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淺談玻璃熔窯煙氣中SO2產(chǎn)生與控制措施

文檔作者：石鳳改趙軍劉文彬文檔來源：秦皇島玻璃工業(yè)研究設(shè)計院		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年03月11日
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技術(shù)交流
淺談玻璃熔窯煙氣中S O2產(chǎn)生與控制措施
石鳳改趙軍 劉文彬
(秦皇島玻璃工業(yè)研究設(shè)計院 秦皇島市066001)
摘要闡述了玻璃熔窯煙氣中的s0：主要來源，分析了不同燃料方案產(chǎn)生s0：的比例，總結(jié)了玻璃行業(yè)熔窯煙氣中sO 的
主要控制措施。
關(guān)鍵詞 玻璃熔窯s0 控制措施
中圖分類號：TQ171 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003—1987(2009)06—0023—03
1 引 言
s0，是一種常見的和危害較大的大氣污染物，
是環(huán)境保護(hù)工作中國家實行總量控制的指標(biāo)之一。
其危害主要是： (1)SO，遇水形成具有腐蝕性的亞
硫酸，進(jìn)而被氧化成硫酸霧；或者是SO，在陽光或
空氣中氧化成吸濕性強(qiáng)的三氧化硫而形成硫酸霧，
遇雨天形成酸雨，對農(nóng)作物十分有害。(2)sO，對
鼻腔、氣管、支氣管等有刺激作用，并有致癌作
用，對人體健康不利。為了降低和減少sO，的污
染，國家已陸續(xù)頒布了一系列法律法規(guī)和相應(yīng)的技
術(shù)政策，尤其是污染物濃度和總量控制雙達(dá)標(biāo)的要
求，各行各業(yè)也都積極采取措施，降低SO，排放。
以前，玻璃行業(yè)對s0 的控制主要采取高煙囪排
放，僅僅控制排放濃度和排放速率達(dá)標(biāo)，隨著國家
對SO 總量控制的要求，玻璃行業(yè)也開始對s0 采取
控制措施，本文意在剖析玻璃行業(yè)的SO，主要來源
及采取的相關(guān)措施。
2 玻璃熔窯煙氣中SO，產(chǎn)生情況
玻璃熔窯煙氣中的污染物sO，主要來源于燃料
和原料。
目前，玻璃熔窯大多以重油、焦?fàn)t煤氣、天然
氣為燃料，根據(jù)燃料不同，含硫量也不同，產(chǎn)生的
sO，量也不同。玻璃原料主要是硅砂或砂巖、白云
石、石灰石、長石、純堿、芒硝、煤粉等， 其中芒
硝和煤粉中含有硫分。所以原料芒硝和煤粉在玻璃
熔窯中高溫熔化過程中會產(chǎn)生SO 。為了說明各種燃
料和原料產(chǎn)生s0，的情況，以熔化量700 t／d的熔窯進(jìn)
行分析(天然氣為清潔燃料，以下分析僅包括以重
油為燃料和以焦?fàn)t煤氣為燃料兩種情況)。
2．1 計算條件及參數(shù)
熔化量：700 t／d；芒硝用量：1963 t／a，純度
98％ ：
重油：用量116 t／d；發(fā)熱值：40 193 kJ／kg，硫
分：1-3％
焦?fàn)t煤氣：用量78 000m ／h，發(fā)熱值：17 585
kJ／m ，煤氣中H，s含量為200 mg／m 。
煤粉：用量：224t／a，硫份1．3％
玻璃中SO ：0．2％
2．2 計算結(jié)果
計算結(jié)果見表1。
Influencing Factor Analysis of Service Life
of Cruciform Electro．Fused Checkers
Ni Zhishen，Song Jianming，Wang Juntao，
Xie Jun，Li Dongnan，Liu Zhigang，Wang Jian
(Luo—yang glass Inc．，Luo—yang，471009)
Abstract：The influencing factors of working lire of cruciform
electro—fused checker were analyzed through contrast of the
operational state in regenerator with the checker masonry
Key words ： regenerator ，cruciform electro—fused checker ，
workinglife
23
全國性建材科技期刊—— 《玻璃》 2009年第6期總第213期
表1 玻璃熔窯煙氣中SO 產(chǎn)生情況
SO2
燃料用量 煙氣量，Nm ·h
產(chǎn)生量，kg·h 產(chǎn)生濃度／rag·Nm
燃料產(chǎn)生量125．6"7
