隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，“十二五”期間，NOx首次列入約束性指標(biāo)體系。今年，全國(guó)各地除在火電上提出了嚴(yán)格要求和整改期限，在水泥、玻璃等建材行業(yè)同樣受到環(huán)保部門的重視。在平板玻璃行業(yè)，部分廠家已經(jīng)安裝了SCR脫硝裝置，效果達(dá)到《平板玻璃工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB26453-2011要求。但由于玻璃行業(yè)整體的低迷，脫硝減排工作也受到一定的影響?，F(xiàn)有必要玻璃行業(yè)脫硝技術(shù)的分析比較和沉淀總結(jié)。

　　1平板玻璃行業(yè)大氣污染物排放現(xiàn)狀 
　　 
　　玻璃行業(yè)在除塵、脫硫方面較火電及其它工業(yè)窯爐起步晚。根據(jù)調(diào)查，至今仍有部分平板玻璃廠仍未有有效的除塵措施。前期國(guó)內(nèi)大部分平板玻璃生產(chǎn)企業(yè)采用重油為燃料，少部分采用了天然氣、煤制氣、甚至石油焦。由于燃料的多樣性，不同窯爐的污染物排放有較大區(qū)別。見(jiàn)下圖。

1平板玻璃窯爐煙氣各污染物原始排放濃度表（標(biāo)況，8%O2）

隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能環(huán)保政策宣傳和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，部分企業(yè)正在積極做油改氣工作。 
　　 
　　圖2《平板玻璃工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB26453-2011

成熟技術(shù)選擇
　　 
　　2.1除塵技術(shù)
　　 
　　成熟的玻璃窯爐粉塵治理可選擇電除塵、袋式除塵、濕法除塵等技術(shù)。除塵技術(shù)的選擇，將根據(jù)工程項(xiàng)目的適用工藝來(lái)確定。如選擇濕法脫硫時(shí)，濕法除塵將具有更好的協(xié)同適應(yīng)性。 
　　 
　　各種除塵技術(shù)性能表如下

2.2脫硫技術(shù) 
　　 
　　脫硫方案中，可選擇成熟的濕法脫硫（雙堿法、石灰石石膏法）、半干法、高溫干法。濕法中成功應(yīng)用的方案有雙堿法、石灰石石膏法、MgO法、氨法，根據(jù)調(diào)研情況，雙堿法和石灰石石膏法在運(yùn)行成本和操作維護(hù)上具有優(yōu)勢(shì)。另脫硫技術(shù)的簡(jiǎn)化應(yīng)用，可滿足玻璃窯爐煙氣的調(diào)質(zhì)要求。 
　　 
　　2.3脫硝技術(shù) 
　　 
　　脫硝主流技術(shù)有選擇性催化還原反應(yīng)（SCR）、選擇性非催化還原反應(yīng)（SNCR）及濕法脫硝。SCR是被證明可適應(yīng)玻璃窯爐脫硝的技術(shù)方法；SNCR無(wú)法應(yīng)用于玻璃行業(yè)；濕法脫硝效率較低（＜40%），無(wú)法單獨(dú)滿足玻璃脫硝要求，在濕法脫硫應(yīng)用中，作為組合技術(shù)使用。 
　　 
　　在SCR技術(shù)的應(yīng)用受限于催化劑的技術(shù)發(fā)展，先應(yīng)用的均為中溫催化劑（溫度270℃~400℃間），更適用的低溫催化劑（溫度＜180℃）仍處于研發(fā)階段。 
　　 
　　3玻璃窯爐污染物整體減排工藝 
　　 
　　從協(xié)同治理玻璃熔窯粉塵、NOx、SO2等污染物的整體工藝考慮，整體設(shè)計(jì)工藝方案。以下工藝方案，依據(jù)窯爐產(chǎn)量、現(xiàn)有生產(chǎn)線工藝、技術(shù)適用性和成本等因素選擇 
　　 
　　3.1余熱（發(fā)電）鍋爐+高溫電除塵+SCR工藝 
　　 
　　從余熱鍋爐改造出口引出煙氣（350℃左右），經(jīng)高溫除塵器后，將粉塵濃度降低到30mg/Nm3，后進(jìn)入SCR脫硝反應(yīng)器，噴入的還原劑在催化劑的作用下，將NOx還原成N2和H2O，后煙氣回余熱鍋爐低溫段繼續(xù)利用。工藝圖如下：

