摘要：我(wo)國的平板(ban)玻璃(li)產量已連續26年位(wei)居(ju)世(shi)界首位(wei)，但玻璃(li)爐窯(yao)在(zai)生產過(guo)程(cheng)中會(hui)產生大量煙(yan)塵、氮氧(yang)化物、二氧(yang)化硫等大氣污(wu)染(ran)(ran)物，且煙(yan)氣成分(fen)復雜(za)，若要煙(yan)氣達(da)標排放，對治(zhi)理(li)技術要求較高。選擇一種典型的煙(yan)氣治(zhi)理(li)技術路線，對其污(wu)染(ran)(ran)物減排效果(guo)和(he)經濟成本進行分(fen)析，為平板(ban)玻璃(li)行業(ye)煙(yan)氣治(zhi)理(li)提供一種技術可(ke)行、經濟合(he)理(li)的工藝流程(cheng)。  

1平板玻璃行業概況  

玻(bo)璃(li)廣泛(fan)應用(yong)(yong)于(yu)建(jian)筑(zhu)(zhu)、日用(yong)(yong)、醫療、汽車、電(dian)子(zi)、儀(yi)表等領域，其中平板玻(bo)璃(li)工業是我(wo)國(guo)國(guo)民(min)經濟發(fa)展不可或缺的重要材料工業，目前有70%用(yong)(yong)于(yu)建(jian)筑(zhu)(zhu)，10%用(yong)(yong)于(yu)汽車制造，20%用(yong)(yong)于(yu)家居。  

隨著我國經濟的(de)迅猛發(fa)展(zhan)，房(fang)地產(chan)(chan)(chan)行(xing)業拉動了平(ping)板(ban)玻璃行(xing)業的(de)快(kuai)速發(fa)展(zhan)，平(ping)板(ban)玻璃產(chan)(chan)(chan)量(liang)從1989年(nian)開(kai)始至今已連續26年(nian)位居世界首位，產(chan)(chan)(chan)量(liang)超過全球總(zong)產(chan)(chan)(chan)量(liang)的(de)50%。2010～2015年(nian)全國的(de)平(ping)板(ban)玻璃產(chan)(chan)(chan)量(liang)見表1。  

平(ping)板玻(bo)璃根據生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝主(zhu)要分為(wei)浮法玻(bo)璃、壓延(yan)玻(bo)璃和平(ping)拉玻(bo)璃，目前(qian)浮法玻(bo)璃在(zai)平(ping)板玻(bo)璃生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)中(zhong)占主(zhu)流(liu)地位，達(da)到90%以上。截(jie)至2014年底，國內的浮法玻(bo)璃生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)有(you)320條，總(zong)產(chan)(chan)能為(wei)11.58億重量箱/年。其中(zhong)：在(zai)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)235條、產(chan)(chan)能為(wei)9.17億重箱/年[1]。平(ping)板玻(bo)璃生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)中(zhong)排(pai)放的粉(fen)塵約1.2×104噸，SO2約1.61×105噸，NOx約1.4×105噸[2]，玻(bo)璃窯(yao)爐產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的污染(ran)已(yi)引起(qi)環保部門及民眾的廣(guang)泛關注(zhu)。  

2玻璃窯爐運行特點及煙氣特性  

2.1運行特點  

玻璃(li)窯(yao)爐的生產運(yun)行特點主要(yao)表現為：  

（1）玻璃的(de)生產制造從(cong)點火開始，一般窯齡內不能停窯，采用(yong)持續、不間斷的(de)生產方式，這種流水線式的(de)生產方法(fa)決(jue)定(ding)了玻璃窯爐的(de)持續性運轉特點。  

（2）玻(bo)璃窯(yao)爐的(de)正常作業需要保持一(yi)定的(de)燃(ran)燒氣氛，生產時的(de)煙氣壓力要求(qiu)穩定，由于兩側(ce)換火，玻(bo)璃窯(yao)爐的(de)煙氣量波動較(jiao)大。  

（3）玻璃窯(yao)爐(lu)排放(fang)的煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)需要經過余熱(re)鍋爐(lu)的回收處理，用以供(gong)油系統的生產(chan)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)排放(fang)溫度(du)較高(gao)，出(chu)口煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)一般為400℃～500℃，多配(pei)有余熱(re)鍋爐(lu)[3]。  

