摘要：結合《磚瓦工業大氣污染物排放標準》（GB 29620-2013）和目前的燒結磚生產工藝,燒結磚行業煙氣治理的技術路線,建議按重要程度分四步走:第一步首先要改造燒成、干燥工藝,降低即煙氣含氧量;第二步是通過選擇原料、燃料來減少產生SO2、NOx、氟化物等的物質進入制磚工藝中;第三步通過各種技術手段改變燃燒條件抑制SO2、NOx生成;第四步才是對煙氣采取脫硫、除塵等治理措施即末端治理,實現達標排放。根據目前國家排放標準和行業實際情況,第四步末端治理是最被動、最不經濟、也是效果最差的一步,煙氣治理的重點應是第一、二、三步工作,最后完善末端治理,促進達標排放。

《磚瓦工業大氣污染物排放標準》（GB29620-2013）的實施，企業雖然都通過環評和環保驗收，也取很多其他行業成熟的煙氣治理技術，由于磚瓦生產工藝特點和行業排放標準的問題，大多數生產線的正常工況實際檢測不達標，僅僅依靠脫硫、除塵等末端治理很難達標，應改變行業的煙氣治理的技術路線。

下面我們結合燒結磚行業工藝和排放標準，分析磚瓦煙氣治理技術路線的重點和促進達標排放的措施。

1 燒結磚行業環保形勢嚴峻

1.1 目前國家為什么對環保要嚴格要求

1.1.1 內因

經過改革開放后四十多年的發展，中國在發展成為世界第二大經濟體的同時也付出了沉重的環境代價，一些城市的空氣污染已嚴重影響到的健康，生存環境受到嚴重的威脅。“綠水青山就是金山銀山”是面對經濟發展和環境保護的原則問題。國家的供給側改革更多的指向生產環節，生產環節是環境污染的源頭，源頭治理是必然的。燒結磚行業首當其沖，環保欠賬最多。另外，中央提出振興實體經濟，可是振興實體經濟并不代表就是支持高污染高排放的企業，實體經濟只有在一個規范的架構內才能健康發展，那么淘汰落后產能就是必然的，燒結磚行業如果環保不達標，只能死路一條。

1.1.2 外因

中國是聯合國《巴黎協定》的簽約國，減少污染物排放是簽約國的責任和義務，2006年中國超越美國成為是世界上第一大二氧化碳排放國，節能減排任務很重。另外一個因素是，美國已經提出制造業回歸本土，一定會設置種種貿易的壁壘，比如反傾銷調查、國家認證、國際法律法規等提高中國企業的出口成本，從而達到保護本國企業利益的目的，雖然燒結磚行業出口方面相對其他行業很少，但大環境影響很大，對燒結磚行業嚴格要求環保達標也是必然。

1.2 環保達標對磚瓦企業會帶來什么樣的影響

毋庸置疑，環保達標會增加企業進入的門檻，生產成本也會大幅提升。以前的磚瓦生產煙氣不經過任何處理或只經過簡單處理就可以排放，現在必須要達標才能排放，煙氣處理的資金和設備的投入必定要帶動生產成本的攀升。倒逼輪窯、簡易隧道窯的轉型，而生產的投入加大也必定會提高準入者的門檻，促進燒結磚行業的產品結構和產業自動化的升級；另一方面，生產成本的增加導致燒結磚價格的提升，燒結磚漲價是必然的，行業要有清醒的認識，燒結磚的價格不是越高越好，目前相對加氣混凝土砌塊、水泥砌塊等每立方二百元左右市場價，燒結磚的價格在墻體材料中已算“奢侈品”，燒結磚企業的競爭已不是同行的競爭，而是與同類墻體材料競爭市場份額，燒結磚行業生產市場需要的產品、擴大應用市場是當務之急。如果燒結磚企業不開拓市場，同行自相殘殺，在與同類墻材產品競爭中優勢不足，失去市場，將是同歸于盡，造成行業重大損失。

1.3 燒結磚行業必須重視環保治理

燒結磚行業的企業家，必須要有正確的認識，環保是長期、造福子孫后代的大事，不要因為眼前經濟效益差，忽視環保治理，企業在取得經濟效益的同時，不能以犧牲環境為代價，破壞自己生存環境，讓無辜的老百姓承擔環境污染造成的危害。

2 燒結磚行業的實際狀況

《磚瓦工業大氣污染物排放標準》（GB29620-2013）要達在基準空氣過量系數1.7，達到表1的指標。


目前的實際情況是大多數企業環評、環保驗收都能通過，正常生產都不能穩定達標，原因很多，但主要原因有三方面：一是GB29620-2013排放標準沒有考慮磚瓦生產工藝的特點，空氣過剩系數不符合行業生產工藝實際；二是磚瓦生產工藝的煙氣處理技術，僅參考鍋爐、火電等其他行業的煙氣治理技術，缺乏與磚瓦工藝結合的治理技術；三是缺乏燒結磚行業煙氣治理的基礎研究和科學實驗，僅僅靠一些企業在摸索、試驗，對行業造成重大損失。