工藝考慮因素、優(yōu)缺點(diǎn)： 
　　 
　　該工藝適用于以天然氣或煤制氣為燃料的玻璃窯爐，適用于帶余熱發(fā)電的窯爐工藝。由于設(shè)置了高溫除塵，可同時(shí)減排粉塵和NOx，系統(tǒng)占地面積較大，對(duì)老線改造較困難，系統(tǒng)溫降一般小于20℃。

　　3.2余熱鍋爐+調(diào)質(zhì)（降溫）塔+高溫電除塵+SCR 
　　 
　　由玻璃窯爐煙道出口的煙氣，首先經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)降溫塔，經(jīng)降溫、調(diào)質(zhì)（預(yù)脫硫）處理后，煙氣進(jìn)入高溫除塵，后進(jìn)入SCR脫硝反應(yīng)器，同步完成除塵、脫硝和按要求的脫硫處理，煙氣回余熱鍋爐低溫段繼續(xù)余熱利用。工藝圖如下：

　該工藝適用于以重油、石油焦等為燃料的玻璃窯爐，且配置余熱發(fā)電鍋爐。設(shè)置于除塵器前的煙氣調(diào)質(zhì)塔，是增加除塵效果的關(guān)鍵。當(dāng)使用調(diào)質(zhì)塔作為預(yù)脫硫處理時(shí)，溫降將達(dá)30℃。但由于現(xiàn)玻璃行業(yè)在推行清潔能源改造，后期用重油和石油焦為燃料的窯爐逐步被天然氣取代。 
　　 
　　3.3脫硫調(diào)質(zhì)+高溫除塵+SCR脫硝+采暖余熱鍋爐 
　　 
　　由玻璃窯煙道出口的煙氣，首先經(jīng)過(guò)脫硫調(diào)質(zhì)塔，經(jīng)降溫、脫硫處理后，將煙氣溫度控制在320~380℃，后進(jìn)入高溫除塵器，再進(jìn)入SCR反應(yīng)器，后進(jìn)入采暖余熱鍋爐，通過(guò)前期溫度控制保證余熱鍋爐進(jìn)口煙氣溫度大于300℃。并根據(jù)工藝要求，在余熱鍋爐前設(shè)置旁路煙道，同步做到脫硫、除塵和脫硝處理。工藝圖如下：

該工藝適用于產(chǎn)量比較小的玻璃窯爐，如300t/d以下，且不做余熱發(fā)電利用的鍋爐系統(tǒng)。此類玻璃窯爐，由于產(chǎn)量小，建設(shè)時(shí)間較早，多為壓延及特種玻璃生產(chǎn)線，需處理風(fēng)量較小（60000Nm3/h以下），通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化，架空等方式，較容易實(shí)現(xiàn)新增設(shè)備的布置。 

　　3.4降溫+高塵SCR+采暖鍋爐+濕法除塵、脫硫/半干法脫硫系統(tǒng)
　　 
　　由玻璃窯爐主煙道出口的煙氣，先經(jīng)降溫（噴水）處理，將煙氣溫度控制在350℃左右，后經(jīng)過(guò)高塵SCR脫硝反應(yīng)器，經(jīng)余熱利用后，通過(guò)濕法除塵洗滌煙氣中粉塵，并具備初步脫硫效果后，進(jìn)入濕法脫硫，濕法除塵和脫硫工藝相關(guān)設(shè)備共用。當(dāng)采用半干法脫硫系統(tǒng)時(shí)，將更有利于對(duì)粉塵的處理。工藝流程圖如下：

