玻璃窑炉烟气的主要特点 (1)
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玻璃窑炉烟气的余热利用为了充分利用玻璃窑炉尾气余热,使用热管余热锅炉与热管式空气预热器回收余热,产生低压饱和蒸汽与加热二次风,达到节能的目的,本文详细介绍了热管余热锅炉及热管式空气预热器的用途、特点及使用。
一、热管余热锅炉回收玻璃窑炉尾气余热玻璃生产过程中,从池窑蓄热室、换热室(或换热器)出来的烟气一般在500℃以下。
这些烟气可以通过热管余热锅炉来产生蒸汽。
蒸汽可用于加热和雾化重油、管道保温,以及生活取暖等。
对于排烟量较大,温度较高的烟气,可通过热管余热锅炉产生较高压力的蒸汽(3.5MPa)用于蒸汽透平来发电,或者直接驱动透平空压机、风机、水泵等机械。
对于从工作池和供料道等处排出的烟气,气量少而温度高,可以采用少量的高温热管(工作温度>650℃)来预热空气,当离炉烟气温度为1000~1200℃,空气预热温度可达400~500℃,节油效果可达20%。
在退火炉烟气的烟道中,以及退火炉缓冷带以后的部位都可以设制热管换热器以回收烟气的余热和玻璃制品的散热量来预热空气,作为助燃空气、干燥热源或车间取暖等的热源,都可以获得很好的节能效果。
当前国内玻璃窑炉所使用的燃料大多为重油和渣油,对于这种燃料的烟气余热回收应该特别注意热管蒸发段管外的积灰堵塞问题。
我们公司经过若干年工业应用的实践,已经积累了保证热管换热器能长期运行的方法,重要的一条设计原则是防止和避免一切可能引起灰堵的因素,以及在结构上确保清洗方便。
某玻璃厂由蓄热室排出的烟气温度为420℃,烟气量为(标准状态)17800m3/h,要求将烟气温度降到200℃以下,回收的热量产生0.5MPa(表压)的低压饱和蒸汽。
该设备具有如下优越性:①烟气侧压力降小,可以满足工艺窑炉内负压的要求;②不容易积灰,设备具有热水冲冼装置,可以在线清冼;③管壁温度可全部控制在烟气露点之上,避免结露及低温腐蚀;④可连续长期运转,单根热管破坏不影响设备运行;⑤设备成本一年内回收。
二、用热管式空气预热器回收玻璃窑炉尾气余热加热冷空气目前回收利用玻璃窑炉尾气余热,达到节能的目的,已被广大企业所认识和落实。
燃气玻璃窑炉烟气脱硫和脱硝系统的设计摘要:随着我国环保要求的日益严格,电力行业、钢铁行业均实行了烟气超低排放要求,以玻璃窑炉为代表的工业窑炉也将面临超低排放改造的要求。
本文针对燃气玻璃窑炉,结合燃气玻璃窑炉的烟气特点、污染物特点,对燃气玻璃窑炉SCR脱硝+干法脱硫技术进行分析论述,为燃气玻璃窑炉烟气的脱硫脱销除尘综合治理提供一条切实可行的技术路径。
关键词:玻璃窑炉;SCR;布袋除尘器;干法脱硫;引言玻璃行业是耗能大户,同时又是大气污染严重的行业。
玻璃窑炉采用重油、天然气和煤等为燃料,大气污染物排放比较严重,对环境和人类也造成极大的危害,因此,玻璃行业是我国重点工业污染控制行业之一。
针对玻璃窑炉烟气进行污染物的综合治理,不仅是保护生态环境和提高人民生活质量的关键之举,并且对推动我国玻璃产业结构调整和可持续发展具有重要意义。
1燃气玻璃窑炉的烟气特点国内玻璃生产线目前主要使用重油、天然气、煤制气等几种燃料,根据目前国内浮法玻璃行业的生产规模及使用的燃料情况,排气温度大多在400~500℃。
烟气中的主要污染物为SO2和NOX,其含量随使用的燃料不同而相差较大,对于燃气玻璃窑炉烟气,SO2含量低,一般在500 mg/m3; NOX含量高,一般在1200mg/m3。
针对玻璃窑炉烟气污染物的排放,河北省发布了平板玻璃工业大气污染物超低排放标准(DB13/2168-2015),其中对燃气玻璃窑烟气中SO2的排放要求为250mg/m3,对NOX的排放要求为600mg/m3。
按常规燃气玻璃窑炉烟气中污染物的浓度及排放要求考虑,烟气脱硫效率及脱硝效率均应大于50%。
2燃气玻璃窑炉烟气脱硝2.1选择性催化还原技术(SCR)SCR脱硝技术是当前应用最广的烟气脱硝技术,其脱硝率可以达到90%。
该技术主要利用还原剂和NOx在一定温度和SCR选择催化剂的作用下发生反应,进而产生无污染的N2和H2O,具有操作简单、技术完善的优势,缺点就是应用成本较高,需定期更换催化剂。
