要手段的監(jiān)測(cè)和執(zhí)法，是環(huán)境監(jiān)管的左膀右臂，缺一不可[1]。而監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)又是作為執(zhí)法工作的一項(xiàng)重要法律依據(jù)，因此，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性就顯得尤為重要，不僅關(guān)系到執(zhí)法工作的程序是否合理，也關(guān)系到企業(yè)的切身利益?，F(xiàn)階段，很多中小企業(yè)主缺乏相應(yīng)的環(huán)保基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)企業(yè)的污染治理設(shè)施建設(shè)和維護(hù)理解得不充分，往往因?yàn)槲廴局卫碓O(shè)施管理不善導(dǎo)致外排污染物超標(biāo)而被處罰，輕則遭受經(jīng)濟(jì)損失，重則停產(chǎn)整頓。通過監(jiān)測(cè)了解機(jī)磚生產(chǎn)企業(yè)的污染物排放情況及影響監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的相關(guān)參數(shù)，提醒機(jī)磚行業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)工藝及污染物治理設(shè)施進(jìn)行必要的維護(hù)和管理，可為企業(yè)的正常經(jīng)營提供有價(jià)值的技術(shù)參考。

1 行業(yè)現(xiàn)狀

目前，機(jī)磚生產(chǎn)企業(yè)主要采用輪窯或隧道窯工藝，輪窯屬于間歇式窯爐，窯爐隧道窯屬于連續(xù)式窯爐，除考慮建設(shè)成本及耗材成本外，由于隧道窯熱量損失小節(jié)省燃料、自動(dòng)化程度高節(jié)省人工勞動(dòng)力、出窯產(chǎn)品周期短、產(chǎn)量大、質(zhì)量高，相比輪窯生產(chǎn)設(shè)備的熱量損失大、燃料消耗大、生產(chǎn)產(chǎn)品周期長、出窯環(huán)境惡劣等缺點(diǎn)有較大優(yōu)勢(shì)，因此現(xiàn)階段連城縣轄區(qū)內(nèi)大部分企業(yè)均選擇隧道窯作為機(jī)磚主要生產(chǎn)工藝設(shè)備。連城縣雖不屬于產(chǎn)煤大縣，但由于產(chǎn)煤企業(yè)的存在，大量的煤矸石作為機(jī)磚燒結(jié)企業(yè)的燃料進(jìn)入機(jī)磚生產(chǎn)工藝，在滿足自身燃料需求的同時(shí)，一定程度上幫助企業(yè)消化了工業(yè)固體廢物[2]。

2 監(jiān)測(cè)影響因素

2.1 煙氣含氧量對(duì)污染物折算排放濃度的影響

由于隧道窯燒結(jié)工藝的特殊性，干燥工段是低溫大風(fēng)，焙燒工段是窯頭的排潮風(fēng)機(jī)、窯尾的冷卻風(fēng)機(jī)，大風(fēng)量符合磚瓦的燒結(jié)工藝要求，產(chǎn)品出窯數(shù)量與質(zhì)量相比輪窯都有提升，但大風(fēng)量也導(dǎo)致了外排煙氣的空氣過剩系數(shù)過高。同時(shí)隧道窯的無組織漏風(fēng)點(diǎn)多，窯墻、伸縮縫、窯頂加煤口、吊頂板與窯墻間隙、窯底密封、窯車側(cè)板砂封、窯車之間的凹凸槽密封、窯門設(shè)計(jì)簡化無密封，或者無進(jìn)出窯門裝置等多點(diǎn)位都會(huì)造成因抽風(fēng)而增大窯內(nèi)風(fēng)量[3]。爐窯漏風(fēng)在生產(chǎn)工藝中對(duì)機(jī)磚的生產(chǎn)不會(huì)產(chǎn)生重大的質(zhì)量或風(fēng)險(xiǎn)問題，因此企業(yè)主并不重視。但在手工監(jiān)測(cè)中由于風(fēng)量大及漏風(fēng)點(diǎn)多，造成煙氣的含氧量大增，從而使檢測(cè)儀器顯示煙氣中氧含量高，導(dǎo)致折算后的煙氣外排污染物超標(biāo)，特別是安裝在線監(jiān)測(cè)設(shè)備后，容易導(dǎo)致嚴(yán)重的超標(biāo)報(bào)警問題，現(xiàn)已影響到該類型企業(yè)安裝在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的積極性，導(dǎo)致連城縣轄區(qū)內(nèi)機(jī)磚行業(yè)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝進(jìn)度推進(jìn)遲緩，生態(tài)環(huán)境管理與企業(yè)主矛盾凸顯[4]。連城縣轄區(qū)內(nèi)某甲機(jī)磚含氧量高生產(chǎn)企業(yè)某頻次實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果如表1所示。

