【摘要】玻璃窯爐煙氣中的大氣污染物主要包括大顆粒粉塵和各種有害氣體，因此，對玻璃窯爐煙氣進(jìn)行綜合治理有利于大氣環(huán)境保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)目標(biāo)。當(dāng)前玻璃窯爐生產(chǎn)作業(yè)中所采用的煙氣治理方式有上百種，每種治理工藝的特點(diǎn)和優(yōu)勢都各不相同，具體選擇哪種工藝需要綜合考慮其治理系統(tǒng)的可靠性、成本費(fèi)用等因素，為了篩選出更加符合我國玻璃制造工業(yè)的玻璃窯爐煙氣綜合治理工藝，本文將在比較各種工藝優(yōu)勢、不足的基礎(chǔ)上提出幾種相對合理適用的治理工藝，并詳述其方案設(shè)計(jì)。

我國的玻璃制造工業(yè)歷史悠久，自改革開放以來，玻璃制造產(chǎn)業(yè)無論是在產(chǎn)量，還是在質(zhì)量上都得到了跨越式的發(fā)展。目前我國的玻璃產(chǎn)品約占全球產(chǎn)量的50%，每年都有大量的玻璃產(chǎn)品遠(yuǎn)輸海外。由于我國玻璃制造業(yè)能源主要來源于重油，因此，玻璃窯爐所排放的煙氣中含有大量的污染物質(zhì)，這些都是大氣污染物的主要來源，根據(jù)黨十六大的戰(zhàn)略部署指導(dǎo)及“十一五”規(guī)劃發(fā)展要求，玻璃制造產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級，不斷提高資源利用效率，減少污染物的排放。在這一時代背景的要求下，玻璃窯爐的煙氣治理將刻不容緩，同時這也是實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)目標(biāo)的重要途徑。

1 玻璃窯爐的生產(chǎn)特點(diǎn)及煙氣綜合治理原則

在選擇合理有效的玻璃窯爐煙氣綜合治理工藝之前，首先要考慮玻璃窯爐的生產(chǎn)特點(diǎn)及煙氣綜合治理原則，只有把握以上兩點(diǎn)才能確保篩選出來的煙氣綜合治理工藝符合我國實(shí)際生產(chǎn)及環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的要求。

1.1 玻璃窯爐生產(chǎn)運(yùn)行特點(diǎn)

玻璃窯爐的生產(chǎn)運(yùn)行特點(diǎn)主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：(1)玻璃的生產(chǎn)制造一般采用持續(xù)、不間斷的生產(chǎn)方式，這種流水線式的生產(chǎn)方法決定了玻璃窯爐的持續(xù)性運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn);(2)玻璃窯爐是玻璃生產(chǎn)制造流程的重要環(huán)節(jié)，同時也是能源消耗的主要設(shè)備，而且我國目前所普遍采用的火焰爐融化率、能耗水平都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國際標(biāo)準(zhǔn)[1];(3)玻璃窯爐的正常作業(yè)需要保持一定的燃燒氣氛，否則將直接影響燃燒效果導(dǎo)致玻璃產(chǎn)品質(zhì)量不合格，同時還有可能發(fā)生意外污染事故;(4)玻璃窯爐所排放的煙氣需要經(jīng)過余熱鍋爐的回收處理，用以供油系統(tǒng)的生產(chǎn)，煙氣排放溫度較高。

1.2 玻璃窯爐煙氣綜合治理原則

在選擇玻璃窯爐煙氣綜合治理工藝時，除需考慮玻璃窯爐的生產(chǎn)運(yùn)行特點(diǎn)外，還要結(jié)合我國當(dāng)前行業(yè)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)來確定其綜合治理原則，只有這樣才能保證所選的治理工藝符合我國當(dāng)前發(fā)展國情。玻璃窯爐煙氣綜合治理工藝的選擇應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：(1)工藝系統(tǒng)建設(shè)成本低，系統(tǒng)運(yùn)行可靠安全，不會對玻璃生產(chǎn)及玻璃窯爐運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，而且不易發(fā)生堵塞、氣體泄漏等問題;(2)煙氣綜合治理工藝所使用的材料需廉價易得，最好能夠利用廢棄物，在提高資源利用效率的同時也不會產(chǎn)生新的污染物[2];(3)符合國家環(huán)保部門和當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)煙氣處理效率的要求;(4)便于操作，占地面積小，壽命長。

