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略论烧结砖瓦工厂排放烟气中的氟化物【麟工窑炉】
时间：2017年02月10日    点击：次    来源：【隧道窑】

1. 问题提出的理由

众所周知，自1997年就颁布实施了《工业窑炉大气污染物排放标准》（GB9078——1996），而且这一标准是强制性的标准。在该标准中对烧结砖瓦工业窑炉专门列为一个类别，对其排放的有害气体污染物质给出了严格的限制。例如对烧结砖瓦窑炉而言，新建或改扩建的窑炉：

Ø 在一类区内禁止排放任何烟尘及SO2、HF、HCl、NOx等有

害污染物质。

Ø 二类区内烟尘最高允许排放浓度为200mg/m3，烟气黑度为1（林格曼级）；二氧化硫最高允许排放浓度为850 mg/m3；氟化物最高允许排放浓度为6 mg/m3。

Ø 三类区内烟尘最高允许排放浓度为300mg/m3~400 mg/m3；二氧化硫最高允许排放浓度为1200 mg/m3；氟化物最高允许排放浓度为15 mg/m3。

  就在这样的标准要求下，约在2010年左右，浙江大学热能工程研究所和辽宁工程技术大学资源与环境工程学院通过典型电站锅炉、工业锅炉和流化床锅炉的煤、粉煤灰、炉底灰样品的采样测定结果表明：比照大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)和工业窑炉大气污染物排放标准(GB9078-1996)中对氟化物排放限值的规定，煤在各种燃烧设备的燃烧过程中，大部分煤种的氟含量是超标的，若在燃烧过程中不采取相应措施，将会对环境带来严重的污染。南方一些地区前多年就有烧结砖瓦厂排放烟气中的氟化物污染桑蚕的报道。有的地方规定在桑蚕饲养期间，砖瓦厂必须停产。

 而在新的国家标准GB29620——2013《砖瓦工业大气污染物排放标准》中，对烧结砖瓦工厂的排放烟气中限定了氟化氢的排放指标小于3mg/m3，且必须同时满足空气过量系数为1.7的条件。烧结砖瓦行业，在短期内要想完全改变燃料结构，放弃燃煤的做法还很不现实。这一规定就目前世界上来讲是严格的标准，因为高过了德国、法国以及欧盟，也高过了台湾地区和美国。

欧盟在相关标准中对烧结砖瓦工厂有害气体的排放范围以及所推荐的技术措施见下表。

欧盟标准规定的烧结砖瓦生产厂排放量限制指标

排放物质

规定的排放量指标

推荐的处理技术

HF

1~10mg/m3

富含Ca的外加剂

HCl

1~30 mg/m3

富含Ca的外加剂

SOx

该值取决于原材料中的含硫量：

如果S<0.25%，SOx最大为500 mg/m3

如果S>0.25%，SOx最大为500 ~2,000mg/m3

富含Ca的外加剂

NOx

该值取决于烟气的温度：

如果T<1,300℃，NOx最大为250 mg/m3

如果T>1,300℃，NOx最大为500 mg/m3


VOCs（可挥发性有机物质）

总碳含量 5~20 mg/m3

如果烟气中含量>100~150   mg/m3，最好的可利用技术控制

加热分解

灰尘

在窑炉或干燥室中清除灰尘时出现堵塞：1~20 mg/m3；

来自干燥室的灰尘1~20 mg/m3（日平均）

来自窑炉的灰尘：

1~20 mg/m3（日平均）

<50 mg/m3（有除尘器）

过滤器

很好的维护

 

过滤器

除尘器

水生成的废料

悬浮固体物质<50mg/l

OAX*<0.1mg/m3(2h)

Pb<0.3mg/m3(2h)

Zn<2mg/m3(2h)

Cd<0.07mg/m3(2h)


Ø *OAX——在活性炭上吸附的有机金属卤化物

与欧盟的排放标准对比，我们氟化物的控制指标高出欧盟三倍多。

再看法国以及德国的控制指标：法国的标准规定当每小时氟的排放量超过500g/h时，在烟气中氟的含量必须不能超过5mg/m3。在德国2002年的TA Luft中规定当每小时氟的排放量超过15g/h时，同样规定在烟气中氟的含量必须不能超过5mg/m3。隧道窑

与台湾的排放标准比较，我们的氟化物指标也高出三倍多。台湾的排放标准如下表：

控制指标

浓度单位

允许排放值

颗粒物

mg/Nm3

60

硫氧化物

ppm

300

氮氧化物

ppm

350

总氟化物

mg/Nm3

10

        在台湾的一家烧结砖厂的实际监测报告中可以看到，其中的氟化物在烟气中氧气含量为18.2%的情况下，经过烟气净化处理后的实测值为9mg/Nm3。该工厂实测报告见图1.


             图1 台湾某烧结砖厂排放烟气的测定结果

 美国的老标准是2003年制定的，新的标准（2014年）已经提交，但还没有经政府批准实行。根据已收集到的资料，美国烧结砖瓦行业的排放标准为：

                                      老标准                 正在审批的新标准

HF (hydrogen fluoride)  氟化氢         0.0285 g/MT                   0.0019 kg/MT

HCl (hydrogen Chloride)  氯化氢        0.13 kg/MT                     0.004 kg/MT

 CL2 (Chlorine)   氯                      未规定                          0.00007 kg/MT

PM (particulate material, dust) 灰尘微粒0.21 kg/MT                 0.019 kg/MT

Hg (Mercury)   汞                      未规定                    1.135 x 10-5/MT

         烟气中氟的排放标准，从相关的资料中估算比我国现行标准要求低。[MT (metric tons) 是窑炉生产的产品质量。例如氟化氢 ，新标准规定每生产1吨的烧结制品，烟气排放中不能超过0.0019 kg HF 。如果一块砖的重量为 2.5 kg, 那么每生产400 块砖, 窑炉排放气烟气中的氟化氢不能超过0.0019 kg HF。窑炉公司

的确，如果重复地暴露在氟化氢的环境下，就能够引发皮肤、眼睛和呼吸道的刺痛感。从环境的观点讲，氟化氢有助于酸雨现象的形成，而酸雨影响着材料（如盲窗等）、以及森林和淡水（湖水，内河）生态系统。严格控制氟化氢的排放是对的，但是环境治理是一个依靠科技进步，循序渐进的过程，不能一刀切，也不能没有基础的急于求成，否则烧结砖瓦行业将面临着很大的风险。窑炉

中国能源结构的改变，也不是一朝一夕的过程，需要时间和条件的成熟，烧结砖瓦行业更是如此。中国社会目前仍是一个发展中国家，对环境保护以及环境治理，应该考虑国情，更不能没有根据的、不切合实际的拔高标准，装作样子给外国人看。

烧结砖瓦行业本应是消纳工业固体废料最彻底、利用量最大的行业，应该鼓励发展，更应该享受宽松的政策。而这一新标准的发布实施，使得烧结砖瓦行业面临着非常严峻的考验和挑战，也使得烧结砖瓦行业在现阶段处于一个非常尴尬的地位。隧道窑

为了中国烧结砖瓦行业的健康发展，为了更好地推进工业固体废料的综合利用，建议对国家标准GB29620——2013《砖瓦工业大气污染物排放标准》制定实施细则或进行修订，应该按照所使用的材料特性，像欧盟、德国、法国、美国一样分别制定出切合实际的排放的指标，特别是氟化氢的排放指标。为了更好地说明烧结砖瓦行业排放烟气中氟化氢的来源以及控制措施，笔者特提出该课题。（未完待续）

来源：中国砖瓦工业烧结技术信息中心


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