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      磚廠大氣污染物治理的那些事——磚廠脫硫不單單是“塔”的事

      添加時間:2019-04-04 16:20:26   瀏覽次數: 次   河北威美環保設備科技有限公司    【 】   打印   關閉窗口

      隨著的實施和《中華人民共和國環境保護稅法》(草案)的審議,磚廠環保治理的話題很是緊迫,如果僅僅上一座脫硫塔就能解決的問題還會引起行業的恐慌嗎?恐怕事情沒那么簡單。所以才有了寫此文的想法,談一談筆者對磚廠大氣污染物治理的一些淺顯看法,提醒同仁磚廠脫硫不單單是“塔”的事。

      一、對政策的理解

      2016年7月1日正式實施的頒布之初,就有行業人士賦予了他“世上*嚴”標準的定性,呼吁要降低標準,給磚瓦企業一條生路。但這種呼吁沒有得到一丁點的支持,恰恰相反,《中華人民共和國環境保護稅法》(草案)2016年8月底又擺在了全國人大的桌面上去審議。兩個文件一前一后,相互疊加,時間之巧合,步伐之緊湊,就不難看出磚瓦行業要面臨什么樣一種局面。一個是強制性標準,另一個是排污費改稅,這兩個都是磚瓦企業不能觸碰的紅線,也是關系到企業生死存亡的關鍵。

      難道國家真的要置磚瓦行業與死地嗎?恰恰相反,我認為這是政府借助環保這面大旗,是對磚瓦行業的無序發展、低檔次重復建設、產品質量低劣等現狀的警告。從以下兩張我們常見的燒結磚照片來看,磚瓦行業的現狀就一目了然了。

      磚廠脫硫不單單是“塔”的事

      之所以用“常見”二字,表明一個階段我們磚瓦企業帶給社會的是什么樣的產品。無序發展導致惡性競爭,低價格導致產品質量低劣,低檔次建設消耗了大量的能源,沒有控制的污染物排放給環境造成了負擔。。。。。。所以,兩個文件不只是磚瓦環保的問題,其中的內涵很多,包含了行業的規范、有序、良性發展要求,也是目前磚瓦行業治“亂”的良藥和契機。

      這次磚瓦行業環保“地震”,不但是磚瓦生產企業的事,從設計、裝備、工藝、技術、產品等各個環節都是一次根本觀念的沖擊,通過這次洗禮,我們才能是真正的磚瓦人。面對這樣的形勢,磚瓦企業要生存發展就不是一座脫硫塔能解決的。

      二、對脫硫塔的看法

      我們習慣將煙氣治理設備簡單的稱作“脫硫塔”,本文也是如此。習慣可以改變,但真正的要花真金白銀上脫硫塔時,還得從兩個方面仔細考慮一下才對,否則,即使安裝了脫硫塔,還是被關停,這樣的例子已經有了,所以,提醒企業要謹慎,要充分了解脫硫塔的功能和磚廠的實際。目前的脫硫塔均來自電廠、鍋爐常使用的脫硫設施,對這些只利用熱量的企業來講,脫硫效果能達到要求,如果直接搬運到磚廠,就要考慮考慮了。磚廠設計各有特色,可以講五花八門,沒有國家和行業規范,再加上原料不同,工藝設備、施工安裝質量、員工操作技能高低等因素,每條生產線都有各自的特點,這種情況下,所有的磚廠都把一種產品當成救命稻草肯定是不現實的。脫硫塔進入磚廠也就是這兩年的事,加上脫硫塔設計、生產企業對磚瓦行業沒有針對性的研發,只是簡單的照搬,其效果就不言而喻了。磚廠和電廠、鍋爐的*大區別是:一個只是利用了熱,另一個是利用熱生產產品,兩者的區別很大。

      上脫硫塔前也要了解政策、標準的內容,《磚瓦工業大氣污染物排放標準》對磚廠污染物監測的內容有四項,分別是二氧化硫、煙塵顆粒物、氮氧化物、氟化物,而《中華人民共和國環境保護稅法》是按這四項中*高的前三項計稅,實際是任何一項都必須進行嚴格的控制,沒有僥幸的余地,所以,在選擇脫硫塔時,考慮要全面,不是單單的脫硫,是煙氣污染物綜合治理設備。