表1 連城縣轄區(qū)內(nèi)某甲機(jī)磚生產(chǎn)企業(yè)某頻次實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果

2.2 煙氣含濕量對(duì)SO2排放濃度的影響

目前，連城縣轄區(qū)內(nèi)機(jī)磚廠的廢氣污染治理設(shè)施均為堿法脫硫除塵噴淋塔設(shè)備，其基本原理是使脫硫液通過噴淋裝置、防帶水裝置等一系列關(guān)鍵設(shè)備，讓顆粒物和煙氣中的SO2與塔中形成的水膜、水霧充分接觸。在洗滌液中加入堿液，水膜和水霧中的OH-離子與SO2溶于水后產(chǎn)生的H2SO3發(fā)生中和反應(yīng)，達(dá)到在去除SO2的同時(shí)去除顆粒物的目的。由于在煙氣的測(cè)試過程中，SO2易溶于水，煙氣從溫度相對(duì)較高的煙道中抽出后，在低溫環(huán)境下水蒸氣凝結(jié)成水，導(dǎo)致SO2溶于水中形成不易揮發(fā)的硫酸并從煙氣中分離出去，造成SO2監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果偏低[5-6]。

2.3 煤矸石燃料對(duì)SO2排放濃度的影響

連城縣轄區(qū)內(nèi)機(jī)磚生成企業(yè)基本采用本縣產(chǎn)的煤矸石作為輔助燃料，雖然一定程度上幫助產(chǎn)煤企業(yè)處理了工業(yè)固體廢物，但由于本地煤矸石的含硫量高，監(jiān)測(cè)過程中煙氣中的SO2濃度往往較高，《磚瓦工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB29620-2013）表一中規(guī)定人工干燥及焙燒窯中（煤矸石）二氧化硫排放限值為850 mg/m3，表二中規(guī)定人工干燥及焙燒窯中二氧化硫排放限值為300 mg/m3，但基準(zhǔn)過量空氣系數(shù)為1.7，往往只要實(shí)測(cè)煙氣含氧量超過18%（實(shí)測(cè)煙氣含氧量一般為19%～20.5%），經(jīng)折算后，SO2濃度一般均超過GB29620-2013標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)定是超標(biāo)排放。而《磚瓦工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB29620-2013）修改單雖然將人工干燥及焙燒窯干煙氣基準(zhǔn)含氧量修改為18%，但折算后的SO2濃度排放限值也同時(shí)修改為150 mg/m3。因此，采用含硫量高的煤矸石作為機(jī)磚廠制磚拌料或輔助燃料，現(xiàn)行的機(jī)磚生產(chǎn)企業(yè)SO2濃度排放壓力還是較大。

