隧道窯煙熱分離處理和利用以及要解決的問題

一、隧道窯煙熱分離處理和利用以及要解決的問題

是指隧道窯的焙燒煙氣（預熱段抽取的）與冷卻余熱空氣不再和大多現(xiàn)有工藝一樣，混合一起，而是焙燒煙氣單獨利用對磚坯干燥，單獨進行脫硫、除塵；余熱空氣在磚坯進行干燥后，重點進行除塵。分離后的預熱段焙燒煙氣，由于風量的減少，可使脫硫設施投資降低、煙氣處理降低成本，解決目前隧道窯煙氣排放因空氣過剩系數(shù)高無法達標的問題，但能耗可能有所增加。

二、“隧道窯總煙氣”的組成

我們習慣上說的“隧道窯煙氣”實際上是隧道窯混合氣體，燒結磚生產(chǎn)煙道排放的混合氣體不同于鍋爐、工業(yè)窯爐等燃燒產(chǎn)生的煙氣。由于環(huán)保要求集中排放和余熱利用達到節(jié)約能源，燒結磚生產(chǎn)中總煙道排放的氣體是燃燒煙氣、冷卻產(chǎn)品的熱風、水蒸氣、干燥產(chǎn)品的空氣等混合氣體，都通過總煙道集中排放，造成含氧量過高，并不是企業(yè)為了稀釋排放。

為了不表述混亂，本文暫這樣定義：

1、燃燒煙氣：燃料燃燒產(chǎn)生的氣體稱為燃燒煙氣

2、預熱段混合煙氣：預熱段抽出的氣體稱為預熱段混合煙氣，包含燃燒煙氣、水蒸氣、揮發(fā)份等。

3、余熱空氣：經(jīng)冷卻段冷卻產(chǎn)品后預熱的熱空氣稱為余熱空氣。包含熱空氣、揮發(fā)份等。

4、隧道窯混合氣體：把預熱段混合煙氣和余熱空氣干燥磚坯后的混合氣體稱隧道窯混合氣體。從成份上講包括兩大部分：一是燃料燃燒產(chǎn)生的燃燒煙氣（主要包括CO、CO2、NOx、N2、O2、H2O等）和預熱段蒸發(fā)的水蒸氣（H2O）、分解的結構水水氣（H2O）、揮發(fā)份等，二是來自冷卻段加熱的“熱空氣”。

5、隧道窯煙熱分離處理和利用：是指將隧道窯混合氣體中的預熱段混合煙氣、余熱空氣分離，分別進行處理和利用。

三、隧道窯煙熱分離處理和利用的可行性

1、規(guī)范建設的隧道窯可以做到煙熱分離處理利用。

隧道窯結構上是可以做到煙熱分離治理和利用。眾所周知，從五六十年代的磚瓦工藝的隧道窯的煙道和余熱煙道是分離的和獨立的風閘控制。正規(guī)的設計隧道窯也是煙道和余熱煙道是可以分離的。在此的探討的前提是規(guī)范的隧道窯。

但是，市場上有很多由“能人”建造的隧道窯的煙熱是無法分離，也有很多隧道窯沒有抽余熱設計，空氣全部經(jīng)過焙燒段燃燒后從煙道進入干燥室，這一類的煙氣處理以后再專題討論。

2、燃燒煙氣、預熱段煙氣、干燥后熱空氣占隧道窯混合氣體的比例計算：

由于隧道窯燃燒、煙氣的產(chǎn)生、干燥過程中受不同原料、燃料、氣候、海拔高度等條件的影響因素太多。隧道窯燃燒、干燥目前還沒有相關的完整的數(shù)學模型，這里僅僅是利用現(xiàn)有的經(jīng)驗公式進行定性的分析，不一定正確，可通過實際檢測數(shù)據(jù)驗證。

3、計算結論：

（1）進入隧道窯的殘余含水量對預熱段混合煙氣的產(chǎn)生量影響大。

在磚坯的殘余含水率6％時，預熱段混合煙氣占隧道窯混合氣體總排放量37%左右的，余熱空氣占隧道窯混合氣體總排放量63％左右。

如果殘余含水率降為4％時，預熱段混合煙氣占隧道窯混合氣體總排放量29%左右。余熱空氣占隧道窯混合氣體總排放量70％左右。

殘余含水率降為2％時，預熱段混合煙氣占隧道窯混合氣體總排放量21%左右。余熱空氣占隧道窯混合氣體總排放量79％左右。

降低入窯殘余含水率可大量減少預熱段混合煙氣的量，減少熱量的損耗。

（2）燃燒煙氣占隧道窯混合氣體總排放量的比例低于10%。

（3）干燥需要每塊磚需要熱量232大卡/塊，折每80大卡/（kg磚坯），僅利用余熱空氣干燥磚坯的熱量是足夠，需要實際測試驗證。

（4）分離處理后，需要脫硫除塵的預熱段混合煙氣僅是原來隧道窯混合氣體不到一半的量。

4、隧道窯排放氣體的建議處理方案

（1）、對冷卻段的余熱空氣經(jīng)過袋收塵（或電收塵）進入干燥室，用余熱空氣烘干磚坯，排潮氣可以不再脫硫和除塵，直接排入大氣，此時含氧量可達到21%，因為不是燃燒的煙氣，不再受燃燒空氣過剩系數(shù)1.7的限制折算標準。

（2）、對預熱段的預熱段混合煙氣利用換熱器、溫度可控制在110℃左右，進行布袋除塵，再進入脫硫塔排放，通過換熱器后的熱空氣與余熱空氣共同進入干燥室干燥磚坯。

本文通過隧道窯結構和工藝計算旨在說明煙熱分離處理和利用是可行的，有利于煙氣達標排放。但由于行業(yè)在此之前重點考慮的是熱量的利用，沒有對煙熱分離處理和利用進行測試，數(shù)據(jù)很少，能耗的消耗要高于混合排放，但如何分離煙氣與窯尾余熱氣體？生產(chǎn)中如何控制二者的比例？煙氣熱量不利用浪費的能源有多少？增加成本的比例？需要實際測試驗證，更需要對改造后的生產(chǎn)線進行系統(tǒng)測試，通過行業(yè)同仁共同努力，促進燒結磚行業(yè)達標排放。

四、結語

1、煙熱分離處理能促進達標排放，分離處理后，需要脫硫除塵的預熱段混合煙氣僅是隧道窯混合氣體不到一半的量, 但生產(chǎn)能耗要增加。

建議行業(yè)開展煙熱風分離處理基本數(shù)據(jù)的測試、工藝改造，促進煙氣重點脫硫、除塵，低溫干燥氣體重點除塵試點。

2、隧道窯排放氣體的建議處理方案：

（1）對冷卻段的余熱空氣經(jīng)過袋收塵（或電收塵）進入干燥室，用余熱空氣烘干后直接排入大氣。

（2）對預熱段的預熱段混合煙氣利用換熱器、溫度可控制在110℃左右，進行布袋除塵，再進入脫硫塔排放，通過換熱器后的熱空氣與余熱空氣共同進入干燥室干燥磚坯。

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