      三、磚廠生產工藝對脫硫塔效率的影響

      我們磚瓦行業常講的一句話:沒有相同的窯,沒有相同的工藝。隧道窯燒結工藝區別不大,但其干燥媒介的來源卻不同,這也決定了排潮(煙)方式的不同:有兩個排煙(潮)裝置的,就是焙燒窯的煙氣排放和干燥窯的潮氣分別排放;有一個排煙系統的,是利用煙氣、余熱集中進入干燥窯,然后集中排潮(煙);還有就是烘燒一體的,更是簡便,全窯就是一個排潮(煙)風機。以上這些設計基本代表了目前國內已有的生產線特點,這些“不同”能用“一種”設備來完成“同樣”的任務嗎?顯然是不行的。

      所以不同的設計,也決定了脫硫方案不同和難度不一,簡單的講有很大一部分生產線不單單是上不上脫硫塔的事,還有另外一項工程——對窯爐及附屬設施進行改造,以滿足脫硫塔正常工作,達到檢測條件——不是達到檢測標準,是檢測的條件,如果沒有這個條件,就沒有檢測的基礎。先說說大風量:焙燒不需要很大的風量,但干燥就必須大風,這個大風就成了檢測的難點,因為標準中有一項:基準過量空氣系數1.7,也就是實際測得的數據要換算成基準系數來計量的,當煙氣中空氣的含量超出一定數值后,就無法取得檢測數據,會直接判定嚴重超標。不采用大風,干燥窯就無法干燥磚坯,這就是矛盾。再說說煙氣溫度的問題:煙氣溫度高,脫硫塔脫硫效果好,溫度低效果差,煙氣溫度的影響很大。磚廠煙氣直接排放,其煙氣溫度一般為100~120℃左右,這時的脫硫的效率很高;當煙氣進入干燥窯經過利用后,排潮(煙)溫度一般為40~50℃,脫硫的效果就很差,兩者可以相差30%以上。還沒有談到煙氣“濕”的問題,就單單一個大風和低溫就”難“住了脫硫塔。磚廠正常生產,按常規操,即使安裝了脫硫塔,環保還是不達標;滿足了脫硫塔,達到環保要求,就不能正常生產。

      所以,一部分磚廠不但要安裝脫硫塔,還要改造工藝,不但要保證正常生產,還要給脫硫塔低成本、高效脫硫創造條件,這樣才能維持下去。所以,磚廠脫硫不單單是“塔”的事。

      四、磚廠清潔生產工藝理解

      在《磚瓦工業大氣污染物排放標準》解讀中,有一個詞叫“清潔生產”,簡單詞面解釋,就應該知道污染治理不單是煙氣治理,是生產全過程的綜合治理。也就是說,要把污染治理納入生產全過程,*終達到污染物*低排放的清潔生產。

      脫硫有三種方式,分別燃燒前、燃燒中和燃燒后,脫硫塔是燃燒后煙氣治理設備。如果將治理工作融入到制磚過程的事前、事中、事后的所有工序中,其效果肯定會遠遠大于單一的脫硫塔效率。

      事前控制工作:目前很多磚廠沒有條件上天然氣,熱源主要為煤、煤矸石,這些燃料在提供熱源的同時,也伴生著硫??刂迫剂系暮蛄渴?有效的手段,也被稱作提前控硫。燃料控硫的方法很多,概括起來有物理法、化學法和生物法,但磚廠在這些方法面前都無能為力,原因就是成本高,工藝復雜。所以磚廠從燃料這一關控硫的主要手段就比較單一了,可以從兩方面入手,一是選,二是配。選是在采購燃料時,對燃料質量要有一個嚴格的控制。以前我們注重的是熱值,現在要加上含硫這一項了,并且要嚴格檢控,不能馬虎,一旦硫含量超出可控范圍,進入到生產線,就會給后續脫硫工作造成被動局面。磚廠選購煤炭時,要走出一個誤區,就是認為熱值高的煤含硫量低,熱值低的煤含硫量高。煤中的含硫量和熱值不成比例,沒有直接關系,之所以建議選擇高熱值的煤,是考慮熱值高的煤可以減少使用量,從而減少因煤帶入硫的含量。也有磚廠準備用電廠、鍋爐煤渣替代煤的,道理很簡單,因為這些經過高溫燒結的廢棄物有一定的熱值并且含硫量很低,是很好的替代燃料,但使用前一定要了解上游企業的燃燒及脫硫工藝如何,如果采用的是石灰(石灰石)固硫工藝,*好先嘗試使用,觀察成品磚的泛霜情況。也有磚廠選擇洗煤廠的矸石和煤泥替代,這些燃料雖然價格低廉,但硫的含量一般很高,因為洗煤廠的主要任務是洗去煤中的硫,所以要引起重視。

