用平流排烟实现隧道窑排放达标

静jing

用平流排烟实现隧道窑排放达标

摘要：用先进的平流抽烟技术，能很好地降低排烟温度，这不仅降低能耗、节约制砖企业环保方面投资，而且为排放达标奠定良好基础。

关键词：平流抽烟；降低能耗；断面抽气；排放达标。

平流排烟的发明，不仅对隧道窑侧排烟系统进行革命性改革，而且更利于企业烟气的排放达标。虽然平流抽烟已经在欧洲国家隧道窑上应用比较多，但在我还是新鲜事。平流排烟简单说就是从进车口断面抽烟，具体可把焙烧窑进车口的截止门内腔扩大做成空的，下部依据窑断面宽度开多个空，孔面向预热带方向抽风，孔下沿与窑车面持平，该孔简称为前抽风口，截止门内腔当作引风管道，经过能活动的耐温软管或其他连接方式把烟气引到排烟管道内。前抽风口上设有调节大小的阀门，这样风向不需要拐弯就很容易直线把风抽向前，大大减少风的阻力，加快底火速度，克服隧道窑从两边把高温预热带较高温度的烟气抽走浪费掉的弊端。特别是在节能环保达标的严峻形势下，运用平流抽烟新工艺，显得更加必要。

1   降低能耗

  降低能耗就意味着降低排放。平流抽烟的核心是断面抽风，抽风口与烟气走向是垂直的，这样就很容易直线把风抽向前，大大减少风的阻力，降低风机功率消耗，起到平衡两边温度，加快底火速度，提高产品产量和质量等作用，克服隧道窑从两边抽风吧高温预热带的烟气抽走浪费掉的弊端，这样就很容易把排烟温度控制在60℃以下。根据能量守恒定律，如果把排烟温度有150℃降到60℃以下，省下的90℃的热量就完全可用于干燥砖坯，也就是说可以从焙烧窑冷却段抽取更多热量，用于干燥砖坯，没有必要再添置换烟气中的热量设备，更不需要所谓的“烟热分离”（实际是烟热分流），低温烟气直接送往脱硫除尘设备进行处理后排放，更多的余热送往干燥室，一举两得。

2   提高热利用率

  提高热利用率，就意味着节约燃料。燃料的节约也同样是降低排放量。平流排烟能有效降低空气用量，因没意思从冷却带置换出来的热气体和焙烧带在加热的高温气体，都要经过预热带的每一辆窑车，而不是在半路上被哈风口抽走，大大提高热利用率。假设焙烧窑有32个车位，那么从32车位砖坯冷却散发出的热量，会经过高温带加热后抽到1号车位。也就是热量最少进过31个车位。而侧排烟的哈封口一般从8号车位就开始抽取热风，部分热风就从8号车位被抽走，7至1号车位就不能享受从8号车位抽走的这部分热量。以此类推，这样来看1号车位的砖坯就不能享受8~2号车位哈风口排走的热量，也就是说很大一部分热量没有继续发挥其能量作用就被排掉，不仅损失了热量，也浪费了风量，更麻烦的是要过多的处理废气量。

3   提高气体利用率

  浪费风量，就意味着焙烧窑内气体流量的增加。边隙对焙烧窑来说是有害无益的，之所以设置边隙与因为窑车在隧道窑里是运动的，是没办法的办法，德国人把边隙称之为“邪恶点”，也就是说，边隙越小越好。据测定（德国）边隙较大的隧道窑中，超过90%的气体通过边隙流走，流经坯垛中间的气体就很少了。如果边隙大于12cm，窑内70%的风量都从两边隙（侧隙）抽走。边隙大于15cm，那么只有5%的气流能从坯垛中间穿过，而95%气流就近从边隙流走了。但平流排烟不是从边部哈风抽烟，二是从要的断面抽烟，这样彻底能改变窑内气体从边隙被抽走的弊端，能有效的提高气体利用率，更重要的是能极大地降低窑内过量空气系数，为排放达标提供有力支撑。也就是说在同等产量的情况下，运用平流排烟技术就换算空气系数这一项就易达标，况且低温预热带前部只需要能带来热能的热传媒体——空气，不需要高的含氧量，这样通过对平流排烟系统的有效调节，用最少的空气，发挥其大地降低空气过量系数，更重要的是为排放达标奠定良好基础。

4   促进排烟达标

4.1 有利于氟化物和二氧化硫排放达标

平流排烟能有效地降低排烟温度，促进排烟达标。由于平流排烟是从窑的进车口1车位断面抽风，而不是限值从侧墙的哈风口抽烟，所以就避免从8车位左右就开始抽风的弊端，相应的延长了预热带，降低排烟温度。