重油I16 芒硝產(chǎn)生量98．98
90()／ oO 煤粉產(chǎn)生量0 66 l985
t·d一’
玻璃液中殘存量46．67
合計產(chǎn)生量178．64
燃料產(chǎn)生量4．16
焦?fàn)t煤 芒硝產(chǎn)生量98．98
26．52萬 78O00 煤粉產(chǎn)生量0．66 735
／m ·d一 玻璃液中殘存量46．47
合計產(chǎn)生量57．33
2．3 結(jié)果分析
根據(jù)表1分析：焦?fàn)t煤氣SO，的產(chǎn)生量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于
重油sO，的產(chǎn)生量，而各燃料方案中，原料燃料所引
人SO，的比例也不相同。在重油方案中，由于重油中
硫份含量較高，所占比例也較大，芒硝引入比例也
相對較高。煤粉起還原作用，用量較少，引入sO，量
也較少。在焦?fàn)t煤氣方案中，由于焦?fàn)t煤氣經(jīng)過脫
硫凈化后，煤氣中H，s含量一般低于200 mg／m ，燃
燒過程中產(chǎn)生的S0，也相對較低，芒硝的引入比例相
對提高。
3 玻璃熔窯煙氣中SO，控制措施
現(xiàn)在對于污染物的治理要求首先是引入清潔生
產(chǎn)的理念。貫徹清潔生產(chǎn)是工業(yè)污染防治的基本原
則和任務(wù)。清潔生產(chǎn)就是指不斷改進(jìn)設(shè)計、使用清
潔能源和原料、提高利用效率，減少和避免生產(chǎn)、
服務(wù)和產(chǎn)品使用過程中污染物的產(chǎn)生和排放，以減
少或者消除對人類健康的環(huán)境的危害。對于玻璃行
業(yè)，sO，控制措施一般從以下幾方面人手：
3．1 生產(chǎn)工藝，節(jié)能措施，燃料用量
(1)采用先進(jìn)的富氧或全氧燃燒技術(shù)，減少
廢氣量產(chǎn)生，減少能耗；
(2)熔窯采用全保溫結(jié)構(gòu)，減少熱量損失；
(3)加大l 小爐中心線至前臉墻的距離，前
臉墻采用“L’’型吊墻。采用傾斜式投料機(jī)，以便
提高l"／J~爐的熔化溫度，減少散熱，加速配合料的
熔化，提高熔化效率。與普通前臉墻結(jié)構(gòu)相比，散
熱損失減少30％～40％；
(4)熔窯采用淺池平底結(jié)構(gòu)，以減少玻璃液
24
回流量，達(dá)到節(jié)能和提高熔窯熔化能力的目的；
(5)采用窄長卡脖配吊平碹結(jié)構(gòu)，最大限度
地隔斷熔化部和冷卻部的火焰空間，并且在卡脖前
設(shè)置插入式水包， 以減少玻璃液回流量，降低能
耗；
(6)蓄熱室采用全連通箱式蓄熱室，增加格
子體高度，提高助燃風(fēng)預(yù)熱溫度；
(7)科學(xué)的、合理的匹配窯體耐火材料；
(8)采用玻璃熔窯燃燒節(jié)能控制技術(shù)，通過
改進(jìn)對熔窯熱工制度的控制、燃料量與助燃風(fēng)量的
比例控制、廢氣中余氧含量的微調(diào)控制、火焰換向
的蓄熱室溫度控制、窯壓靜態(tài)與動態(tài)換向過程中各
參量擾動的控制技術(shù)措施，節(jié)約能源可達(dá)7％ ～
10％ 。
3．2 源頭控制措施：包括原料和燃料
(1)選用清潔的燃料。
浮法玻璃生產(chǎn)中所用燃料一般為重油或燃料氣
(包括天然氣和焦?fàn)t煤氣)。天然氣是一種公認(rèn)的
清潔燃料，它在燃燒過程中僅釋放少量的氮氧化
物，SO，和煙塵的排放量基本可以忽略不計，如果條
件許可，可為首選。
焦?fàn)t煤氣作為生產(chǎn)玻璃的燃料，由于其凈化后
的H，s含量較低，使用也越來越廣泛。
重油的含硫率一般在0．4％～1．5％之間，但其熱
值比較高，在沒有燃料氣的條件下，可以以重油為
燃料但應(yīng)選擇低硫份重油。
(2)芒硝含率
玻璃生產(chǎn)企業(yè)的主要污染物是熔窯產(chǎn)生的煙
氣，其主要污染物為sO，的主要來源一部分來自于燃
料，另一部分來自于玻璃生產(chǎn)原料中的芒硝，為減
少s0，排放量，采用低芒硝含量的工藝配方，減少煙
氣中的S0，排放量。
3．3 末端治理措施
對不可避免排放的煙氣中s0，要采取末端治理
措施。
末端治理一般包括高空達(dá)標(biāo)排放和對煙氣進(jìn)行
脫硫。
隨著國家節(jié)能減排的要求，各地對sO，實行總
量控制，僅采用高煙囪排放已很難達(dá)到總量要求，
技術(shù)交流
對煙氣s0，都采取相應(yīng)的治理措施。
煙氣脫硫技術(shù)按脫硫產(chǎn)物是否回收可分為拋棄
法和再生回收法，前者將脫硫混合物直接排放，后
者將脫硫副產(chǎn)物以硫酸或石膏等形式回收。按脫硫
產(chǎn)物的干濕形態(tài)，煙氣脫硫工藝又可分為濕法、半
干法和干法等。按采用的脫硫劑分為鈉法、鈣法、