      煤的品種選擇對脫硫的影響:硫的釋放和溫度有很大關系,有機硫在較低的溫度下開始釋放,而無機硫者需要較高的溫度,煤的品種決定了煤中有機硫和無機硫的不同。有機硫析出一般在500℃~560℃,而硫鐵礦則在630℃~700℃釋放,*后才是那些結構復雜、難分解高分子量的有機硫釋放出來。一般我們可從煤的燃點判斷,選用適合自己窯爐的燃煤,這樣不但能提高產量,也利于硫的集中治理。

      以煤矸石為原料的磚廠由于原料選擇的余地不大,控硫的手段可從配料和工藝中摸索辦法。“配”是添加沒有或硫含量低的原料來控制,例如黏土、頁巖等。還有就是檢測煤矸石中硫存在的形式,然后進行一些工藝上的改進,以達到控硫減硫的目的。例如:利用黃鐵礦石硬度高,不易粉碎特性,對篩分原料進行硫測試,如果篩上料含硫較高,就直接剔除不用,只使用篩下料生產。有煤礦對排放的煤矸石進行水沖排放,從煤矸石山腳下排出的水呈黑黃色可以知道,水沖也是一種脫硫方法。

      配料還有一種方法,就是固硫技術。固硫技術較簡單,成本低,易操作,固硫效果很好,是目前國家推廣的潔凈煤項目,如果能運用到磚廠,是可喜的技術。磚廠運用固硫技術的難點是產品泛霜,由于硫和鈣的反應可轉化成硫酸鈣類物質,在固硫效果顯著的同時,這種物質會導致磚瓦泛霜,影響產品質量。如果我們能找到解決泛霜的低成本有效辦法,固硫技術是可以引進到磚廠的,當然,目前這只是一個設想,沒有成熟的技術和經驗給大家。

      事中控制工作:原料經過破碎進入生產工序,就無法人為的干擾了,這個階段我將他列為中間控制,其建議如下:

      1、合理調配原料的顆粒級配。調配的目的是降低磚坯的干燥敏感系數和干燥敏感性,保證磚坯在快速脫水干燥過程中不會對產品質量產生影響,同時利于燒結。這個看似和脫硫沒有多大關系的建議,主要來源于國外磚坯快速干燥技術,有資料顯示,國外磚坯干燥的時間只有短短的幾個小時,完全違背了我們認為的二、三十個小時的干燥理論,之所以能這么短的時間實現磚坯干燥,除干燥器具外,其中一點就是對原料顆粒級配的調整,這一點值得我們思索。

      2、降低成型水分。干燥窯的工作只有一項,就是排除磚坯中的水分,任務很單一,磚坯水分不但是成型工序的重點,也是下道工序的難點。磚坯成型水分低,原料的熱值就可以降下來,相應的硫含量也就減少了。

      3、調整碼坯方式。在碼坯時留置縱向風道的碼法要改改了,風道通風量大,直接影響數據的檢測。留置風道的錯誤還可以從干燥后的磚坯殘余水分和燒結后“黑心”得到印證:磚垛內部、底部的磚坯干燥殘余水分大于兩側和頂層,黑心、壓花嚴重的都出現在磚垛內部。黑心磚是不合格產品,也是磚廠脫硫的大忌,理論上就不多說了,大家了解一下木材變木炭的原理就明白了:燒炭工藝就是將有害質隨煙氣排出,留下潔凈的碳。我們把磚燒成黑心也是這個道理:硫隨煙氣走了,熱值沒利用上,所以,必須糾正不合理的碼坯方式。

      4、磚坯靜停干燥。靜停儲坯是利用自然環境對磚坯進行脫水干燥。有條件的生產線可利用其它人工的辦法進行低溫干燥,例如風機、風扇、簡易儲坯室人工干燥技術等,目的是提前預干燥,減輕干燥窯的壓力,以減少“大風”對檢測的影響。

