摘要：烧结砖行业的大气污染物排放达标是关系行业生存和发展的重大问题。真实的烟气排放情况如何？环保验收合格的企业，实际无法达到国家新标准，问题在哪里？本文通过对14家企业真实工作状态的测试，分析目前隧道窑生产工艺达不到新国标的关键及对修订GB29620-2013标准的建议。

烧结砖行业的大气污染物排放是关系行业生存和发展的重大问题，现状如何？目前行业的烟气排放数据是为了环保达标验收进行的检测。生产企业为了达标排放、尽快投产，采取压火、减少风机转速等与正常生产工艺不符的措施，降低排放量以求达标排放；环保装备企业为了显示脱硫除尘设施的效果和业绩，配合生产企业想办法通过验收；而环保检测企业更愿意有合格的检验报告好向企业要检测费和通过环保管理部门的验收，因此验收检测的数据都能达标排放。各方面更没有人愿意让真实的数据公开，作为环保相关部门执法依据。因此，造成烧结砖行业的大气污染物排放数据不能真实反映行业实际生产的现状，对行业和社会造成很大的混乱和误导，影响行业在产品结构、节能减排、资源综合利用、环保治理、环保装备等方面的发展。

《砖瓦工业大气污染物排放标准》（GB29620-2013）已经实施以及国家对环保的重视，致使按旧标准环保验收合格的企业在执行新标准时，部分指标实际无法达标，而且进行大量脱硫除尘改造后仍不达标，对砖瓦行业的生产和发展造成重大压力。

针对行业存在的问题，中国砖瓦工业烧结技术中心、全国墙材革新工作委员会一方面促进砖瓦企业重视环保、加大烟气治理，同时针对反映《砖瓦工业大气污染物排放标准》（以下简称：新标准）中基准空气过量系数等不切合行业实际的问题，启动建议修订新标准的前期工作，经过2015年两次全国性调研会议之后，组织专家组开展全国性的对烧结砖企业大气排放治理的调研工作。现将这次调研工作和甘肃省隧道窑企业实际测试工作介绍给大家，同时提出对新标准的修订建议，供参考。

前言

由中国砖瓦工业烧结技术中心支持、全国墙材革新工作委员会组织的中国环境科学研究院等单位组成的专家组，于2016年4月14、15日对《砖瓦工业大气污染物排放标准》的修订工作在甘肃省进行了调研，甘肃省墙改办非常重视，印发了“关于全国墙材革新工作委员会《砖瓦工业大气污染物排放标准》修订工作到甘肃省调研的工作安排”，由兰州市皋兰、永登、榆中县的烧结砖企业、专家组、省、市、县墙改主管部门、县环保局、省、市墙材协会、环保装备制造企业等共同座谈，征求修订建议。随后从2016年4月18日到5月3日对兰州市28家隧道窑企业中，已经开始生产、脱硫除尘改造完成的14家企业，在承诺不作为各级环保部门执法依据的前提下，为环保标准的修订专门进行的原始数据收集的检测。现将这次对隧道窑大气污染物的真实检测的情况、修订建议及治理重点介绍给大家，抛砖引玉，供参考

本次测试企业付出大量资金、人力、材料和时间，借此特别感谢兰州市墙体材料行业协会烧结砖委员会及参与测试工作的28家企业的付出和支持,特别感谢王红梅研究员的辛勤工作和对本文的修改。

1.基本情况说明

检测选择时间合理、具有广泛的代表性、数据真实，是隧道窑生产工艺的烟气排放的真实情况，有如下特点：

（1）检测数据收集以隧道窑工艺为主。

隧道窑生产工艺是砖瓦生产的先进工艺，轮窑、地沟窑、土窑等由于工艺落后、能耗高、污染大、劳动强度高、达不到环保要求等原因将逐步淘汰，检测以隧道窑工艺为主。

（2）在采取先进的湿法除尘、脱硫工艺、正常生产时检测，是烧结砖生产环保治理的较高水平。

由于众所周知的原因，环保检测数据是项目验收合格的依据。企业采取压火、降低风机转速等减少排放措施来通过环保验收，造成已有检测数据不是正常生产的真实数据，误导了行业。

这次测试是在企业采取多次脱硫、除尘技术改进后，脱硫、除尘要求基本都高于小型锅炉、工业窑炉的对环保设施的要求，也是砖瓦企业目前能达到的最高环保要求的，在企业按实际生产工况的情况下，委托具有省级环保检测资质的检测部门进行自我测试，能反应隧道窑生产工艺烟气排放和烟气治理设施的真实状况和烟气治理的水平。