3 降低煙氣含氧量能促進排放達標，比提高除塵脫硫凈化效率更有效

理想的燃料燃燒產生的煙氣中不應含有氧氣，氧氣在燃燒過程中被消耗掉了，實際上為了完全燃燒，供應的氧氣都大于實際消耗的量，同時為了防止把空氣摻入到煙氣中去稀釋排放，環保標準中規定了基準含氧量這個指標（磚瓦行業為8.65%，電力行業6%，鍋爐9%，陶瓷18%），折算系數的計算公式為：

標準要求的污染物指標＝實測的污染物含量×折算系數

其中：折算系數＝（21%-基準含氧量）÷（21%-實測含氧量）


磚瓦正常生產時混合氣體的實際含氧量在17.5%~20.5%之間，多數在18.5%~19.5%左右。以顆粒物為例：當隧道窯的煙氣含氧量為19%時，折算系數大約為6.18倍，顆粒物實測值不得超過30÷6.18＝4.85mg/m3，這個數值是一個相當小的數值，是一個十分難以穩定達到的數值，燃煤電廠的煙氣，經過袋式收塵器、濕法脫硫塔及濕式電收塵器的多級處理下，可穩定達到8mg/m3以下，經過多級精細處理，塔內風速很低的情況下，才可穩定達到5mg/m3以下。磚瓦隧道窯的前置煙氣處理設備一般都比較簡陋，工況變化大，要想穩定地達到4.85mg/m3以下，是很難達到的。對于實際含氧量為大于19%的磚瓦隧道窯，因為折算系數的影響，即使安裝了濕式電收塵器，也難以穩定達標。對于煙氣中含氧量超過20%的隧道窯，要實測顆粒物小于30÷12.35＝2.43mg/m3，更是一個不可能完成的任務，即使達到，為其付出的代價也是巨大的。這也是行業為什么堅持即使降低指標也要要修訂基準氧含量為18%的原因。

因此，要達標排放首先要降低煙氣中的含氧量，煙氣中的含氧量對環保指標折算值是倍數關系，而提高脫硫、除塵效率等措施，僅僅降低幾個百分點，而當效率達到一定程度后，降一個百分點都很困難，因此，在選擇解決煙氣達標問題的工藝措施時，優先采取降低煙氣的含氧量是最合理、最有效的技術措施。

4 燒結磚行業煙氣治理的技術路線

根據燒結磚工藝和（GB29620-2013）標準，建議燒結磚行業煙氣治理的技術路線按重要程度的權重依次分四步走：

第一步首先要改造燒成、干燥工藝，降低煙氣含氧量；第二步是通過選擇原料、燃料減少產生SO2、NOx、氟化物等的物質進入燒結磚工藝中；第三步通過各種技術手段改變燃燒條件抑制SO2、NOx生成；第四步才是對煙氣采取脫硫、除塵等治理措施即末端治理，實現達標排放。

根據目前燒結磚行業的實際情況，第四步末端治理是最被動、最不經濟、也是效果最差的一步，煙氣治理的重點應是第一、二、三步工作，完善末端治理，促進達標排放

5 降低煙氣含氧量是促進排放達標的重要技術措施

下面我們重點介紹降低煙氣含氧量的幾個主要技術。

5.1 隧道窯煙熱分離處理和利用，降低煙氣含氧量

即將隧道窯混合氣體中的預熱段混合煙氣、冷卻段余熱空氣分離處理和利用。

預熱段混合煙氣重點脫硫、除塵處理，冷卻段余熱空氣干燥磚坯后重點除塵，“煙熱分離”后，降低了煙氣的含氧量，解決隧道窯煙氣排放因空氣過剩系數高無法達標的問題，另一方面可使脫硫設施投資和煙氣處理成本的降低。

5.2 降低入窯殘余含水率可大量減少預熱段混合煙氣的量，降低煙氣含氧量

入窯殘余含水率由6％降低到2％，預熱段需要帶走水分的煙氣量相對減少了一半。

5.3 提高排潮溫度，減少干燥風量，降低煙氣含氧量根據計算（濕坯2.9kg、熱值300kcal/kg濕坯（折每塊磚870kcal，燒失量近似按8％ 、濕坯含水率按15％）。