延长预热带能促使氟化氢与坯体中组分充分反应，减少氟化氢的怕排放量。从滞留氟的角度看，预热带长了更好。因为一般氟在高温时释放，在低温时吸附。烟气中氟含量=高温区释放的氟化氢-低温区（预热带）吸收的氟化氢。运用平流抽烟完全可以使排烟温度控制在30℃左右，这样就使氟化物沉淀形成酸性的氢氟酸，与石灰水中和反应，生成氟化钙。另外，二氧化硫常温为气体，其气体的溶解度随温度的升高反而减小，具体溶解度为22g（0℃），15g（10℃），11g（20℃），9.49g（25℃），8g（30℃），6.58g（40℃），5g（50℃），3.5g（70℃），3.4g（80℃），3.5g（90℃），3.7g（100℃）。所以，二氧化硫与水蒸气或的反应温度不能过高，温度过高二氧化硫的溶解度减少，使得融入水的二氧化硫气体减少。

二氧化硫溶入水后与水反应生成亚硫酸，亚硫酸热稳定性差，容易分解成二氧化硫和水，温度越高分解的越快。总体来说，温度高不利于二氧化硫与水的反应，所以排烟温度尽量要低。由于运用了平流排烟技术，这就是氟化氢、二氧化硫气体在低温预热带、排烟管道、脱硫塔多段，与烟气里的湿气体有较长的反应时间，使气体形成沉淀的氢氟酸、亚硫酸和硫酸，有效地降低没有来得及反应的氟化氢和二氧化硫等有害气体排出可能，大大提高排放质量。

运用平流排烟后，由于排烟温度低，排烟管道完全可用耐腐蚀的塑料管道（包括风叶），不仅降低管道造价，防止酸性物质对管道的腐蚀，而且提高使用年限，降低维修量。

4.2  利于消减氮氧化物

在隧道窑的焙烧过程中，，火焰温度比较低，在1050℃以下，一般不存在氮气被氧化的问题，但很有可能有的原料制成的砖坯中含有氮化合物，在一定的温度情况下分解出微量氮氧化物，。烟气中排放的氮氧化物，一般是NO，虽然NO与水是不反应的，但在有氧气的气体中是可以被氧化成NO₂的，而隧道窑排出的烟气中一般含氧量在18%左右，具备了NO被氧化成NO₂的一定条件，可能有部分NO被氧化成了NO₂。而NO₂与水蒸气或水反应是放热反应，因此，理论上温度越低越利于反应。可见进入排烟管道或脱硫塔里的烟气温度低是有利于NO₂和H₂O反应形成—硝酸。另外硝酸在温度高的情况下，分解速度明显加快，温度达到86℃是硝酸气体被蒸馏出来，4HNO₃=4 NO₂+O₂+2H₂O，所以说，进入脱硫塔的烟气温度高对脱硝适得其反。只要把排烟温度控制在86₃以下，才能保障NO₂和H₂O反应形成硝酸后不被高温再分解，这样硝酸就会在循环池中，被中和成硝酸钙或硝酸钠。

4.3  提高脱硫剂的利用率

循环搅拌池水温不能高。虽然大部分固体物随温度的提高反而减少，氢氧化钙就是其中之一。

这样说明排烟温度越低，在脱硫塔内喷淋水被加热的温度就低，相对来说从脱硫塔回流到循环池中的水温就越低，这就利于氢氧化钙的溶解。

4.4  提高降尘效率扬尘与温度有密切关系，温度越高相对来说尘粒扩散度越大，温度低尘粒扩散度就越小，可见温度低有利于除尘。再从雾霾形成季节性来看，虽然其形成是多种原因造成的，但为什么冬天易发生？为什么悬浮在近地面空气中？可见温度低是一个重要原因，为此我们针对雾霾这一特点，利用平流抽平烟温度低这一优势进行有效除尘。因为运用平流抽烟技术烟气温度低，低温烟气会遇到砖坯排出的残余水蒸气和化学结合水形成的水蒸气，在窑内就可能形成雾霾（如果细心观察，有时从焙烧窑的4车位左右就可看到雾霾状的气体，特别是把焙烧窑的烟气全部送往干燥室干燥砖坯的工艺，从干燥室的3车位左右更容易发现雾霾状的气体，这种气体往往给人造成一种干燥室雾气大的错觉），窑内这种“雾霾”所含的颗粒物，相对于外界的干烟气和悬浮在空气中的干微粒，因其在低温潮湿环境下质量就会相对加大，流速也就慢，这样跟利于除尘，特别更利于湿法除尘。

5  总结

平流排烟是先进的隧道窑排烟工艺，不仅对产品质量和产量有地大地促进作用，更重要的是能降低能耗、减少排放，为环保达标奠定良好基础。而面对严峻的环保问题，把希望都寄托在处理设备上，是不现实的，很有必要从制砖工艺各个环节上多做文章，这样才能取得好的结果。

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