关于陶瓷炉窑脱硝技术的探讨

2014-09-25曾德醒

中国新技术新产品 2014年16期

关键词：隧道窑炉窑辊道

曾德醒

（广州怡地环保实业总公司，广东广州 510030）

关于陶瓷炉窑脱硝技术的探讨

曾德醒

（广州怡地环保实业总公司，广东广州 510030）

本文简要介绍了目前陶瓷工业应用最广泛的窑炉为明焰式窑车隧道窑、辊道窑、梭式窑等窑炉，分析了低氮燃烧技术、SNCR技术、SCR技术等国内外成熟的脱硝技术优缺点，以供参考。

陶瓷窑炉；脱硝；NOx ；脱硝技术；

陶瓷行业属于高污染﹑高耗能行业,陶瓷生产企业对环境产生较大污染,尤以大气污染为甚。随着国家环保排放要求的日益严格，工业陶瓷窑炉脱硝技术（NOx）也进入企业的环保考核技术手段，必将是企业的达标排放的重要考量之一。

一﹑目前陶瓷工业应用最广泛的窑炉为明焰式窑车隧道窑﹑辊道窑﹑梭式窑，而传统的煤碳窑炉及电热窑炉应用的比较少。

1梭式窑：是间歇烧成的窑，跟火柴盒的结构类似，窑车推进窑内烧成，烧完了再拉出来，卸下烧好的陶瓷。窑车如同梭子，故而称为梭式窑。

2隧道窑：一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行着窑车。燃烧设备设在隧道窑的中部两侧，构成了固定的高温带，烧成带，燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或引风机的作用下，沿着隧道向窑头方向流动，同时逐步地预热进入窑内的制品，这一段构成了隧道窑的预热带。在隧道窑的窑尾鼓入冷风，冷却隧道窑内后一段的制品，鼓入的冷风流经制品而被加热后，再抽出送入干燥器作为干燥生坯的热源，这一段便构成了隧道窑的冷却带。

3辊道窑：辊道窑是连续烧成的窑，以转动的辊子作为坯体运载工具的隧道窑。陶瓷产品放置在许多条间隔很密的水平耐火辊上，靠辊子的转动使陶瓷从窑头传送到窑尾，故而称为辊道窑。

由于陶瓷窑炉的种类繁多，炉型的不同，脱硝处理方式也不同。电加热窑炉无燃烧气氛，不存在NOx排放问题。梭式窑是间歇式加热，烟气基本是停留在炉内，NOx排放量少，也不需要做降氮处理。所以，作为目前主要的隧道窑炉，其燃烧温度高，烟气连续排放量大，是低氮处理的主要对象。

二﹑目前，国内外成熟的脱硝技术有低氮燃烧技术﹑SNCR技术﹑SCR技术。

1低氮燃烧技术：燃烧控制低NOx的生成，其原理是在通过燃烧器一二次风的配比，降低燃烧火焰的温度与氧量供应，使得火焰在还原气氛中燃烧，从而降低NOx的生成，其优点是通过燃烧控制直接抑制NOx的生成，只需改变燃烧器就可以实现低氮排放，可以降低能耗和脱硝还原剂的消耗，是最省成本的脱硝技术，但此技术有两缺点，一是对窑炉烟气气氛会改变，只适合还原气氛的窑炉，而且对于烧结的陶瓷也会降低适应种类。二是会降低炉内温度和延长火焰长度，由于采用低氮燃烧，采用部分预混燃的形式燃烧，火焰的温度会有所降低，燃料燃烧时间延长，火焰长度变长。目前也没有燃烧器厂家提供相关资料，燃气燃烧器的低氮技术在国外使用的较多，可以适当了解。此技术NOx处理成本低。

2SNCR技术：SNCR技术运行温度窗口为850～1100℃，从炉窑的烧制工艺来看，是可以使用该工艺作为脱硝技术，由于受限于反应时间和混合情况，隧道窑生产线比较长，烟气停留时间较大，此类炉窑的使用空间相对比较大，考虑到脱硝技术投运后不能对陶瓷生产质量有较大的影响，还原剂应采用气体氨进入反应区，不推荐采用两相流进入。还原剂可以选择氨水或尿素热解或液氨。此技术目前没有脱硝厂家提供资料，也没有运行业绩，可以进行试验研究方案可行性。采用SNCR技术NOx处理成本一般。

3SCR技术：SCR技术是在炉窑烟气排出后，使用烟气再加热设备，需要把烟气加热到330℃～380℃，然后进入装置有催化剂的SCR反应器进行脱硝处理，处理后烟气可进行换热后或进行其他工艺处理后在进入原有烟道排出。由于陶瓷窑炉烟气比较纯净，含尘量低，催化剂可以选用孔径较小，比表面积大的蜂窝式催化剂。脱硝还原剂选择与SNCR技术类似。此技术工艺成熟，脱硝效率有保证，但工程量巨大，投资和使用成本均较大。

4其他：烟气脱硝技术目前还有等离子脱硝技术﹑低温催化技术﹑脱硫脱硝一体技术等在国内外非主流技术，其原理和使用均处于理论试验阶段，此处不进行详述。