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沙河地區玻璃窯爐煙氣脫硫技術現狀與改進
時間:2020-12-11 08:04:21

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玻璃制造業是中國重要的基礎建材產業,同時也正是全國工業生產大氣污染物排放的重要源頭。沙河地區玻璃企業的濕法脫硫設施,由于裝備技術水平、運維管理水平參差不齊,在生產使用中暴露的腐蝕堵塞拖尾等問題越來越多,特別是“白煙”問題與霧霾相關聯成為社會關注的重點。為了找到解決玻璃窯爐煙氣濕法脫硫存在的各種問題的措施和方法,對濕法脫硫消白、半干法脫硫、干法脫硫三種改造方式進行工藝技術比較,推薦了最佳改造方案。

1 行業背景及現狀

玻璃制造業是中國重要的基礎建材產業,中國平板玻璃產量至今已連續30年位居世界第一,產量約占全世界總產量的60%。而玻璃制造業也是全國工業生產大氣污染物排放的重要源頭之一,2019年玻璃制造業主要大氣污染物氮氧化物、二氧化硫、粉塵排放總量分別為16.71萬噸/年、9.55萬噸/年、1.45萬噸/年。

根據全國排污許可管理信息平臺數據、工信部發布的符合平板玻璃行業準入條件企業名錄提供的數據,截止2020 年3 月,我國正常運行的平板玻璃企業180 家。平板玻璃企業在重點地區大量分布,僅京津冀及周邊“2+26”城市就集中了近30%的產能。沙河市作為中國“玻璃之都”,因地處京津冀周邊,是國家重點管控的地區。

進入21世紀以來,中國政府對于環境污染問題的重視程度日漸提高,不僅出臺了一系列環境保護法規和污染物排放標準,而且更重視各地方環境污染治理工作的監督和執行。2011年4月2日,環境保護部和國家質量監督檢驗檢疫總局發布GB 26453—2011《平板玻璃工業大氣污染物排放標準》。 2013年2月1日,河北省環境保護廳發布DB 13/1640—2012《工業爐窯大氣污染物排放標準》。 2017年6月13日,環境保護部發布GB 28662—2012《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》等20項國家污染物排放標準修改單(征求意見稿),修改GB 26453—2011《平板玻璃工業大氣污染物排放標準》,增加大氣污染物特別排放限值。計劃對京津冀“2+26”城市實施更嚴格的污染物排放控制措施。

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2018年底,生態環境部發布的HJ 2305—2018《玻璃制造業污染防治可行技術指南》, 于2019年3月1日正式實施。對玻璃制造業產生的廢氣、廢水等工業污染物治理技術和措施提出了指導性意見和建議,并作為玻璃企業排污許可證申請和核發的參考和依據。根據《指南》意見,玻璃窯煙氣脫硫可采取的技術路線包括3種:濕法脫硫、半干法脫硫、干法脫硫。

目前,在廢氣治理方面,沙河地區的玻璃企業基本都建成SCR脫硝設施,脫硫絕大多數采用濕法脫硫工藝

2 沙河地區濕法脫硫存在的問題

盡管濕法脫硫工藝是目前應用范圍最廣且脫硫效率最高的脫硫工藝技術,但是由于沙河地區各玻璃企業脫硫裝備技術水平差異較大,運維管理水平差不齊,在生產使用中暴露的問題也越來越多,如運行成本高、系統管理操作復雜、設備及管道堵塞磨損腐蝕現象較為嚴重(圖1)、副產物石膏很難處理(由于銷路問題只能堆放或填埋)、廢水較難處理且處理成本代價大、煙囪拖尾、石膏雨等。

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近年來,我國華北地區霧霾天氣越來越嚴重,部分學者和研究機構對霧霾的成因劍指濕法脫硫,認為濕法脫硫向大氣中排放的大量水汽和夾帶污染物對霧霾的形成具有較大貢獻。濕法脫硫后的煙氣濕度是普通空氣的10倍以上,在大氣中遇二次污染物發生吸附形成更大微粒、嚴重的氣溶膠等污染物。在靜穩天氣狀況下,導致空氣質量急劇惡化,大氣能見度大幅度降低,PM 持2.5續“爆表”,形成重度霧霾。濕法脫硫被推上社會輿論的風口浪尖。部分地區甚至已經開始采取政策強制性措施,要求濕法脫硫企業進行煙氣“消白”治理。

3 解決措施與方法

對于采用濕法脫硫的玻璃企業,解決“白煙”問題最直觀的考慮自然是給濕法脫硫設施上“消白”裝置,即對濕法脫硫煙氣進行單純的除濕消除白煙,工藝流程見圖2。

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但是單純的“消白”并不能解決各廠濕法脫硫存在的腐蝕堵塞等諸多問題,甚至還會引入新的問題。配備一套“消白”設施,不僅設備建造成本高昂,而且系統運行成本將大幅提升,給企業造成很大的經濟負擔。

對于沙河地區玻璃企業,一定要結合該地區企業的實際情況,選擇從長遠來看最穩定可靠性價比最高的方法。可以考慮對整個濕法脫硫設施進行改造,采用半干法或干法脫硫工藝技術來解決問題。各工藝措施方法對比見表2。

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4 結語

為了解決沙河地區玻璃企業目前濕法脫硫存在的問題,對各種改造方式進行了工藝技術比較,經過分析與對比,可以得出:

(1)對于沙河地區原有玻璃企業環保系統的改造,既要徹底解決濕法脫硫的問題,又要減少投資,推薦方案是保留原SCR脫硝裝置,將濕法脫硫系統替換成半干法脫硫工藝。見圖3。

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(2)對于采用清潔燃料生產新建線的玻璃企業,需要新建煙氣環保處理系統,推薦采用干法脫硫+脫硝除塵一體化工藝技術。


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