1、中性硼硅玻璃烟气特点硼含量高。
中性硼硅玻璃主要以硼酸和硼砂为原料引入,在火焰窑炉中挥发量达10%〜20%,导致硼酸浓度高,腐蚀强,大大降低了设备使用寿命,且砖烟道积灰严重易堵塞,需定期清理。
烟气中污染成分多。
中性硼硅玻璃工业产生的主要废气有氮氧化物、硼酸、氯化氢等有害气体。
中性硼硅窑压稳定性要求高。
中性硼硅制品生产时,必须保证窑炉压稳定可控。
2、不同烟气脱除工艺在中性硼硅药用玻璃行业中的工程应用针对中性硼硅药用玻璃窑炉烟气特点,国内某中性硼硅药用玻璃熔窑烟气治理工程1#线采用触媒陶瓷纤维滤管脱硫脱硝除尘一体化烟气处理工艺,3#线采用干法脱酸+布袋除尘+SCR脱硝脱酸除尘烟气处理工艺。
根据两种工艺各自运行特点、运行工况、污染物脱除效率三个方面研究其工艺性能适用性。
(1)工艺特点触媒陶瓷纤维滤管脱硫脱硝除尘一体化工艺系统组成:干法脱酸系统、脱硫剂供应系统、氨水输送喷射系统、陶瓷滤管除尘器系统、烟风系统。
工艺流程如图1所示。
氨水熟石灰窑炉烟气—1∙►干法脱酸塔一►触媒陶聋漉管除器350~4∞r I烟囱一”人机一用洛)图1触媒陶瓷纤维滤管脱硫脱硝除尘一体化系统工艺流程在系统进口温度满足350〜400。
C条件下,烟气与喷入的氢氧化钙粉末充分混合后经过干法调质脱酸系统,进行脱酸处理。
然后烟气进入触媒陶瓷纤维滤管除尘器,烟气中的硼酸与触媒陶瓷纤维滤管表面滤饼层反应可提高干法脱酸效率,同时与烟气中喷入的NH3和NOx 在触媒陶瓷纤维滤管所负载的催化剂作用下,发生氧化还原反应,生成N2和H 2O o 最后,净化后的烟气由引风机送入烟囱排入大气。
干法脱酸+布袋除尘+SCR 脱硝脱酸除尘烟气处理工艺系统组成:干法脱酸系统、脱酸剂供应系统、氨水储存系统、SCR 系统、布袋除尘器系统、烟风系统、降温系统。
工艺流程如图2所示。
氨水熟石灰窑炉烟气 ----------- ►兑冷风———→布袋除尘9∞~1O∞t : 18O-22OT :▼烟囱◄—引风机(一用一备)◄-SCR 反应器图2干法脱酸+布袋除尘+SCR 脱硝脱酸除尘一体化系统工艺流程图从窑炉出口高温烟气通过兑冷风调温至180~220℃,再进入环保系统与喷入的熟石灰进行充分混合后进入干法脱酸系统,进行烟气脱酸,脱酸后的烟气进入布袋除尘器过滤烟气中的颗粒物,脱酸除尘后的烟气再次与喷入的氨水充分混合后进入低温SCR 反应器进行二次脱硝,从而完成整个脱酸、脱硝除尘过程;脱硝除尘后的净烟气由引风机从烟囱排除。
玻璃炉窑余热发电技术[摘要]余热发电系统可充分回收玻璃熔炉的高温烟气余热资源。
通过设置余热发电锅炉来产生过热蒸汽,使烟气排放温度降到180℃左右,过热蒸汽通入汽轮发电机发电,产生使用方便、输送灵活的电能,扩大了烟气余热的利用途径。
[关键词]玻璃余热发电烟气1 前言玻璃炉窑一般使用石油焦、天然气、煤气等燃料,燃料在炉内燃烧形成的烟气被排出窑外,产生了废气余热资源。
玻璃熔窑废气属于中温废气余热,温度在500℃左右。
利用余热进行发电,既能回收热量,又能满足玻璃生产用电,降低企业成本,有良好的经济效益、环保效益和社会效益。
2 废气余热发电技术余热发电技术在钢铁、冶金、建材等行业中有着大量的应用实例。
目前已有的废气余热发电技术主要有:按形式,分为纯余热发电技术和带补燃的余热发电技术。
其中纯余热发电技术又分为高温余热发电和中低温余热发电。
按热力系统,分为单压余热发电系统和多压余热发电系统。
3 玻璃炉窑燃料结构全国有一半的产能采用的是天然气(51%),其次是石油焦(19%)、煤制气(19%)、重油(5%)、焦炉煤气(3%)、煤焦油(2%)及其他(1%)。
4 玻璃炉窑余热发电特点4.1 玻璃炉窑生产特点玻璃熔窑生产的主要是在一个窑龄(6~10年)内不停窑,这样就要求余热发电系统运行时满足以下要求:(1)在任何情况下保证排烟通畅,保证玻璃熔窑的安全运行。
(2)在任何情况要保证窑内压力平稳,任何操作对窑压的影响要保持在±0.5Pa范围内波动,保证玻璃的质量。
(3)要适应玻璃窑频繁换向的工作特点。