（3）检测企业选取具有广泛的代表性

选取生产原料有用页岩、黏土、煤矸石的企业；燃料有用原煤、煤矸石、炉渣等的企业；生产工艺有烧烘一体，烧、烘分体的企业；企业的分布有山区、川区；有永登县、榆中县、皋兰县、西固区、安宁区不同地域的企业。

（4）检测企业生产的产品是符合国家政策的多孔砖、空心砖和砌块。

甘肃省是全国多孔砖、空心砖及砌块在国内生产应用最早、最广泛、标准图集和规范最完善的地区，隧道窑企业全部生产多孔砖、空心砖和砌块，选取的兰州地区具有代表性。

（5）检测时间选择合理。

检测时间选择在春季，没有极端气候。从2016年4月到5月进行测试，测试期兰州市的气温6~26℃，天气以多云、晴为主。

2.实际检测数据

为了对烧结砖行业大气排放有系统的认识，下面结合实际检测从以下三方面分析：

（1）环保设施基本情况（表1）：

1）、窑炉基本情况：窑的种类、隧道窑（长X宽X高)、产品类型；

2）、原、燃料种类及用量：原料类型、燃料类型、燃料含硫量；

3）、窑环保设施情况：有无环评、环保投资、除尘方式、脱硫方式、喷淋层数、脱硫剂种类。

（2）环保设施运行情况（表2）：

环保运行费用：耗碱量、耗石灰量、人工、水费、电费、脱硫剂费、其他费用

（3）烟气处理后排放指标（表3）：

1）、烟气基本参数：标态烟气量（平均）、烟气温度、氧含量、空气过剩系数、烟囱高度；

2）、颗粒物：实际浓度平均、折算浓度、排放量；

3）、SO2：实际浓度平均、折算浓度、排放量；

4）、NOx：实际浓度平均、折算浓度、排放量；

5）、监测仪器。

（说明：检测数据为原始数据，部分明显有错误。但还是反映出来，但为了不给企业造成不必要的麻烦，单位名称做了处理，但数据真实）。

3. 数据分析：

根据对十四家生产企业的检测数据分析，烟气的颗粒物、SO2、NOx指标有如下特点：

（1）含氧量：大于19%

无论隧道窑采用焙烧、干燥分体、烘烧一体工艺，目前生产工艺正常生产时烟气中的含氧量大于19%。如果要降低含氧量，实际生产中采取对隧道窑窑门封闭、降低引风机转速等措施，这些措施对干燥效果、产量、质量等都有影响，即在目前窑炉工艺没有更改的前提下，降低含氧量是以牺牲产品质量、产量和正常生产为代价。

即要降低含氧量就要改进隧道窑生产工艺

（2）SO2：能达到新标准

只要燃料采用低硫煤（含硫量<1％），烟气处理采用脱硫除尘一体化、湿法、双碱法工艺，SO2指标折算后大多数都能达到新标准，

采用2~5层喷淋层对脱硫效果的影响差别不大。

按现有模式，增加脱硫层数是很难有效提高脱硫效率的。应重点增加第1、2层喷淋密度，提高前两层的脱硫效率。

但采用高硫煤（含硫量>3％），无论喷淋层多或少，SO2指标折算后大都不达标；

（3）颗粒物：达不到新标准

烟气处理采用脱硫除尘一体化、湿法、双碱法工艺，颗粒物实测平均浓度大多数都不高；但折算后全部不达标，需要改进除尘工艺。

（4）NOx：注意选择燃料，基本能达标

实测平均浓度小于50(mg/m3)，由于砖瓦行业是低温燃烧（燃烧温度大多数低于1100℃），燃烧产生的NOx不多，主要是燃料燃烧产生的NOx，注意选择燃料，已达到或接近限值，再配合控制含氧量，基本能达标。

（5）氟化物：氟化物和原料、煤的含氟量有关。由于甘肃省的土壤含氟量各地差异大，兰州市原来测试过几家都合格，这次仅复测一家平均为3.2－3.7(mg/m3)，其余都没有测，还需要其他地区的测试数据验证。

（6）脱硫除尘一体塔具有所谓的“负除尘”特点

当烟气除尘处理达到一定程度后，烟气处理采用脱硫除尘一体化、湿法、双碱法工艺处理后，颗粒物浓度不但没有降低，反而增加，即脱硫除尘一体塔具有所谓的“负除尘”，特别注意。

