曾德醒

（廣州怡地環(huán)保實業(yè)總公司，廣東 廣州 510030）

關(guān)于陶瓷爐窯脫硝技術(shù)的探討

曾德醒

（廣州怡地環(huán)保實業(yè)總公司，廣東 廣州 510030）

本文簡要介紹了目前陶瓷工業(yè)應(yīng)用最廣泛的窯爐為明焰式窯車隧道窯、輥道窯、梭式窯等窯爐，分析了低氮燃燒技術(shù)、SNCR技術(shù)、SCR技術(shù)等國內(nèi)外成熟的脫硝技術(shù)優(yōu)缺點，以供參考。

陶瓷窯爐； 脫硝；NOx ；脫硝技術(shù)；

陶瓷行業(yè)屬于高污染﹑高耗能行業(yè),陶瓷生產(chǎn)企業(yè)對環(huán)境產(chǎn)生較大污染,尤以大氣污染為甚。隨著國家環(huán)保排放要求的日益嚴格，工業(yè)陶瓷窯爐脫硝技術(shù)（NOx）也進入企業(yè)的環(huán)保考核技術(shù)手段，必將是企業(yè)的達標(biāo)排放的重要考量之一。

一﹑目前陶瓷工業(yè)應(yīng)用最廣泛的窯爐為明焰式窯車隧道窯﹑輥道窯﹑梭式窯，而傳統(tǒng)的煤碳窯爐及電熱窯爐應(yīng)用的比較少。

1梭式窯：是間歇燒成的窯，跟火柴盒的結(jié)構(gòu)類似，窯車推進窯內(nèi)燒成，燒完了再拉出來，卸下燒好的陶瓷。窯車如同梭子，故而稱為梭式窯。

2隧道窯：一般是一條長的直線形隧道，其兩側(cè)及頂部有固定的墻壁及拱頂，底部鋪設(shè)的軌道上運行著窯車。燃燒設(shè)備設(shè)在隧道窯的中部兩側(cè)，構(gòu)成了固定的高溫帶，燒成帶，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谒淼栏G前端煙囪或引風(fēng)機的作用下，沿著隧道向窯頭方向流動，同時逐步地預(yù)熱進入窯內(nèi)的制品，這一段構(gòu)成了隧道窯的預(yù)熱帶。在隧道窯的窯尾鼓入冷風(fēng)，冷卻隧道窯內(nèi)后一段的制品，鼓入的冷風(fēng)流經(jīng)制品而被加熱后，再抽出送入干燥器作為干燥生坯的熱源，這一段便構(gòu)成了隧道窯的冷卻帶。

3輥道窯：輥道窯是連續(xù)燒成的窯，以轉(zhuǎn)動的輥子作為坯體運載工具的隧道窯。陶瓷產(chǎn)品放置在許多條間隔很密的水平耐火輥上，靠輥子的轉(zhuǎn)動使陶瓷從窯頭傳送到窯尾，故而稱為輥道窯。

由于陶瓷窯爐的種類繁多，爐型的不同，脫硝處理方式也不同。電加熱窯爐無燃燒氣氛，不存在NOx排放問題。梭式窯是間歇式加熱，煙氣基本是停留在爐內(nèi)，NOx排放量少，也不需要做降氮處理。所以，作為目前主要的隧道窯爐，其燃燒溫度高，煙氣連續(xù)排放量大，是低氮處理的主要對象。

二﹑目前，國內(nèi)外成熟的脫硝技術(shù)有低氮燃燒技術(shù)﹑SNCR技術(shù)﹑SCR技術(shù)。

1低氮燃燒技術(shù)：燃燒控制低NOx的生成，其原理是在通過燃燒器一二次風(fēng)的配比，降低燃燒火焰的溫度與氧量供應(yīng)，使得火焰在還原氣氛中燃燒，從而降低NOx的生成，其優(yōu)點是通過燃燒控制直接抑制NOx的生成，只需改變?nèi)紵骶涂梢詫崿F(xiàn)低氮排放，可以降低能耗和脫硝還原劑的消耗，是最省成本的脫硝技術(shù)，但此技術(shù)有兩缺點，一是對窯爐煙氣氣氛會改變，只適合還原氣氛的窯爐，而且對于燒結(jié)的陶瓷也會降低適應(yīng)種類。二是會降低爐內(nèi)溫度和延長火焰長度，由于采用低氮燃燒，采用部分預(yù)混燃的形式燃燒，火焰的溫度會有所降低，燃料燃燒時間延長，火焰長度變長。目前也沒有燃燒器廠家提供相關(guān)資料，燃氣燃燒器的低氮技術(shù)在國外使用的較多，可以適當(dāng)了解。此技術(shù)NOx處理成本低。

2SNCR技術(shù)：SNCR技術(shù)運行溫度窗口為850～1100℃，從爐窯的燒制工藝來看，是可以使用該工藝作為脫硝技術(shù)，由于受限于反應(yīng)時間和混合情況，隧道窯生產(chǎn)線比較長，煙氣停留時間較大，此類爐窯的使用空間相對比較大，考慮到脫硝技術(shù)投運后不能對陶瓷生產(chǎn)質(zhì)量有較大的影響，還原劑應(yīng)采用氣體氨進入反應(yīng)區(qū)，不推薦采用兩相流進入。還原劑可以選擇氨水或尿素?zé)峤饣蛞喊薄４思夹g(shù)目前沒有脫硝廠家提供資料，也沒有運行業(yè)績，可以進行試驗研究方案可行性。采用SNCR技術(shù)NOx處理成本一般。

3SCR技術(shù)：SCR技術(shù)是在爐窯煙氣排出后，使用煙氣再加熱設(shè)備，需要把煙氣加熱到330℃～380℃，然后進入裝置有催化劑的SCR反應(yīng)器進行脫硝處理，處理后煙氣可進行換熱后或進行其他工藝處理后在進入原有煙道排出。由于陶瓷窯爐煙氣比較純凈，含塵量低，催化劑可以選用孔徑較小，比表面積大的蜂窩式催化劑。脫硝還原劑選擇與SNCR技術(shù)類似。此技術(shù)工藝成熟，脫硝效率有保證，但工程量巨大，投資和使用成本均較大。

4其他：煙氣脫硝技術(shù)目前還有等離子脫硝技術(shù)﹑低溫催化技術(shù)﹑脫硫脫硝一體技術(shù)等在國內(nèi)外非主流技術(shù)，其原理和使用均處于理論試驗階段，此處不進行詳述。

結(jié)語

隨著國家對環(huán)境保護工作推行，環(huán)保型陶瓷爐窯將有更大的使用推進，脫硝技術(shù)已經(jīng)成為陶瓷爐窯的運行的必要環(huán)保措施，選擇改造工期短﹑改造難度小﹑投資節(jié)省﹑還原劑適應(yīng)性廣等多種優(yōu)點的脫硝技術(shù)已經(jīng)成為陶瓷行業(yè)的重要發(fā)展方向。

[1]王智化，周俊虎，周昊，等．爐內(nèi)高溫噴射氨水脫除NOx機理及其影響因素的研究[J]．浙江大學(xué)學(xué)報：工學(xué)版，2004,38（4）：495-500．

[2]李洪宇，王華，低氧燃燒與富氧燃燒的性能比較分析[J]．工業(yè)加熱，2003（05）．

[3]胡國林，對陶瓷工業(yè)節(jié)能減排的思考[A]，中國硅酸鹽學(xué)會陶瓷分會2009年年會論文集（二）[C]，2009．

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