针对以上特点的措施如下:(1)优化烟道系统设计,设置旁路及应急烟道,采用强制排风方式,保证在任何情况下排烟通畅。
(2)采用变频调节引风机,保证正常运行期间窑压平稳。
采取烟道切换控制技术,保证烟道切换时窑压平稳过度。
(3)热力系统设置调节旁路,适应窑向频繁切换,保证玻璃窑和余热发电系统正常运行,提高设备变工况能力。
4.2 玻璃行业中温废气余热资源特性(1)废气余热属于中温余热、废气流量较少,热品位较低,热回收代价较大。
NID半干法烟气脱硫技术在日用玻璃窑炉的应用林进跃【摘要】以日用玻璃窑炉烟气采用的NID半干法烟气脱硫除尘一体化设备处理为例,介绍日用玻璃窑炉的烟气特点、处理工艺流程、设计参数以及目前的运行效果,进一步论证其是当下日用玻璃行业烟气综合治理切实可行的途径.【期刊名称】《资源节约与环保》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】1页(P23)【关键词】日用玻璃;NID;脱硫除尘效果【作者】林进跃【作者单位】广东华兴玻璃股份有限公司广东佛山 528216【正文语种】中文随着玻璃行业的快速发展,污染物排放也日趋严重,目前已成为大气污染物一大污染源。
玻璃窑炉废气污染物主要以二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、粉尘为主,其中二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要污染物。
目前,玻璃行业主要有平板玻璃和日用玻璃两大类。
我国玻璃行业污染物排放执行的国家标准是《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996),同样适用于日用玻璃行业。
标准中对二氧化硫和烟尘等的排放浓度均有明确的规定,而NOx暂未有明确的规定。
因此,脱硫除尘在日用玻璃行业废气处理过程中是必不可少的途径,而玻璃窑炉脱硫除尘工艺的选择是关系到废气处理效果能否达标,同时也关系到企业能否稳定和健康发展。
在日用玻璃行业中,根据目前大多数的玻璃企业的生产规模及燃料使用情况,玻璃窑炉熔化面积从30m2~150m2不等,燃料多为天然气、燃油、煤气、碳粉等。
窑炉排放的烟气温度一般在450℃~500℃,污染物二氧化硫浓度在200mg/m3~3000mg/m3,其浓度取决于所用燃料的种类及其含硫率、原料配料中芒硝的使用量及燃料燃烧时生成的烟气量,产生的粉尘粒径小,黏结性较强。
目前国内外在玻璃行业中脱硫工艺可分为三种,即湿法脱硫、半干法脱硫、干法脱硫。
新型NID脱硫除尘一体化技术是法国ALSTOM公司在传统的半干法脱硫技术的基础上,改良出的新一代干法烟气脱硫技术,该系统具有占地面积小、效率高、运行灵活等特点。
平板玻璃窑炉烟气排放标准概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在探讨平板玻璃窑炉烟气排放标准的重要性,以及对其进行说明和解释。
随着工业化的发展,窑炉烟气排放成为环境污染的一个重要来源,对人体健康和生态环境造成了严重影响。
因此,制定和执行相应的排放标准至关重要。
1.2 文章结构本文分为五个部分,每个部分都有其特定的内容和目标。
首先,在引言部分将简要介绍文章的架构和各个部分的主题。
接下来,概述部分将阐述平板玻璃窑炉烟气排放问题、标准的重要性以及可行性和可持续性考虑。
然后,在第三部分中,我们将详细说明平板玻璃窑炉烟气排放标准,并侧重于控制颗粒物、氮氧化物和二氧化硫等污染物的排放。
在第四部分中,我们将解释平板玻璃窑炉烟气排放标准背后的科学依据。
这包括基于环境保护考虑的控制要点解释、基于健康保护考虑的控制要点解释,以及技术可行性和成本效益分析解释。
最后,在结论与展望部分,我们将总结平板玻璃窑炉烟气排放标准的重要性,展望未来改进和发展的方向,并给出结束语。
1.3 目的本文旨在向读者传达平板玻璃窑炉烟气排放标准的概述、说明和解释。
通过对这些内容的详细阐述,希望能提高社会对环境保护和健康保障的认识,并推动相关政策和措施的制定与执行,促进工业生产与环境可持续发展之间的平衡。