2.2煙氣特性  

在平板玻(bo)璃生(sheng)產(chan)(chan)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中，有配(pei)料過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)、物料熔(rong)化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)和玻(bo)璃成型過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)等。配(pei)料和成型過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)主(zhu)要是(shi)(shi)物理(li)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)，產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)污(wu)染(ran)主(zhu)要是(shi)(shi)粉(fen)塵性廢氣。物料熔(rong)化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)主(zhu)要是(shi)(shi)通過(guo)(guo)燃料燃燒(shao)產(chan)(chan)生(sheng)熱量將物料熔(rong)化(hua)和分解的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)，產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)主(zhu)要污(wu)染(ran)物是(shi)(shi)煙塵、SO2、NOx等。  

據統計(ji)，55%的(de)平(ping)板玻(bo)璃生(sheng)產線采用石油焦粉作為燃(ran)料，25%的(de)平(ping)板玻(bo)璃生(sheng)產線采用重油作為燃(ran)料，剩余(yu)的(de)20%則采用天然氣(qi)、煤(mei)制氣(qi)作為燃(ran)料[4]。  

因燃料(liao)(liao)特性(xing)不同，玻(bo)璃(li)窯(yao)(yao)爐(lu)(lu)煙(yan)氣(qi)(qi)污(wu)染物(wu)的成(cheng)分也不盡(jin)相同。以重油為(wei)燃料(liao)(liao)的玻(bo)璃(li)窯(yao)(yao)爐(lu)(lu)為(wei)例，煙(yan)氣(qi)(qi)中的主要(yao)污(wu)染物(wu)是SO2、NOx和煙(yan)塵，煙(yan)氣(qi)(qi)中還(huan)含有多(duo)種酸性(xing)氣(qi)(qi)體(ti)如HCl、HF等，且煙(yan)塵成(cheng)分復雜、黏性(xing)大(da)，堿金屬含量高；而以天(tian)然氣(qi)(qi)、煤制氣(qi)(qi)為(wei)燃料(liao)(liao)的玻(bo)璃(li)窯(yao)(yao)爐(lu)(lu)，煙(yan)氣(qi)(qi)中的SO2及粉(fen)塵含量則相對(dui)較(jiao)少[5]。表2為(wei)燃用(yong)不同燃料(liao)(liao)的玻(bo)璃(li)窯(yao)(yao)爐(lu)(lu)污(wu)染物(wu)排放濃(nong)度(du)。  

由表2可以看出(chu)，使(shi)用不同燃(ran)料，玻璃(li)窯(yao)爐的污染(ran)物(wu)排(pai)放濃(nong)度(du)差別較大，其(qi)中以石油(you)焦粉(fen)、重(zhong)油(you)為燃(ran)料的玻璃(li)窯(yao)爐污染(ran)物(wu)原(yuan)始排(pai)放濃(nong)度(du)較高(gao)，且(qie)污染(ran)物(wu)濃(nong)度(du)波(bo)動(dong)范圍較大。  

與(yu)(yu)火(huo)電廠(chang)的煙(yan)氣治理相(xiang)比，玻(bo)璃窯(yao)(yao)爐(lu)的煙(yan)氣凈化(hua)治理困難較(jiao)多。玻(bo)璃窯(yao)(yao)爐(lu)燃(ran)(ran)料復雜、爐(lu)溫(wen)高，高溫(wen)燃(ran)(ran)燒(shao)會產(chan)生(sheng)大量熱(re)力(li)型NOx，同時(shi)，原料分解也(ye)產(chan)生(sheng)一定量的NOx，玻(bo)璃窯(yao)(yao)爐(lu)出口(kou)煙(yan)氣中(zhong)NOx濃度(du)也(ye)很高，煙(yan)氣中(zhong)細微塵多且黏性強、堿金屬濃度(du)高，HF、HCl等(deng)物質(zhi)容易造成脫硝催化(hua)劑的堵(du)塞與(yu)(yu)中(zhong)毒，對脫硝反應有(you)較(jiao)大影(ying)響。  

因此，玻璃爐(lu)窯煙氣污染(ran)(ran)物控制技(ji)術(shu)路(lu)線的(de)選(xuan)用與(yu)布置，需考慮煙氣排(pai)放濃度的(de)波動(dong)范圍，需充(chong)分考慮煙氣中的(de)有害成分，考慮多方面因素對污染(ran)(ran)物控制技(ji)術(shu)路(lu)線的(de)影(ying)響(xiang)，要采(cai)取合理的(de)措施降低污染(ran)(ran)物排(pai)放濃度。  

