摘要：結合《磚瓦工業(yè)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(yè)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(xiàn)達標排放。根據(jù)目前國家排放標準和行業(yè)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(yè)大氣污染物排放標準》（GB29620-2013）的實施，企業(yè)雖然都通過環(huán)評和環(huán)保驗收，也取很多其他行業(yè)成熟的煙氣治理技術，由于磚瓦生產工藝特點和行業(yè)排放標準的問題，大多數(shù)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(yè)的煙氣治理的技術路線。

下面我們結合燒結磚行業(yè)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(yè)環(huán)保形勢嚴峻

1.1 目前國家為什么對環(huán)保要嚴格要求

1.1.1 內因

經過改革開放后四十多年的發(fā)展，中國在發(fā)展成為世界第二大經濟體的同時也付出了沉重的環(huán)境代價，一些城市的空氣污染已嚴重影響到的健康，生存環(huán)境受到嚴重的威脅。“綠水青山就是金山銀山”是面對經濟發(fā)展和環(huán)境保護的原則問題。國家的供給側改革更多的指向生產環(huán)節(jié)，生產環(huán)節(jié)是環(huán)境污染的源頭，源頭治理是必然的。燒結磚行業(yè)首當其沖，環(huán)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(yè)，實體經濟只有在一個規(guī)范的架構內才能健康發(fā)展，那么淘汰落后產能就是必然的，燒結磚行業(yè)如果環(huán)保不達標，只能死路一條。

1.1.2 外因

中國是聯(lián)合國《巴黎協(xié)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(jié)能減排任務很重。另外一個因素是，美國已經提出制造業(yè)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(guī)等提高中國企業(yè)的出口成本，從而達到保護本國企業(yè)利益的目的，雖然燒結磚行業(yè)出口方面相對其他行業(yè)很少，但大環(huán)境影響很大，對燒結磚行業(yè)嚴格要求環(huán)保達標也是必然。

1.2 環(huán)保達標對磚瓦企業(yè)會帶來什么樣的影響

毋庸置疑，環(huán)保達標會增加企業(yè)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(xiàn)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(yè)的產品結構和產業(yè)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(yè)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(yè)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(yè)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(yè)不開拓市場，同行自相殘殺，在與同類墻材產品競爭中優(yōu)勢不足，失去市場，將是同歸于盡，造成行業(yè)重大損失。

1.3 燒結磚行業(yè)必須重視環(huán)保治理

燒結磚行業(yè)的企業(yè)家，必須要有正確的認識，環(huán)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(huán)保治理，企業(yè)在取得經濟效益的同時，不能以犧牲環(huán)境為代價，破壞自己生存環(huán)境，讓無辜的老百姓承擔環(huán)境污染造成的危害。

2 燒結磚行業(yè)的實際狀況

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

目前的實際情況是大多數(shù)企業(yè)環(huán)評、環(huán)保驗收都能通過，正常生產都不能穩(wěn)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(shù)不符合行業(yè)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(yè)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(yè)煙氣治理的基礎研究和科學實驗，僅僅靠一些企業(yè)在摸索、試驗，對行業(yè)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(huán)保標準中規(guī)定了基準含氧量這個指標（磚瓦行業(yè)為8.65%，電力行業(yè)6%，鍋爐9%，陶瓷18%），折算系數(shù)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(shù)

其中：折算系數(shù)＝（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(shù)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(shù)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(shù)值是一個相當小的數(shù)值，是一個十分難以穩(wěn)定達到的數(shù)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(wěn)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(wěn)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(wěn)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(shù)的影響，即使安裝了濕式電收塵器，也難以穩(wěn)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(yè)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(huán)保指標折算值是倍數(shù)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(yōu)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(yè)煙氣治理的技術路線

根據(jù)燒結磚工藝和（GB29620-2013）標準，建議燒結磚行業(yè)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(xiàn)達標排放。

根據(jù)目前燒結磚行業(yè)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(shù)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(jù)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(shù)。

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(huán)（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(huán)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(yōu)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(yè)有應用，但燒結磚行業(yè)應用較少，行業(yè)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(shù)據(jù)，總體還是沒有形成系統(tǒng)、完善、成熟、可靠并適宜推廣的專項技術，需要行業(yè)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(huán)（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(yè)面臨嚴峻的環(huán)保形勢，行業(yè)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(yè)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(xiàn)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(huán)（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。