2. 平板玻璃窑炉烟气排放标准概述2.1 窑炉烟气排放问题平板玻璃生产过程中,窑炉的运行会产生大量的废气,其中包括颗粒物、氮氧化物和二氧化硫等污染物。
这些排放物对环境和人体健康都具有潜在的危害。
颗粒物会导致空气污染,并可悬浮在空气中长时间存在;氮氧化物是一种温室气体,能够加剧全球变暖并形成酸雨;而二氧化硫也易于与其他化合物反应,形成酸性沉降,危害土壤和水源。
2.2 标准的重要性制定平板玻璃窑炉烟气排放标准是保护环境和人类健康的关键措施。
这些标准规定了限制窑炉排放的最高浓度及其它监管要求。
标准确保了企业在生产过程中采取必要措施以减少有害排放物的产生,从而降低其对环境和公众健康的影响。
浮法玻璃窑炉用燃料及其烟气污染物排放特性与治理技术所属行业: 大气治理关键词:玻璃窑炉氮氧化物平板玻璃工业浮法玻璃制造业是一个高能耗行业,在生产过程中使用大量气体燃料、液体燃料、固体粉状燃料。
目前,玻璃窑炉使用的主要燃料有天然气、发生炉煤气、石油焦粉和重油等。
由于各燃料的组成、燃烧特性差异很大,对烟气污染物的形成有重要的影响。
对浮法玻璃窑炉用燃料及其烟气污染物排放特性进行有效分析与梳理,对治理烟气污染物技术与方法的列举,可为其烟气污染物治理技术的选择提供参考。
玻璃材料作为无机非金属材料中的重要组成部分,有其独特的功能与作用。
玻璃工业是促进我国国民经济发展及提高人民生活水平所不可或缺的重要材料工业。
玻璃材料的制备要经过高温的熔制与加工过程。
在此过程中,需要利用玻璃窑炉所提供的燃料,对玻璃配合料进行加热、熔化。
目前,国内外玻璃窑炉所使用的燃料主要以化石类燃料为主,如天然气、发生炉煤气、石油焦粉和重油等。
化石燃料燃烧后产生的烟气量巨大,主要污染物为硫氧化物(SOx)、氮氧化物 (NOx)和粉尘,对环境污染严重。
我国的能源结构总体呈现为多煤炭、少油气的特征,能源消费结构不合理,工业消耗能源占有较大比重。
近年来,我国灰霾等大气环境问题突出,大气污染控制已成为政府与民众关注的焦点。
玻璃行业作为我国工业污染控制领域的重点行业之一,据《平板玻璃工业大气污染物排放标准》编制说明,平板玻璃行业年颗粒物排放总量约1.2×10t,SO2约1.6×105t,NOx约1.4×105t,是污染大气环境的主要有害成分,对人类身体健康造成了严重威胁。
自“十三五”以来,随着国家与各地区对环保执法力度的不断加强,各地玻璃企业加大了窑炉烟气污染物的治理力度,投资、建设了相关的尾气治理装备,玻璃行业污染物的排放已得到明显改善。
我国玻璃行业中由于燃料的使用种类较多、烟气中排放的污染物浓度、粉尘特性也有着非常大的差异,各企业对燃料的特性与烟气污染特性的认知参差不齐。
玻璃熔窑烟气余热发电简介作为建材行业能耗大户,玻璃企业生产需要消耗大量的能源,玻璃熔窑设计使用重油、天然气、煤气等燃料。
燃料在炉内燃烧释放热量,其中玻璃液吸热占总热量35~40%;通过熔窑表面散热损失为20~25%;排烟损失为30~40%。
可见玻璃熔窑烟气带走了大量的热量,因此烟气热量回收的潜力巨大,高效利用玻璃生产中的余热成为目前降低玻璃综合生产综合能耗的有效途径。
烟气余热资源的利用途径主要有热利用和动力回收两种。
目前,玻璃行业主要采用热利用的回收途径,即在熔窑尾部设余热换热装置,烟气半通过余热换热装置,利用部分烟气的余热来产生饱和蒸汽,用于厂区的生产和生活,其中生产主要用于重油的加热,但所需使用的蒸汽量并不大,而对使用天然气为燃料的玻璃生产线,其生产中几乎可以不用蒸汽,因此烟气的余热并没有被充分的利用。
2004年以来,中国建材国际工程有限公司在总结燃气联合循环、各种工业窑炉(水泥行业、冶金行业、化工行业)余热发电系统技术及装备的经验基础上,开发了适合玻璃窑烟气余热的特性的余热发电技术。
利用该技术对烟气余热进行综合利用的同时,不仅可以大大减少外购电量,提高全厂的能源利用率,而且还能减少大气污染物的排放,减少温室效应。
1、技术简介玻璃熔窑余热发电系统就其本质而言与火力发电系统相同,主要工作原理为:利用余热锅炉回收烟气余热热能,将锅炉给水加热生产出过热蒸汽,过热蒸汽到汽轮机中膨胀做功,将热能转换成机械能,进而带动发电机发出电力,实现热能→机械能→电能的转换。