鎂法、氨法及雙堿法等。
(1)石灰石(石灰)石膏法
濕式工藝絕大多數(shù)采用堿性漿液或溶液作吸收
劑，其中石灰石或石灰為吸收劑的強(qiáng)制氧化濕式脫
硫方式是目前使用最廣泛的脫硫技術(shù)。在該工藝
中，石灰石或石灰洗滌劑與煙氣中SO，反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)
物硫酸鈣在洗滌液中沉淀下來，經(jīng)分離即可拋棄，
也可以石膏形式回收，是國外工業(yè)化煙氣脫硫的主
要方法，占已建成煙氣脫硫裝置的85％。
(2)海水脫硫法
天然海水含有大量的可溶性鹽，主要成分是氯
化鈉和硫酸鹽及一定量的可溶性碳酸鹽。海水通常
呈堿性，PH值為7．5～8．3， 自然堿度約為1．2～2．5
mmol／L，這使得海水具有天然的酸堿緩沖能力及吸
收s0，的能力。利用海水的這種特征，一些脫硫公司
成功地開發(fā)出海水脫硫工藝。
(3)氨法
濕式氨法脫硫工藝是采用一定濃度的氨水作吸
收劑，與煙氣中的s0，反應(yīng)生產(chǎn)亞硫酸銨、硫酸氫銨
及部分因氧化而產(chǎn)生的硫酸銨。
(4)雙堿法
該法煙氣脫硫工藝是為了克服石灰石(石
灰)一石膏法容易結(jié)垢的缺點而發(fā)展起來的。它先
用堿金屬鹽類~I：INaOH、NaCO 、NaHCO 、Na SO 等
的水溶液吸收SO，，然后在另一石灰反應(yīng)器由石灰漿
吸收后的溶液再生，再生后的吸收液再循環(huán)使用，
s0，則以石膏形式析出，生產(chǎn)亞硫酸鈣和石膏。
目前玻璃行業(yè)較成功的脫硫工藝采用雙堿法煙
氣脫硫和石灰石石膏法。
從技術(shù)成熟度來講，雙堿法和石灰石一石膏法
已趨于商業(yè)化，其它方法基本都處于國內(nèi)工業(yè)示范
過程當(dāng)中，但雙堿法脫硫工藝克服了石灰石(石
灰)石膏法容易結(jié)垢的缺點。雙堿法煙氣脫硫工藝
是以鈉堿(NaOH、Na，CO )作為吸收液，吸收煙氣
中sO，，用石灰(ca(OH)，)苛化再生堿，堿液不
斷循環(huán)使用的過程。在脫硫過程中，石灰為主消耗
物，鈉堿只需補(bǔ)充添加。脫硫塔內(nèi)吸收反應(yīng)生成
Na，s0 ，苛化再生過程中生成的CaSO 經(jīng)氧化后在脫
硫塔外部的循環(huán)池內(nèi)沉淀，減少了脫硫塔、管道及
煙道中產(chǎn)生結(jié)垢和堵塞的現(xiàn)象。
目前該方法已應(yīng)用于電廠煙氣，玻璃煙氣脫
硫，華爾潤集團(tuán)在張家港的玻璃熔窯煙氣脫硫已使
用該法方，穩(wěn)定運行多年，其脫硫效率達(dá)90％以
上，sO，排放濃度小于200 mg／m，單位脫硫成本為
0．92元／kg
4 結(jié)束語
玻璃熔窯煙氣中s0，主要來源于熔窯燃料和原
料中芒硝，因此采用清潔能源和降低芒硝用量是降
低玻璃熔窯SO，的主要源頭措施，其次采用先進(jìn)的生
產(chǎn)工藝，采用節(jié)能措施，節(jié)約燃料用量，對不可避免
排放的煙氣中SO，再采取末端治理措施。目前玻璃行
業(yè)的主要治理措施為雙堿法和石灰石石膏法，隨著
國家對環(huán)保力度的加強(qiáng)，越來越多的玻璃廠都會對
煙氣進(jìn)行脫硫，也將會有越來越多的煙氣脫硫新技
術(shù)產(chǎn)生，因此在經(jīng)濟(jì)、合理、有效的前提下，根據(jù)
企業(yè)的自身條件，也可采取新的脫硫技術(shù)，確保最
大限度減少SO，排放。
The Generated and Control M easures on the
Glass Furnace Flue Gas Discussion on the Origin
and Regulation Steps of SO2 in Flue Gas
Shi Fenggai，Zhao jon，Liu Wenbin
(Qinhuangdao glass industry research ＆ design institute ，
Qinhuangdao,066001)
Abstract：The main source of SO2 in flue gas of glass furnace was
pointed out，the proportion of SO2 generated in diferent fuels was
analyzed，and the control measures of SO2 in flue gas of the glass
furnacewas summarized．
Key words：glass furnace，sO2，control measures
25

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