排潮溫度60℃，排潮最大能力為0.114kg/m3，每kg磚坯需要大于1.22m3的熱氣。

排潮溫度45℃，排潮最大能力為0.049kg/m3，每kg磚坯需要大于3m3的熱氣。

排潮溫度40℃，排潮最大能力為0.035kg/m3，每kg磚坯需要大于4m3的熱氣；排潮溫度30℃，每kg磚坯需要10m3熱氣才能帶走水蒸氣；排潮溫度25℃，每kg磚坯需要20m3熱氣才能帶走水蒸氣。

5.4 降低濕坯水分減少干燥風量，降低煙氣含氧量

采取靜停、窯外預干燥等技術措施，減少濕坯進入干燥窯的水分，能提高磚坯干燥質量和產量，降低煙氣中空氣過量系數。

以每小時1萬塊坯體（濕坯按3.3kg計算）的產量為例，含水率由15%降低到12%，相比每萬塊少帶入990kg/h 水，可減少干燥氣體量約1404+990×22=23184m3/h。


5.5 煙氣再循環（煙氣復燒）、降低煙氣含氧量

將部分低溫煙氣直接送入爐內，或與空氣（一次風或二次風）混合送入爐內。因二次燃燒了煙氣中的氧氣、稀釋了氧濃度，使含氧量、NOx減少。

利用煙氣所具有的低氧以及溫度較低的特點，將部分煙氣再循環噴入爐膛合適位置，降低局部溫度及形成局部還原性氣氛，一方面降低煙氣含氧量、同時抑制NOx的生成，有利于達標排放

6 減少產生SO2、NOx、氟化物等的物質進入燒結磚工藝和燃燒中，抑制SO2、NOx 生成

6.1 通過選擇原料、燃料減少產生SO2、NOx、氟化物等的物質進入燒結磚工藝中，減少和抑制污染物的產生煤系燃料燃燒的脫硫技術很多，按照煤從被采選到使用燃燒完畢的三個階段，可歸納分為三種，即燃燒前脫硫，燃燒中脫硫和燃燒后脫硫，應優先采用燃燒前脫硫，如采用低硫煤。選擇含氮低的原料和燃料，減少燃料型NOx的產生。

6.2 采用燃燒中脫硫，即在制磚原料中添加固硫劑的技術達到脫硫效果

國內一些科研單位、大專院校進行了相關的研究，在鍋爐、電力行業有應用，但燒結磚行業應用較少，行業內有關這方面的試驗和研究也不多。雖然已有推廣應用的實例，但缺少實際數據，總體還是沒有形成系統、完善、成熟、可靠并適宜推廣的專項技術，需要行業進行這方面的試驗、研究和實際效果的測試總結。

6.3 通過技術措施控制燃燒條件抑制NOx 產生（即燃燒改良法）

燃燒改良法主要是控制燃燒條件以達到減少NOx產生目的，是一種經濟的控制NOx排放的技術措施。燃燒改善技術有：低NOx 燃燒器(LNB)、空氣分級燃

燒、煙氣再循環（煙氣復燒）、再燃技術等，在新建天然氣窯爐應采用低NOx燃燒器。

7 在工藝上采取降低氧含量促進達標的措施

a“. 內燃燒磚法”應采用高內燃或全內燃，少投煤或不投煤。

b.應將干燥窯和焙燒窯的進車端門由單層改為雙層。

c.焙燒窯應采用較小的邊隙和頂隙。

d.無論是干燥窯還是焙燒窯，均應采用窯車上下壓力平衡技術，以免負壓段的車下吸入空氣。

e.應重視窯體的保溫、防漏，并制定先進、合理的熱工制度。

f.不把外界粉塵帶入窯內。

8 結語

a.燒結磚行業面臨嚴峻的環保形勢，行業必須重視煙氣治理，降低煙氣含氧量能促進排放達標，比提高除塵脫硫的凈化效率更有效。

b.建議燒結磚行業煙氣治理的技術路線按重要程度的權重依次分四步走：第一步首先要改造燒成、干燥工藝，降低煙氣含氧量；第二步是通過選擇原料、燃料減少產生SO2、NOx、氟化物等的物質進入燒結工藝中；第三步通過各種技術手段改變燃燒條件抑制SO2、NOx生成；第四步才是對煙氣采取脫硫、除塵等治理措施即末端治理，實現達標排放。

c.降低煙氣含氧量是促進煙氣排放達標的重要技術措施主要有：隧道窯煙熱分離處理和利用；降低入窯殘余含水率、可大量減少預熱段混合煙氣的量；提高排潮溫度，減少干燥風量；降低濕坯水分減少干燥風量；煙氣再循環（煙氣復燒）；通過選擇原料、燃料減少產生SO2、NOx、氟化物等的物質進入燒結磚工藝中。