主要原因是湿法脱硫除尘塔出口除雾器设计有问题或运行过程中冲洗设施不合理，造成除雾器失效。需要设计和运行两方面的努力。如果脱硫塔长期连续运行这种状况出现的少，但只为了应付环保检查，时开始停，造成除雾器失效的可能性很大。

由于测试工作量大，我们仅测试两家（表4是其中一次测试实际数据，供参考），希望引起行业重视，待有更多测试验证，提醒有关环保装备企业注意烟气处理的方法。

4. 基准过量空气系数不符合烧结砖生产工艺是不达标的主要原因

目前砖瓦企业都已重视大气污染治理，基本上都采用低硫煤作为燃料，煤矸石、高硫煤已经不再使用，相对排放量降低很多。通过对企业的真实测试及砖瓦行业的实际情况，虽然砖瓦行业的工艺要求造成折算浓度很高，但其真实的排放总量都不大，基准空气过量系数不符合行业生产工艺是重要原因。

下面重点分析砖瓦工艺造成含氧量高的原因，这也是对修订《砖瓦工业大气污染物排放标准》建议依据。砖瓦窑炉的燃烧方式与燃料直接燃烧的普通燃烧工业窑炉不同，由砖瓦行业的生产工艺造成烟气含氧量高，并不是企业为了稀释排放，请标准制定相关部门注意区别：

（1）烧结砖的燃烧方式需要高的过量空气系数

目前的烧结砖瓦行业为了提高产量、利废、节能，大多数采用内燃烧砖，燃料和原料混合后在烧结砖产品内，与空气接触的面积小，需要大量的空气才能保证烧结砖内的燃料燃烧，因此需要高的过量空气，不同于锅炉、其他工业窑炉的燃料和空气混合后才燃烧。 

（2）烧结砖需要过量空气将产品氧化为红色。

烧结砖瓦工艺的要求和人们传统的观念，空气不仅为燃料燃烧提供氧气，还需要多余的空气将产品氧化，保证其中的含铁氧化物全部成为Fe2O3才能使烧结砖瓦产品为红色。

(3)烧结砖工艺要求需要大量的空气冷却产品

烧结砖瓦的工艺要求，在产品烧结完成后，需要空气冷却产品，含氧量中有一大部分是冷却产品的空气，仅部分参与燃烧，大多数并没有参与燃烧过程。

(4)烧结砖工艺要求大量空气带走干燥过程中的水蒸气。

为了节约能源，烧结砖瓦的烟气又进入干燥室对砖坯干燥提供热源，由于干燥一方面需要温度、同时还需要大量空气带走水蒸气，烟道排出的烟气中包括烟气、水蒸气、干燥砖坯的空气，造成烟气的含氧量高。

(5)烧结砖工艺要求利用预热空气干燥砖坯

砖瓦工艺中采取从冷却段抽取一部分高温空气送到干燥室干燥砖坯，达到节能的目的，这一部分空气量远大于燃烧产生的烟气量，造成烟道含氧量的增加。

(6)烧结砖工艺要求掺入空气调节干燥温度

砖瓦行业在干燥过程中为了使干燥温度、湿度达到工艺要求，需要掺入空气控制干燥室温度、湿度，造成烟气的含氧量更高。

5.烧结砖生产排放的混合气体不同于工业窑炉的烟气

特别注意：烧结砖生产中排放气体是烟气、水蒸气、干燥空气等混合体，与其它工业窑炉排出的烟气不同。由于环保政策要求集中排放和余热利用达到节约能源，砖瓦隧道窑的烟气、水蒸气、干燥空气等都通过烟道集中排放，造成含氧量过高，与其他工业窑炉的烟气不同，并不是企业为了稀释排放，是由生产工艺决定。

6.烧结砖生产要达标排放的措施

烧结砖行业排放不达标，企业不重视环保是原因之一，但新标准中过量空气系数要求不合理是主要原因；另一方面目前采用烧成烟气与余热都进入干燥室干燥砖坯后排放的工艺，过量空气系数很难降低。面对新标准烧结砖企业不能等以待毙，只能行业自救。企业要从降低含硫煤进入、加强脱硫设施运行、加强工艺管理等方面采取如下措施：

