几种烟热分离式隧道窑设计方案的比较与分析

静jing

几种烟热分离式隧道窑设计方案的比较与分析

目前，由于《砖瓦工业大气污染物排放标准》中表２限值的实施，以及环保部门对砖瓦行业的严格要求，烟尘颗粒物难以达标成为砖瓦行业中一道急需解决的难题。隧道窑排烟系统烟热分离后可减少烟气处理量，降低烟气中的氧含量，缩小折算系数等诸多好处，已经被越来越多的人认识。有一些具备烟热分离条件的厂子，在这方面也作了很多有益的探索，尽管效果不很尽如人意。

在原设计的隧道窑中，有一部分隧道窑烟热系统是否分离使用是可以在阀门上调节的，但基本上考虑是以高温烟热为主。在新设计的隧道窑中，也有一部分设计人员设计了以余热为主的烟热分离式隧道窑，但出于对余热量可能不足以烘干砖坯的考虑，还都设计了与高温烟热相通的管道，可以通过调节阀门做到烟热分离，如果使用中余热不足，也可以通过调节阀门的方法来调节高温烟热的应用。

近几年来，有一些隧道窑进行了烟热分离的操作运行。有的是出于消除蓝色烟雾的目的，有的是为了烟气处理达标的目的。笔者对几个试运行的烟气分离的隧道窑作了一些初步调查。下面对其中的三座隧道窑的调查结果作一个简要的介绍。并对这些隧道窑运行的情况作一个简要的分析。同时，根据这些数据，提出２个可以解决这些问题的方案。请大家共同探讨。

一、现有的烟热分离隧道窑烟热分离应用情况调查：

1、调查对象一，陕西渭南某砖厂，窑型：一烘一烧式隧道窑，断面3.6米，产品以标准实心砖为主，日产量标准砖12万块。设计建造时烘干主要用烟热，辅助用余热，烘干洞为多孔分散排潮。山东某窑炉公司设计并建造。2015年进行了烟热分离改造，改造的目的：消除蓝烟污染。（当时还没有实施30毫克新标准）。改造后实际运行时间，约半年。改造时，前方共8个哈风口，其中４个作为低温烟气孔使用，直接排入脱硫器中进行处理。接近高温段的４个哈风口作为高温烟热口。为防止热量不足，在两端设有调节阀门，这４个哈风通过调节阀门，可以接入烟气道送入脱硫器中，也可以在余热不足时接入余热烟道烘干使用。因窑炉建造时余热风口仅留有３个且尺寸较小。

使用效果：烟气不经过烘干洞，直接进入脱硫塔处理后，蓝烟变淡，消除视觉污染的效果较好。余热空气进入烘干洞后，因没有高温烟气进入烘干洞，原经过烘干洞分散排潮口无组织排出的蓝色烟雾消失。但烘干热量严重不足。无法保证正常生产。（后采用白天用余热，晚上用烟热的办法维持到年底）。到冬季又改回到烟热与余热同时应用，把烘干洞的多个排潮孔集中一个排潮孔进行处理。烟热分离试验宣告失败。失败的原因，仅用余热，热量严重不足。

2、调查对象二，陕西西安某砖厂，窑型：焙烧为两条3.8米断面的隧道窑，烘干为22条1.1米宽的小隧道式烘干洞。二次码烧工艺。烘干洞为集中排潮，由２台18号轴流风机抽取隧道窑的余热送往烘干洞，低温烟气由２台14号轴流风机集中排放到脱硫塔中进行脱硫除尘处理。产品以多孔承重空心砖为主，日产量折合标准实心砖25—30万块。湖北某窑炉公司建造。2015年底建成，2016年初投入生产。窑型设计时即为烟热分离型且以余热烘干为主，在哈风口设置时，低温烟热送入脱硫塔处理，高温烟热在设计时留有通道和调节阀门，以备余热不足时使用。

使用效果：2015年初点火时，仅使用余热，但热量不足以烘干砖坯，后调节阀门后，将部分高温烟热与余热混合后送入烘干洞，可维持正常生产。低温烟热送入脱硫除尘器中进行脱硫除尘处理。排烟孔和排潮孔均有淡蓝色的烟雾排出。低温烟气经过脱硫塔，在吸收液配置得当的情况下，淡蓝色的烟雾可以消除。排潮孔在仅用余热烘干砖坯时，排出的废气无色无味。后引入高温烟热后，排出的废气有较浓的硫磺气味。且伴有淡蓝色烟雾。目前已被环保局责令整改，要求把烘干洞排出的废气与低温烟气汇总并经脱硫处理排出。

3、调查对象三，甘肃某砖厂，窑型：两烘两烧型隧道窑。产品为各型多孔砖及空心砖，理论日产量折标砖40万块。由正规设计院设计，湖北某窑炉公司建造，外置铁管烟道。低温烟热每条窑各由一台14号离心风机排放到脱硫除尘器中进行处理。高温烟热与余热风道由上部烟管连通且各通过一台20号离心风机集中送到烘干洞里去。每个哈风口均设有调节阀门。可对每一个抽风位置作大小调节。设计上既可单独使用余热，也可高温烟热与余热共同使用。

使用效果：刚投产时，烘干过程是高温烟热和余热混同使用的。但因环保管理较严格，为保证烟气达标排放，后采用了烟气分离的方法，2015年停用了高温烟热，仅用余热来烘干砖坯。该厂的窑炉系正规设计，在余热提取处设有较多的哈风口，取热温度达到了烘干所需的进口温度要求。其中距焙烧带最近的取风口管道外部的保温层已因温度过高而造成损坏。该厂仅用余热来烘干砖坯已使用了近２年，生产运行比较正常，焙烧温度和烘干洞的温度分布也正常。缺点是产量较低，与同等断面的隧道窑相比，其产量仅相当于同等断面隧道窑的60-70%。但今年环保局通知，这部分余热空气单独排放在《砖瓦工业大气污染物排放标准》中没有规定，所以要求必须通过管道汇集到一个排放口内。

根据以上３座隧道窑烟气分离的运行情况来分析，可以得出以下几点结论作为烟热分离隧道窑设计的参考：

1、如果不使用高温烟热，仅使用窑尾余热，其热量不足以烘干同等数量的砖坯。要提高余热空气的温度就必须在距焙烧带较近的位置提取热量。

2、要保证烘干洞内的砖坯不致倒塌，必须有足够的空气量送到烘干洞内去，根据隧道窑烘干的特性，这个空气量应为焙烧所需空气量的大约２倍，加上焙烧所需的空气量，则目前这种烟气分离后的隧道窑其总通风量应约为普通隧道窑的３倍。余热抽取用的哈风口不仅应该足够多，而且还应足够大。以保证从余热带抽出的热量充足。

3、烟气分离以后，烟气中的氧含量得以下降。根据实际检测，一般可降到17.5-18.5%，平均在18%左右。比烟气不分离的平均19.5%下降了1.5到２个百分点。空气过量系数从14左右降低到7左右，折算系数从平均8.23降低到平均4.11左右。折算系数基本下降了一半。对烟气排放达标的好处是显而易见的。

4、《砖瓦工业大气污染物排放标准》中对余热排出口所排余热空气如何介定没有具体规定。而现行其它环保标准中规定，一条生产线只能有一个排烟口。一些地区的环保部门把这个排潮口纳入排烟口管理，如果把排烟口和排气口连通，烟热分离就失去了意义，就又会发生含氧量过高的现象。

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