3一種典型治理技術路線的環境效益及經濟成本分析  

玻(bo)璃(li)窯(yao)爐(lu)根據燃用的(de)(de)燃料不(bu)同，煙氣中排放的(de)(de)污染物(wu)濃度、粉塵(chen)特性也有著非常大的(de)(de)差異。以石油焦、煤制氣、天然(ran)氣作為燃料的(de)(de)玻(bo)璃(li)窯(yao)爐(lu)，其煙氣治理技術、設備及不(bu)同工藝(yi)的(de)(de)選(xuan)擇也有差異。  

本文(wen)選(xuan)擇(ze)一種典型的玻璃(li)窯爐煙(yan)氣(qi)治理技(ji)術路線：  

玻璃(li)窯爐(lu)+余熱(re)鍋(guo)(guo)爐(lu)+高溫(wen)電(dian)除(chu)塵+SCR脫硝+余熱(re)鍋(guo)(guo)爐(lu)+鍋(guo)(guo)爐(lu)引風(feng)機(ji)+半干法(fa)脫硫設備(bei)+脫硫引風(feng)機(ji)+煙(yan)囪(cong)，以(yi)實際(ji)案例對其污(wu)染物減排及經(jing)濟成本進行分(fen)析。  

3.1污染物減排效果  

以(yi)某玻(bo)璃(li)企業集團1#、2#600t/d玻(bo)璃(li)爐窯生(sheng)(sheng)產線為例，該工(gong)程采(cai)用石油焦粉為燃料，產生(sheng)(sheng)的(de)煙氣(qi)特性見表(biao)3。  

為(wei)使煙氣達標(biao)排放(fang)，對玻璃(li)窯爐(lu)(lu)進行(xing)(xing)如下煙氣治理設施配置：玻璃(li)窯爐(lu)(lu)+余熱(re)(re)鍋爐(lu)(lu)+高溫(wen)電除(chu)塵+SCR脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)+余熱(re)(re)鍋爐(lu)(lu)+鍋爐(lu)(lu)引(yin)風機+半干法(fa)脫(tuo)(tuo)硫(liu)設備(bei)+脫(tuo)(tuo)硫(liu)引(yin)風機+煙囪。其中，除(chu)塵技(ji)術采用(yong)4個電場電除(chu)塵器(qi)，電源采用(yong)三(san)相高效電源；脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)選(xuan)用(yong)還(huan)原(yuan)劑(ji)為(wei)氨水的SCR反應器(qi)，每(mei)套脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)裝置按“三(san)加(jia)一”（反應器(qi)催化劑(ji)3層運行(xing)(xing)，1層備(bei)用(yong)）設計，配備(bei)過飽和高壓蒸氣或經除(chu)油、脫(tuo)(tuo)水處(chu)理的壓縮空氣耙式吹灰(hui)器(qi)進行(xing)(xing)清灰(hui)；脫(tuo)(tuo)硫(liu)選(xuan)用(yong)半干法(fa)脫(tuo)(tuo)硫(liu)技(ji)術。  

該(gai)工藝(yi)布置(zhi)的(de)(de)優(you)點(dian)為(wei)：脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)前(qian)除塵(chen)(chen)，降低了煙氣(qi)中(zhong)粉塵(chen)(chen)對催化劑(ji)的(de)(de)毒化作用，有利于提高(gao)催化劑(ji)的(de)(de)使用壽(shou)命(ming)；半干法脫(tuo)(tuo)硫(liu)工藝(yi)系統(tong)相對簡單，系統(tong)可自(zi)動運行(xing)，人員(yuan)配置(zhi)較(jiao)少，且能(neng)耗相對較(jiao)低，脫(tuo)(tuo)硫(liu)后煙氣(qi)系統(tong)無需防腐。但也存在(zai)SCR前(qian)設(she)置(zhi)電(dian)除塵(chen)(chen)器，為(wei)了保證(zheng)合(he)適的(de)(de)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)催化溫度，對系統(tong)漏風率及(ji)保溫性能(neng)要(yao)求較(jiao)高(gao)，除塵(chen)(chen)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)后煙氣(qi)在(zai)半干法脫(tuo)(tuo)硫(liu)過程中(zhong)重(zhong)新引入粉塵(chen)(chen)（脫(tuo)(tuo)硫(liu)劑(ji)），電(dian)除塵(chen)(chen)能(neng)耗浪(lang)費等缺點(dian)。  

整(zheng)個(ge)流程配(pei)置的特(te)點為：1）鈉鈣雙基耦合煙氣調質技(ji)術(shu)；2）干(gan)式/半干(gan)式脫(tuo)硫集成技(ji)術(shu)；3）棒(bang)型雙針刺陰極線、防變形陽(yang)板配(pei)置技(ji)術(shu)；4）瓷套選型及布置技(ji)術(shu)；5）蒸氣+聲波聯(lian)合清灰技(ji)術(shu)等(deng)。  