做过功的蒸汽(乏汽)从汽轮机排出,经循环冷却水系统冷却后形成冷凝水,冷凝水及补充水混合在一起作为锅炉的给水,经给水泵在送回到锅炉中,这样就完成了一个热力过程。
如厂区生产生活需要用饱和蒸汽,则系统设抽汽管路,从汽轮机后部开口抽汽,满足全厂对蒸汽之需求。
其中单压闪蒸技术余热发电系统原理流程图见图1,双压锅炉(即锅炉自带除氧器)余热发电系统原理流程图见图2。
“十四五”期间,对我国玻璃行业来说,面临着如何将“玻璃熔窑全氧燃烧技术”成果进一步产业化并为行业尽早实现节能减排和碳达峰碳中和,寻找可靠技术措施的重大工程技术问题。
玻璃熔窑全氧燃烧技术最显著的特点一是节能减排,二是提高玻璃质量,目前只有使用重油、天然气等高热值燃料,生产优质玻璃的企业才有动力和需求采用全氧燃烧技术。
通过近年的科研设计和生产实践,玻璃熔窑全氧燃烧技术已经在光伏玻璃、玻璃纤维、玻璃器皿、微晶玻璃等生产领域中广泛应用,其优异的提高玻璃质量、节能减排效果得到了充分验证,但广泛实施浮法玻璃全氧燃烧技术仍然面临着一些重大工程技术和经济问题,总的来说主要需要在以下几个方面开展技术创新:1优化全氧熔窑三维仿真模拟体系通过研究全氧燃烧玻璃熔窑火焰空间和玻璃液流场的三维数学模型,开发界面友好、操作方便、参数设置容易的全氧燃烧浮法玻璃熔窑三维仿真系统,使参与玻璃熔窑设计和仿真的工程技术人员只要输入熔窑结构、燃气布置和相关边界条件等参数,玻璃熔窑三维仿真系统将自动根据使用者提供的设计要求,完成CFD建模、求解和后处理三个步骤。
图1为全氧燃烧数学模拟火焰空间温度分布图。
图1 全氧燃烧数学模拟火焰空间温度分布图进一步形成玻璃原料COD值的快速测定、玻璃的Redox控制、熔体性能、澄清新工艺、火焰空间的数值模拟等理论与关键技术,为全氧燃烧条件下排除玻璃液中的微气泡,保证优质玻璃的熔制提供工艺指导。
2全氧浮法熔窑耐火材料国产化大型全氧浮法熔窑池宽超过11 m,比国内最大的全氧玻壳、玻璃纤维窑池宽30%以上。
到目前为止,国内已经建成了600 t/d、800 t/d规模的全氧燃烧平板玻璃生产线,主要耐火材料也都是国内配套,但要使窑炉达到高质量、长寿命,对大型全氧熔窑的结构安全、关键部位耐火材料的国产化还需要深入研究。
通过总结成功经验,克服存在的不足,持续改进、不断推进全氧玻璃熔窑关键耐火材料的国产化进程。
全氧窑的长宽比是一项重要指标。
玻璃窑炉烟气成分玻璃窑炉是用于玻璃生产的重要设备,其燃烧过程会产生大量的烟气。
研究玻璃窑炉烟气的成分对于优化燃烧过程、减少环境污染具有重要意义。
本文将从不同角度分析玻璃窑炉烟气的成分。
一、二氧化碳(CO2):玻璃窑炉烟气中的二氧化碳主要来自燃料的燃烧过程。
燃料中的碳元素与氧气反应生成二氧化碳,成为燃烧反应的产物之一。
二氧化碳是一种常见的温室气体,过量排放会导致全球气候变暖,对环境造成不可逆转的影响。
二、氮氧化物(NOx):玻璃窑炉烟气中的氮氧化物主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
氮氧化物的产生与燃料中的氮元素和空气中的氧气反应有关。
高温条件下,氮气和氧气发生氧化反应生成氮氧化物。
氮氧化物是典型的大气污染物,会对人体健康和环境造成严重危害。
三、一氧化碳(CO):一氧化碳是燃料不完全燃烧产生的有害气体之一。
在玻璃窑炉中,如果燃烧过程不充分,燃料中的碳元素无法完全氧化生成二氧化碳,而生成一氧化碳。
一氧化碳是一种无色、无味、有毒的气体,对人体健康有害,同时也对环境产生不利影响。
四、颗粒物(PM):玻璃窑炉烟气中的颗粒物主要包括固体颗粒和液滴颗粒。
固体颗粒主要来自燃料中的杂质和燃烧后的残渣,液滴颗粒主要来自燃料中的可燃物质和燃烧产物的冷凝。
颗粒物对空气质量和人体健康都有一定影响,特别是细颗粒物对呼吸系统的影响更为显著。
五、硫化物(SOx):玻璃窑炉烟气中的硫化物主要来自燃料中的硫元素和玻璃原料中的硫化物。
在燃烧过程中,硫元素和氧气发生反应生成二氧化硫,进而与空气中的水分反应生成硫酸。