2.4 煙氣含濕量（或濕度）對(duì)顆粒物排放濃度的影響

由于采用濕法噴淋，同時(shí)隧道窯風(fēng)量大，煙溫較低，容易形成霧滴或水滴，顆粒物采樣過程中極易造成玻璃纖維濾筒潮濕，從而使采樣系統(tǒng)阻力增大，出現(xiàn)不能在等速情況下采樣或者儀器負(fù)荷過高導(dǎo)致采樣過程中斷、濾筒由于濕度大而破損或壓力大而破裂以及不便于取出等情況，從而影響采樣的準(zhǔn)確性[7-8]。此外，在用石灰漿料對(duì)吸收液進(jìn)行再生的過程中，石灰漿料在吸收液回用的過程中隨吸收液一起進(jìn)入噴淋系統(tǒng)，在顆粒物采集過程中，容易采入帶石灰漿料的含濕量高、濕度大的氣體，所得半水亞硫酸鈣經(jīng)氧化反應(yīng)后生成石膏殘留在濾筒中，造成顆粒物稱重比實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果偏高[9]。連城縣轄區(qū)內(nèi)某乙機(jī)磚煙氣含濕量高、濕度大的生產(chǎn)企業(yè)某頻次的實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果如表2所示。

表2 連城縣轄區(qū)內(nèi)某乙機(jī)磚生產(chǎn)企業(yè)某頻次實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果

3 影響因素的控制建議

根據(jù)上述對(duì)連城縣轄區(qū)內(nèi)機(jī)磚生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)廢氣監(jiān)測(cè)過程中對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行分析可知，為保證監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性、公正性及有效性，機(jī)磚企業(yè)在生產(chǎn)過程中應(yīng)采取合理有效的措施對(duì)生產(chǎn)工藝及污染物處理設(shè)施進(jìn)行積極有效的管控，既有利于環(huán)境監(jiān)管，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，也有利于企業(yè)自身的利益得到保障。

3.1 煙氣含氧量方面

企業(yè)應(yīng)安裝在線含氧量監(jiān)測(cè)儀，實(shí)時(shí)掌握窯爐中的煙氣含氧量，在不影響制磚要求的條件下，掌握好風(fēng)機(jī)的風(fēng)量控制，合理鼓風(fēng)、引風(fēng)、充分燃燒，而不能完全靠現(xiàn)場(chǎng)操作人員憑觀火經(jīng)驗(yàn)而定。對(duì)機(jī)磚隧道窯的漏風(fēng)點(diǎn)位應(yīng)時(shí)常進(jìn)行巡檢，對(duì)發(fā)現(xiàn)的漏風(fēng)點(diǎn)位及時(shí)修補(bǔ)，避免漏風(fēng)導(dǎo)致煙氣含氧量過高。

3.2 煙氣含濕量（或濕度）方面

一是對(duì)煙道采取較好的保溫措施，提高煙氣排放的溫度，避免煙氣中的水蒸氣形成霧滴或水滴；二是控制好除塵脫硫噴淋裝置的吸收液噴淋量，調(diào)整好噴淋裝置的噴灑方式，最大限度地形成水膜和水霧，使煙氣充分接觸；三是在采樣監(jiān)測(cè)過程中，對(duì)采樣孔的位置進(jìn)行優(yōu)化布點(diǎn)。在監(jiān)測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)堿法脫硫除塵噴淋塔設(shè)備的高度較矮，為增加煙氣和噴淋液的接觸時(shí)間，噴淋裝置往往安裝在噴淋塔的3/4處，且存在煙道變徑，造成難以達(dá)到“上三下六”檢測(cè)孔開口規(guī)范的監(jiān)測(cè)要求。因此，在實(shí)際監(jiān)測(cè)中需考慮采樣孔合理的開孔位置，既避免煙氣濕度太大影響監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性，又能防止開孔位置接近排放筒頂部直接接觸環(huán)境空氣，對(duì)煙氣含氧量造成影響。四是采用可以加溫的顆粒物采樣槍，設(shè)置合理的加熱溫度，將含濕量對(duì)監(jiān)測(cè)的影響控制在最低限度[10-11]。

3.3 燃料方面

為了降低煙氣中的含硫量，應(yīng)盡量選用低硫煤、低硫煤矸石、無煙煤作為制磚拌料或輔助燃料，優(yōu)化磚窯生產(chǎn)工藝，在鼓風(fēng)、引風(fēng)上合理控制，使燃料充分燃燒，減少顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物排的放量[12]。