該工藝適用于以煤制氣、天然氣等為燃料，余熱不做發(fā)電利用，且現(xiàn)場(chǎng)水資源充足的小窯爐（產(chǎn)量在250t/d以下）或是已設(shè)置濕法脫硫系統(tǒng)的生產(chǎn)線。采用高塵SCR布置，對(duì)催化劑壽命有一定影響，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)催化劑的孔徑需大于7mm，且孔內(nèi)流速需大于7m/s；當(dāng)采用濕法除塵和脫硫，在漿液處理上需做統(tǒng)一規(guī)劃。 
　　 
　　3.5SCR脫硝相關(guān)技術(shù)選擇 
　　 
　　1還原劑選擇 
　　 
　　從還原劑的選用上來(lái)看，現(xiàn)可選的還原劑主要有液氨、氨水和尿素。在成本上液氨的運(yùn)行成本低，但其施工和日常管理均有嚴(yán)格的安全要求，安全空間占地面積大；氨水較為安全，但由于需蒸發(fā)多余的水分，對(duì)煙氣的余熱利用有影響，運(yùn)行成本居中，施工費(fèi)用較低，無(wú)強(qiáng)制的安全要求；尿素，過(guò)程為尿素溶液，參與脫硝的是熱解出的氨氣，而正常玻璃窯爐的主煙道出口溫度低于600℃無(wú)法用于尿素的熱解，尿素的熱解需要額外考慮熱量來(lái)源，節(jié)能上不具備優(yōu)勢(shì)，另尿素?zé)峤夤に囋O(shè)備的成本也是前期較大的投資。在工藝上可行的還原劑主要為液氨和氨水，液氨主要在原廠區(qū)有液氨儲(chǔ)存（制氫）的情況下考慮采用，一般情況下可采用氨水，采用氨水直噴工藝。 

　　2吹灰方式選擇 
　　 
　　吹灰方案可選擇蒸汽吹灰器、熱空氣吹灰器、聲波吹灰器以及聯(lián)合吹灰。需針對(duì)不同燃料窯爐的不同煙塵形式選擇，如天然氣窯爐可選擇單一的吹灰形式，重油等窯爐需要考慮采用高溫除塵、調(diào)質(zhì)工藝措施，并需設(shè)置蒸汽吹灰或聯(lián)合吹灰。 
　　 
　　對(duì)于熱空氣吹灰，是針對(duì)玻璃窯爐粉塵特性和催化劑工藝要求的新吹灰形式，在使用原理上具有優(yōu)勢(shì)。若使用現(xiàn)有蒸汽吹灰器改造為熱空氣吹灰器，現(xiàn)有窯爐的壓縮空氣量多難以供應(yīng)吹灰氣量需要，會(huì)致使一次投資成本高（空壓機(jī)及配套設(shè)備）。熱空氣吹灰器需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況具體設(shè)計(jì)，采用多管分段式吹灰形式以降低瞬間耗氣量要求。該方案正在設(shè)計(jì)、完善中。 
　　 
　　3控制方式選擇 
　　 
　　現(xiàn)有新上設(shè)備均需滿足信息化和自動(dòng)化的要求，控制方式可根據(jù)業(yè)主廠內(nèi)現(xiàn)有情況和投資估算進(jìn)行選擇，正常硬件可選擇PLC控制形式，如西門子S7-300可滿足現(xiàn)有兩線共用的脫硝系統(tǒng)需求；對(duì)于高配要求，硬件可選用DCS，如ABB的800F系列。國(guó)產(chǎn)控制硬件也滿足使用要求，可根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)線狀況選用。 
　　 
　　4玻璃窯SCR脫硝工藝的設(shè)計(jì)參考參數(shù) 
　　 
　　根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，玻璃窯爐SCR反應(yīng)器一般參考以下參數(shù)。

隨著國(guó)家對(duì)玻璃行業(yè)環(huán)保要求的提高，玻璃行業(yè)環(huán)保需求正在擴(kuò)大，14年上半年也將是第一次集中爆發(fā)期?，F(xiàn)有脫硝、除塵、脫硫等技術(shù)雖在其它行業(yè)有較廣泛應(yīng)用，但玻璃脫硝以引進(jìn)火電脫硝技術(shù)為起始，再根據(jù)玻璃窯爐的特有工況進(jìn)行專項(xiàng)優(yōu)化，將會(huì)得到高快速發(fā)展。