硫化物是大气污染的主要来源之一,会对环境和人类健康产生负面影响。
六、氧气(O2):玻璃窑炉烟气中的氧气含量是燃烧过程的重要指标之一。
通过监测烟气中的氧气含量,可以了解燃料的燃烧效率和燃烧过程的氧化程度。
同时,氧气含量的调节也是控制玻璃窑炉燃烧过程、减少氮氧化物排放的关键。
玻璃窑炉烟气的成分包括二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳、颗粒物、硫化物和氧气。
为节约生产成本,很多玻璃企业以石油焦粉替代重油、煤焦油、天然气等,实现了石油焦粉的全窑使用,但烟气污染问题比较严重,不同燃料烟气中污染物含量见表1。
石油焦的挥发分比较高,处于无烟煤和烟煤之间。
燃石油焦窑炉烟气成分见表2。
现行燃石油焦玻璃窑炉烟气净化工艺主要有以下几种:(1)“低灰侧”余热锅炉烟气调质电除尘工艺,如图1所示。
由于玻璃窑炉烟气中烟尘具有成分复杂、黏性大等特点,运行一段时间后会出现效率下降等问题,影响催化剂的实际使用寿命。
图1 “低灰侧”余热锅炉烟气调质工艺图(2)“低灰侧”换热器烟气调质工艺,如图2所示。
此工艺路线的缺陷:在长期运行下,布袋除尘器容易糊袋,加剧布袋腐蚀,布袋更换周期短。
图2 “低灰侧”换热器烟气调质工艺图(3)前置半干法除酸调质工艺,如图3所示。
此法的优点是缩短玻璃窑炉烟气净化工艺路线,节约了投资成本。
该工艺适用于产量比较小的玻璃窑炉,但余热浪费严重,烟气最终排放温度较高。
图3 前置半干法除酸调质工艺图(4)“高灰侧”余热锅炉调质工艺,如图4所示。
经余热锅炉后烟气温度降低,SCR段烟气温度较高,所使用的催化剂运行活性较高,前期脱硝效率较高。
但烟气中粉尘浓度高,产生的副产物Na2S2O7容易黏结在催化剂表面,极易堵塞磨损。
图4 “高灰侧”余热锅炉调质工艺图燃石油焦玻璃窑炉高温烟气袋式除尘器技术,是整体煤气联合循环和增压流化床联合循环技术。
其核心技术是高温过滤材料的制备,要求有:①孔隙率高,微孔结构发达,过滤精度高,压力损失小;②高耐候性,如良好的耐腐蚀性,耐高温性,耐磨性等等。
高温烟气袋式除尘器技术科替代将传统“低灰侧”余热锅炉烟气调质工艺路线,形成“低灰侧”余热锅炉烟气调质高温袋式除尘器工艺路线,解决传统高温电除尘故障率高、运营成本高、传统布袋式除尘器难耐高温、易糊袋堵塞的难题,实现玻璃窑炉超低排放。
玻璃熔窑烟气高温脱硫除尘脱硝一体化工艺王桂彩鲁晓鹏刘柳杨泽广(秦皇岛玻璃工业研究设计院有限公司秦皇岛066001)摘要针对玻璃熔窑传统烟气处理工艺存在的问题,阐述高温脱硫除尘脱硝一体化工艺流程及其在玻璃生产中烟气处理的应用优势,分析其关键设备陶瓷催化剂袋式过滤器的工艺原理和优缺点,为玻璃行业的烟气净化提供更加一体化的处理方案。
关键词玻璃熔窑;高温脱硫除尘脱硝一体化;陶瓷催化剂袋式过滤器中图分类号:TQ171文献标识码:A文章编号:1003-1987(2021)05-0059-04Integrated Process of High Temperature Desulphurization,Dust Removal and Denitrification of Flue Gas in Glass FurnaceWANG Guicai,LU Xiaopeng,LIU Liu,YANG Zeguang(Qinhuangdao Glass Industry Research and Design Institute Company Limited,Qinhuangdao066001,China)Abstract:Aiming at the problems in the traditional treatment process of flue gas in glass furnace,the integrated process of high temperature desulphurization,dust removal and denitrification and its application advantages in glass production