2 玻璃窯爐煙氣綜合治理工藝比較

當(dāng)前玻璃生產(chǎn)制造中所采用的煙氣綜合治理工藝有上百種，但是具有實(shí)際使用價值的治理工藝僅有幾十種，這些治理工藝適用的場合和運(yùn)行特點(diǎn)各不相同。根據(jù)煙氣治理的產(chǎn)物狀態(tài)可以將其分為濕法、干法、半干法三種。濕法治理主要是利用煙氣成分的溶解度特點(diǎn)使其在一定的條件下生成無害物質(zhì)。濕法工藝的特點(diǎn)是建設(shè)成本低、操作簡單、運(yùn)行效率高[3]。干法工藝需要在完全干燥的狀態(tài)下進(jìn)行，需要采用金屬、石灰石等作為吸收劑，作為傳統(tǒng)工藝其脫硫率普遍不高，因此在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用比較少。半干法治理通過蒸發(fā)煙氣中的水分來使催化劑與有害物質(zhì)反應(yīng)最終產(chǎn)生固態(tài)無害物質(zhì)，半干法催化劑的使用效率比較低，因此工業(yè)應(yīng)用也較少。比較分析發(fā)現(xiàn)在三種煙氣治理工藝中，濕法工藝的工業(yè)應(yīng)用價值最高，其在全球范圍內(nèi)的系統(tǒng)安裝總量占全部煙氣治理系統(tǒng)的85%以上，在多種濕法治理工藝中，治理效率最高，運(yùn)行最安全可靠，治理成本最低的就是雙堿法治理工藝。與其他煙氣綜合治理工藝相比，雙堿法更加適合我國當(dāng)前的發(fā)展國情，而且從工藝成熟性、運(yùn)行穩(wěn)定性、建設(shè)成本等幾個方面綜合考慮，應(yīng)當(dāng)作為我國玻璃窯爐煙氣綜合治理的首選工藝[4]。

3 玻璃窯爐煙氣綜合治理工藝方案設(shè)計(jì)

從玻璃窯爐煙氣綜合治理的整體工藝考慮，參照煙氣污染物協(xié)同治理要求，本次研究設(shè)計(jì)出以下兩種工藝方案：一種是余熱鍋爐聯(lián)合SCR工藝。上文提到玻璃窯爐所排放的煙氣需要經(jīng)過余熱鍋爐的回收處理，排放出的煙氣溫度在350℃左右，溫度較高，因此，在余熱鍋爐之后要安裝高溫除塵器，使排出的煙氣粉塵濃度降到既定范圍之內(nèi)，之后煙氣進(jìn)入SCR脫硝反應(yīng)器，煙氣再SCR脫硝反應(yīng)器內(nèi)在催化劑的作用下生成氮?dú)夂退葻o害物質(zhì)，處理之后的煙氣再次進(jìn)入余熱鍋爐被低溫段利用。整個工藝流程可以概括為：玻璃窯爐→余熱鍋爐(引風(fēng)機(jī)、煙囪)→高溫電除塵→SCR反應(yīng)器←還原劑供應(yīng)系統(tǒng)。該工藝適用于以天然氣為能源燃料的玻璃窯爐，不僅可以實(shí)現(xiàn)粉塵處理目的，而且可以高效處理氮氧化物，但是該工藝系統(tǒng)的占地面積較大，老舊生產(chǎn)線改造難度較大，需要投入大量的改造資金。為此，如果老舊生產(chǎn)線采用的是帶余熱發(fā)電的玻璃窯爐可以選用這種工藝以節(jié)省改造成本，降低生產(chǎn)線改造難度。

另一種是在上述工藝的基礎(chǔ)上增加降溫環(huán)節(jié)，也就是在余熱鍋爐之后加裝降溫塔，余熱鍋爐排出的煙氣經(jīng)過降溫處理后進(jìn)入SCR反應(yīng)器，完成脫硝、脫硫、除塵等步驟后回到余熱鍋爐低溫段繼續(xù)利用。整個工藝流程可以概括為：玻璃窯爐→余熱鍋爐(引風(fēng)機(jī)、煙囪)→降溫塔→高溫電除塵→SCR反應(yīng)器←還原劑供應(yīng)系統(tǒng)這種工藝的除塵效果比較理想，同樣適用于以天然氣為能源燃料的玻璃窯爐。上述兩種治理工藝都包含SCR反應(yīng)器流程，因此，SCR脫硝是決定工藝治理效果的關(guān)鍵技術(shù)。在SCR脫硝中首先要注意還原劑的選擇，目前可供使用的脫硝還原劑有氨水、液氮、尿素等幾種物質(zhì)，其中，液氮的成本更低，但是運(yùn)行管理難度較大，氨水所蒸發(fā)的水分會對余熱鍋爐的運(yùn)行及低溫段利用產(chǎn)生影響，尿素中真正參與脫硝的是氨氣，但是玻璃窯路所排出的煙氣溫度無法滿足尿素的熱解要求，需要通過其他方式來促使尿素?zé)峤獬砂睔?，不符?a href='http:///sell-list/2.html' target='_blank' >節(jié)能要求。因此，首選還原劑為氨水，可以采用氨水直噴工藝。其次，要注意吹灰方式的選擇，結(jié)合玻璃窯爐的運(yùn)行情況及煙塵形式可以采用不同的吹灰方案，在多種吹灰方案中，熱空氣吹灰的優(yōu)勢最為顯著，使用更加簡單，但是初期建設(shè)成本較高，具體設(shè)計(jì)方案需要結(jié)合現(xiàn)場情況確定。

4 結(jié)語

隨著我們生活環(huán)境的惡化，國家對環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)要求不斷提高，玻璃制造工業(yè)也需要加快步伐，進(jìn)行生產(chǎn)線升級改造。合理選用煙氣綜合治理工藝，并根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)和玻璃窯爐的特有工況進(jìn)行專項(xiàng)優(yōu)化，從而滿足國家對行業(yè)環(huán)保要求。