      5、密閉干燥窯。對干燥窯窯門、窯車碰頭、隧道窯砂封、風道等進行密閉處理,減少外界低溫對干燥干擾。這些工作是一般常規操作,在沒有檢測煙氣硫含量時,只要能保證磚的質量,一般不會重視,但這些“漏點”在今后的操作中要引起重視了,因為密封不好會直接影響煙氣檢測數據。

      6、完善干燥窯操作。這里要提到的一個誤區是“大風干燥”,很多生產線都采用大風機排潮,認為潮氣能及時排出,不會出現潮氣聚集,這是一個錯誤的理解,起碼是不全面的理解。干燥窯工作的條件除了大風外,還有一個條件,就是正壓干燥,負壓排潮,干燥窯的一半長度要處于正壓才對。加大排潮是加大負壓,會導致風流短路、漏氣?,F在回到脫硫上來講,大風會導致煙氣中的剩余空氣系數過大,直接影響檢測數據換算。

      7、確保干燥窯出窯端正壓,為燒結打好基礎。干燥窯出車端為正壓是基本正常操作,但由于錯誤的理解有磚廠將排潮風機加大,導致出窯端為負壓,干燥后的磚坯溫度很低,一般為常溫。干燥后的磚坯沒有溫度,說明有兩個失誤,一是人為的縮短了干燥窯,壓縮了干燥時間;二是冷磚坯和熱磚坯對焙燒窯的影響是不一樣的,20℃的磚坯和80℃的磚坯有60℃的溫差,這些溫差必須在焙燒窯升溫段彌補上,消耗的不單單是熱值,還有時間。焙燒窯預熱帶快速升溫的對脫硫的好處是減少余熱煙氣中的硫含量。

      8、焙燒窯的操作。以前燒磚不用考慮硫的問題,但在線監測后,考驗燒窯師傅的不僅僅是燒磚技術,還有就是如何減少煙氣中的硫或者能為脫硫打好基礎的清潔燒結方法。這里涉及的面很廣,從進車、密封、風機頻率、用閘、閘型、燒結氣氛、窯頂投煤等都要將硫的問題考慮進去。由于每條隧道窯都各自不一,操作手法也不盡相同,無法一一敘述,就以窯頂投煤和燒結氣氛為例簡單說明:

      窯頂投煤:窯頂投煤改用清潔煤固硫辦法,提前將煤和石灰拌混制成一定規格的型煤,能減少投煤產生的硫和粉塵。也可采用原料配到燒結所需熱值的80%,后續的20%由窯頂投煤來完成,這樣做除減少硫的釋放外,對產品質量,特別是減少燒結磚黑心大有益處。

      燃燒氣氛的控制:缺氧燃燒為還原氣氛,有氧為氧化氣氛,這樣一個簡單的道理在隧道窯燒結中卻很難控制,也沒有引起燒磚人的重視。但煙氣檢測后,這一點就會形成重點,因為空氣(氧)的含量是影響檢測的重要數據,一旦煙氣中剩余空氣(氧)系數過大,會直接判定超污染排放或數據無效。如何控制既能滿足燒結又符合環保檢測是個難題,目前只能靠窯爐操作人員經驗控制,還沒有相應的檢測儀器應用,建議在溫度監控設備上予以彌補。

      事后控制工作:*后控制就是脫硫塔的操作問題,脫硫塔的效率和脫硫劑的使用、員工的操作有很大關系,一物降一物,鹵水點豆腐,沒有鹵水想吃豆腐不行,點的時機不對也不行。脫硫劑的消耗量很大,是脫硫成本占比*大的一項,所以脫硫劑的質量、使用和操作人員技能、責任心等息息相關。脫硫塔的運行成本很高,脫硫劑是*大一項,建議在選擇脫硫工藝時應以石灰為脫硫劑為好,因為利用磚廠隧道窯可以燒出石灰,是降低脫硫成本的有效辦法。

      綜上所述,面對環保壓力,磚瓦人的觀念應該轉變了,磚瓦企業要想得到社會的認可、尊重,“嚴”一點是生機不是危機。當然這種殘酷首先涉及的就是磚瓦企業,一些技術裝備落后、產品低劣、改造無望的生產線會?;鹣埋R,而另外一些企業會涅槃重生,做大做強。磚廠環保表面是硫的問題,根本是磚瓦工業系統的一次革命,所以磚瓦企業要生存發展不是簡單的脫硫問題,更不是一座“塔”能解決的事。

      以上內容來源于《磚瓦世界》

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