were expounded.The technology principle,advantages and disadvantages of ceramic catalyst bag filter which is the key device for this process are analyzed.This paper provides a more integrated treatment scheme for flue gas purification in glass industry.Key Words:glass furnace,integration of high-temperature desulphurization,dust removal and denitrification, ceramic catalyst bag filter0引言在玻璃熔炉运行过程中,去除燃料燃烧产生的烟气中的各种污染物的一般工艺包含了三个独立系统:脱除硫氧化物系统(SDR)、集尘系统(ESP布袋式过滤器)和脱除氮氧化物系统(SCR)。
1平板玻璃工厂废气排放特点2021年,我国平板玻璃产量为10.17亿重量箱,共消耗6102万吨原料,其中硅砂4394万吨、长石73万吨、石灰石488万吨、白云石243万吨、纯碱854万吨。
玻璃熔制需要在1550~1600 ℃的极高温度下进行,因此生产过程中能源消耗非常大。
目前国内企业选用的能源种类主要包括天然气、发生炉煤气、焦炉煤气、重油和煤焦油等。
平板玻璃工厂原料的破碎、备料及储存、配合料制备、熔化、成形退火、氮氢保护气制备等生产过程及燃料储备或制备环节都会产生废气。
平板玻璃工厂产生的废气污染物主要包括二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、颗粒物、氟化物、氯化氢、锡及其化合物等。
当生产企业使用重油、煤焦油等液体燃料时,在储油罐进出口、阀门、管路等环节会产生无组织泄露,污染物主要为挥发性有机物(VOCs)。
平板玻璃工厂污染物产生特征见表1。
表1平板玻璃工厂污染物产生特征平板玻璃熔窑烟气污染防治是我国平板玻璃制造业污染控制的重点和难点。
平板玻璃工厂废气产生的主要环节为熔化工序,表2所示为平板玻璃熔化工序产生的大气污染物常见初始排放浓度。
3平板玻璃工厂大气污染防治技术及应用情况分析(1)大气污染预防技术平板玻璃工厂的大气污染预防技术主要包括清洁燃料技术、原料控制技术、纯氧燃烧技术和电助熔技术。
平板玻璃工厂使用的各种燃料中,清洁燃料主要为天然气和氢气。
原料优化控制主要采取原料替代和优化原料配方等方式,控制含有硝酸盐、硫化物、氟化物和氯化物等原料的使用量。
国内平板玻璃工厂采用的低氮燃烧技术主要为纯氧燃烧技术。
纯氧燃烧技术就是把“空气-燃料燃烧系统”变为“氧气(纯度大于90%)-燃料燃烧系统”,减少系统中氮气的输入,从而减少氮氧化物的排放。
该技术具有占地面积小、投资费用低、能耗低、颗粒物及NO X排放量小等特点。
电助熔技术是通过电加热辅助玻璃熔化减少熔窑的燃料消耗,从而减少燃料燃烧过程产生的大气污染物。
玻璃窑炉SCR烟气脱硝运行问题分析玻璃制造过程中产生的NOx对大气环境造成污染。
随着国家和一些地方政府出台更严格的排放标准,降低玻璃窑炉NOx的排放已经刻不容缓。
本文探讨了平板玻璃窑炉SCR烟气脱硝运行的一些问题和建议,供以借鉴。
标签:玻璃窑炉;SCR烟气脱硝0 引言我国的平板玻璃产量约占世界总量的一半。
玻璃窑炉在生产过程中会产生大量的氮氧化物、二氧化硫、粉尘等大气污染物。
随着电力行业逐步实现超低排放,包括玻璃行业在内的非电行业必将是下一阶段大气污染治理的重点。
然而,国内玻璃窑炉SCR烟气脱硝起步较晚,工程技术及应用的可靠性还需进一步改善和提高。
1 玻璃行业脱硝政策环境《平板玻璃工业大气污染物排放标准》(GB26453-2011)规定NOx排放限值为700mg/m3。
2017年5月环保部发布了《关于京津冀及周边地区执行大气污染物特别排放限值的公告(征求意见稿)》。