（1）采用低硫煤、增加脱硫级数，加强脱硫除尘设备的应用。只有从源头减少硫进入生产环节，才能达标排放；

（2）改变干燥、烧成工艺，使烧成烟气以脱硫除尘为主，干燥热空气以除尘为主，降低排放气体的过量空气系数，达标排放；

（3）促成修订《砖瓦工业大气污染物排放标准》，还行业一个公平，使基准含氧量适应行业实际，促进行业发展；

（4）采用清洁燃料

采用清洁燃料才能从根本上做到达标排放，对目前烧结砖企业都很难办到。这样会大幅度增加成本，在目前产能严重过剩、市场萎缩、产品售价越来越低的形势下，是雪上加霜。另一方面，个别地区已禁止燃煤企业生产，因此烟气治理是决定烧结砖企业生存的关键，要引起大家的重视。

从现在砖瓦行业的情况看不具备使用清洁燃料的条件，但主要是由于经济原因，在美国等发达国家用天然气烧砖是很普通的事。在我国的陶瓷行业，十几年前也普遍使用燃煤，现在使用天然气或煤制气的企业占主流。因此，砖瓦行业的发展也需要与时俱进。现在京津冀及周边城市都在进行燃煤总量控制，每年都需要减少煤炭的使用量，在这些地方的砖厂如果要生存，进行燃料替换也有可能。

（5）严格工艺、加强企业管理

脱硫是化学反应的过程，必须保证按脱硫塔设计的参数足量的添加碱和石灰；除尘方面应采取减少粉尘进入窑内的措施（如窑车面铺砖、不要用土面、加强砂封槽检查、尽可能用内燃减少投煤等）；定期测试脱硫效率等保障措施，做到从工艺、管理上保障脱硫除尘实施的正常运行。

特别说明：在脱硫除尘设施的选择方面，规范设计的湿法工艺、脱硫除尘一体塔、双碱法工艺、按设计计算说明书的要求，足量的添加碱和石灰的脱硫塔，采用低硫煤及时根据燃料的含量SO2指标基本都能达标，重点是颗粒物指标，如果不修订基准过量空气系数，很难达标。

7.结语、对新标准的修订建议

（1）焙烧、干燥烟道集中排放的气体含氧量都很高，正常生产达不到新标准要求的基准过量空气系数。

无论隧道窑采用焙烧、烘干分体、烘烧一体工艺，隧道窑正常生产时烟气中的实测的含氧量都大于19%。如果要降低含氧量，就得对隧道窑的工艺进行调整，干燥和焙烧烟气分离；

（2）隧道窑通过烟道集中排放气体，不同于其他工业窑炉燃烧产生的烟气，更不是企业为了稀释排放，新标准的基准过量空气系数要求不合理；

（3）燃料采用低硫煤（含硫量<1％）通过烟气处理SO2指标都能达到新标准。采用高硫煤（含硫量>3％），无论喷淋层多少都很难达到新标准；

（4）砖瓦行业的实际排放总放量不高

采用规范的脱硫除尘一体化模式的烟气治理，实测的颗粒物、SO2、NOx平均浓度都不高，由于基准含氧量低，但折算后全部达不到新标准要求。建议标准指标的制定要结合行业实际，不合理的指标对行业是不公平的，制约行业发展和社会进步；

（5）脱硫除尘一体化模式的烟气治理，具有“负除尘”特征

烟气处理采用脱硫除尘一体化、湿法、双碱法工艺处理后，颗粒物浓度不但没有降低，反而增加，即所谓的“负除尘”，特别注意；

（6）采用规范的烟气处理设施，SO2能达标。

如果基准过量空气系数不修订，颗粒物达标困难。烧结砖生产的颗粒物主要是烟气中的烟尘、干燥砖坯中的固体颗粒、脱硫过程中的硫酸盐、碳酸盐结晶等无机盐颗粒，对环境造成的影响较小；为了行业公平和发展，建议对颗粒物标准限值的要求和普通水泥行业、锅炉行业、其他工业窑炉的排放标准限值（50mg/m3）相同。

中国还是发展中国家，要建设和发展。达到国外发达国家的排放指标即可（50mg/m3）

（7）建议修订《砖瓦工业大气污染物排放标准》（GB29620-2013）的指标：

1）保持SO2、NOx、氟化物的标准限值不变，修改颗粒物限值为50（mg/m3），

2）、修改基准含氧量为18.5％。

来源：《砖家》作者：姬广庆、张向东、刘传金

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