玻璃(li)窯(yao)爐煙氣經過此(ci)技(ji)術路線，廢氣排放檢測效果良好(hao)（見表4）。  

玻璃(li)窯爐煙氣中(zhong)NOx、SO2、煙塵排(pai)放(fang)(fang)濃度(du)(du)分別(bie)(bie)為500mg/m3、250mg/m3、30mg/m3，能夠滿足2011年國(guo)家頒2011）中(zhong)的(de)要(yao)求(qiu)（NOx排(pai)放(fang)(fang)濃度(du)(du)應小于(yu)700mg/m3，SO2小于(yu)400mg/m3，顆粒(li)物(wu)排(pai)放(fang)(fang)濃度(du)(du)小于(yu)50mg/m3），并分別(bie)(bie)低于(yu)該標(biao)準排(pai)放(fang)(fang)限值的(de)28.6%、37.5%、40%。  

由(you)此可見，該(gai)技術路線對于(yu)玻璃窯爐煙氣(qi)治理，在污染物濃度減排方面具有較明顯的效(xiao)果。  

3.2經濟成本分析  

 在(zai)具體(ti)實例中，玻璃(li)窯爐(lu)的(de)(de)主(zhu)要(yao)經濟成(cheng)本(ben)體(ti)現在(zai)初始投資及運行(xing)(xing)成(cheng)本(ben)上，影(ying)響成(cheng)本(ben)最(zui)大(da)的(de)(de)因(yin)素是玻璃(li)窯爐(lu)煙氣量(liang)的(de)(de)大(da)小，而影(ying)響其年運行(xing)(xing)費用(yong)的(de)(de)主(zhu)要(yao)因(yin)素包(bao)括煙氣量(liang)、初始污染(ran)物濃度及排放濃度，此外采用(yong)不同的(de)(de)脫硫工藝，投資成(cheng)本(ben)及運行(xing)(xing)費用(yong)也有(you)較大(da)差別。  

同樣(yang)以該玻璃企業集團1#、2#600t/d玻璃爐(lu)窯生產線為例，表5、表6分別(bie)為600t/d燃(ran)用石油焦鍋(guo)爐(lu)煙(yan)氣治理(li)工(gong)藝的建設、運行(xing)成本。  

采用(yong)(yong)此技術路線(xian)的建設(she)成本包括(kuo)鍋(guo)爐(lu)改(gai)造、四(si)電場的除(chu)塵器安裝、SCR脫(tuo)硝系統、半干法脫(tuo)硫系統的投入使用(yong)(yong)，合計(ji)為1950萬元。運行成本涵蓋工作人員(yuan)（12人）工資(zi)、還(huan)原(yuan)劑氨(an)水(shui)的使用(yong)(yong)、脫(tuo)硫吸收(shou)劑消(xiao)石灰的消(xiao)耗以及相應的水(shui)耗、電耗成本等，合計(ji)1054.24萬元/年(nian)。  

4總結  

（1）我國每年(nian)生產大量(liang)的(de)平板玻(bo)璃(li)(li)，玻(bo)璃(li)(li)爐窯排放的(de)煙氣(qi)中(zhong)含有大量(liang)硫氧(yang)化物(wu)、氮氧(yang)化物(wu)及煙塵等大氣(qi)污染物(wu)，對大氣(qi)造成嚴重的(de)污染。采取有效(xiao)的(de)煙氣(qi)治理措施刻不容(rong)緩(huan)。  

（2）玻璃爐窯具有連續運(yun)轉、產生的(de)煙(yan)氣(qi)(qi)波動大、煙(yan)溫高等特點(dian)，且煙(yan)氣(qi)(qi)成分復雜具有黏性強、堿金(jin)屬含量高等性質(zhi)。為此，要結合(he)玻璃爐窯運(yun)行及產生煙(yan)氣(qi)(qi)的(de)特點(dian)選擇合(he)適的(de)治理(li)技術路線，使污(wu)染物排放濃(nong)度(du)達標。  

（3）結合玻(bo)璃(li)(li)窯爐的特性，選擇玻(bo)璃(li)(li)窯爐+余熱鍋爐+高(gao)溫(wen)電除塵+SCR脫硝+余熱鍋爐+鍋爐引風機+半干法脫硫設(she)備(bei)+脫硫引風機+煙(yan)囪(cong)技術(shu)，具有(you)較優的環(huan)境效益，經濟合理，可在平板玻(bo)璃(li)(li)行業推(tui)廣(guang)使(shi)用。

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