2018年1月16日,环保部发布《关于京津冀大气污染传输通道城市执行大气污染物特别排放限值的公告》,要求“2+26”城市的新建项目自2018年3月1日起,执行大气污染物特别排放限值,对于现有企业自2018年10月1日起,执行特别排放限值。
2017年6月13日,环保部《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》等20项国家污染物排放标准修改版(征求意见稿)意见的函发布,修改了《平板玻璃工业大气污染物排放标准》(GB26453-2011),修改后的氮氧化物排放限值为400mg/m3。
目前该文件稿也在征求意见阶段。
一些地方,如河南省在2017年12月发布了关于“河南2018年大气污染防治攻坚战工作”的征求意见稿。
意见稿要求,全省玻璃行业在2018年10月底前完成“400mg/m3超低排放”改造。
可以预期,玻璃行业即将迎来最严格的NOx排放标准。
2 玻璃窑炉烟气、烟尘特点2.1 玻璃窑炉烟气特征玻璃窑炉主要使用重油、天然气、煤制气等几种燃料,燃烧过程中产生大量的SO2、NOx和CO2等污染物,还有少量的HCl和HF等,同时还有一些重金属。
玻璃窑炉烟气的主要特点
是玻璃窑炉烟气的主要特点:烟气温度高、烟气流量适中、烟气中SO2的含量较高、粉尘的含量较低,在进行烟气治理的工程设计时,要求脱硫效率高,还要有一定的除尘效率;投资费用省,脱硫成本低;占地面积要小;工艺要成熟,运行稳定可靠,避免对玻璃窑炉的窑压产生不利的影响。
通过中低温烟气余热发电技术和双碱法脱硫技术对浮法玻璃熔窑烟气进行治理和利用是完全符合国家节能环保政策、技术可行、经济合理的。
两项技术相辅相成:一方面通过余热利用降低了烟气的温度,为脱硫治理提供了一定的条件;另一方面余热发电的经济效益可观,为烟气治理提供了资金保障
4.1.1干法
干法脱硫是在无液相介入的完全干燥状态下进行脱硫的,脱硫产物为干粉状。
干法常用的有炉内喷钙(石灰/石灰石),金属吸收等。
干法脱硫属传统工艺,脱硫率普遍不高(<50%),工业应用较少。
4.1.2半干法
半干法脱硫是利用烟气显热蒸发脱硫浆液中的水份,同时在干燥过程中,脱硫剂与烟气中的SO2发生反应,并使最终产物为干粉状。
由于该方法加入系统的脱硫剂是湿的,而从系统出来的脱硫产物是干的,故称之为半干法。
半干法使用较多的有喷雾干燥法烟气脱硫、循环流化床烟气脱硫(CFB-FGD)和增湿灰循环烟气脱硫(NID法)等。
采用半干法脱硫时,脱硫剂的利用率低,脱硫效率也不高,故而应用也
不是很多。
玻璃工业的余热发电刚刚起步。
玻璃熔窑的废气特点是含碱较高,黏附性较强,锅炉清灰不易。
应充
分吸取其他行业余热锅炉的设计制造经验,开发研制适用于500吨以
上玻璃生产线的专用发电余热锅炉及技术方案。
SO2露点(℃)
重油天然气
180 140
.1.2烟气分析
国内浮法玻璃生产线目前主要使用重油、天然气、煤制气等几种燃料,其主要质量指标和燃烧特性如下:
根据目前国内浮法玻璃行业的生产规模及使用的燃料情况,排气温度
大多在400~500℃。
烟气中的主要污染物为SOx和NOx,其含量随
使用的燃料不同而相差较大。
对于天然气和煤制气而言,因燃料中本
身硫含量极少,烟气排放浓度大多能满足环保要求;而以重油为燃料
的生产线,脱硫脱氮等环保减排压力极大。
表3某900t/d浮法生产线烟气实际标定结果
烟气流量:南火期间116002Nm3/h;北火期间111687Nm3/h
烟气成分:
烟气成分O2 /%
N2 /% CO /ppm NO /ppm NO2 /ppm SO2 /ppm H2 /ppm
CO2 /%
南火8.8 9.2 82 0 555 7.5 0 18 北火1 10.7 7.7 81.6 51 385 6 0 23
北火2 10.8 7.6 81.6 535 345 4.6 0 92 平均烟气成分9.8 8.4 81.8 146.5 460 6.4 0 38 Fe2O3MgO CaO TiO Al2O3SiO2K2O Na2O 灰成分质量百分比 2.77 1.26 3.06 0.46 2.2 5.83 1.31 29.19。