当前，国内大部分烧结砖企业，生产线都紧靠主要原料矿山，因而厂区位置一般距城区较远。企业生产规模的确定，需要考虑产品合理的销售半径，当生产规模较高时，可能出现烧结砖到需求市场的运距太远，运费偏高，烧结砖缺乏竞争能力，造成产品积压。因此，烧结砖企业大多建立在距城区20~30公里的范围，这部分烧结砖企业，基本是年产量4000万块左右的中型企业。即便在乡镇地区，烧结砖企业的分布与生产规模，往往都遵循产品需求市场的距离和容量，一镇一厂或一镇两厂较为普遍。此外，烧结砖企业的建设，地方政府设定的入门政策普遍较低，对生产规模、工艺、设备、产品、资金、环保等方面基本没有太高的要求。除生产规模较低外，一次码烧工艺、两次码烧工艺、轮窑、小断面隧道窑、普通挤砖机、真空挤砖机等设备选择，形式多样，技术水平脱硫塔较低。这样的烧结砖企业，存在一个共同的特点不考虑烟气的治理，少量的企业，仅仅采用对烟气进行烟囱排放处理。

随着经济建设的飞速发展，城镇化建设使得城区与烧结砖企业的距离越来越近，地方政府对烧结砖企业烟气污染的影响，越来越重视，这就需要中型烧结砖企业，甚至年产6000万块以上的大型烧结砖企业，高度关注烧结砖烟气的治理，否则烟气污染造成的社会影响，必定对企业的发展带来一定制约。

1烟气的生成及烟囱排放

随着烧结砖企业的发展及企业自身财富的不断积累，烧结砖厂的工艺、设备及技术水平，得到了很大的提升。对于烧结砖烟气的处理，企业已具备逐步采取措施，进行处理的能力，从而提升企业形象，减少因烟气污染带来与厂区周边的环境纠纷。

1.1烟气的产生

烧结砖工艺中，常常将燃料作为内燃料，掺配到页岩中，也可采用具有一定发热量工业废渣，作为内燃料，掺配到制砖原料中。产品烧结过程中，燃料中的部分SO2，与制砖原料中的K2O、Na2O发生反应，生成硫酸盐，留在烧结砖坯体内，成为烧结砖泛霜的因素。部分内燃料及外投煤中的SO2，在烧结过程中，生成含硫烟气。

按照JC/713-2007《烧结砖瓦能耗等级定额》标准，人工干燥、隧道窑烧成工艺形式，烧结砖企业的能耗等级定额，一级、二级和及格级的煤耗定额分别为15.2、17.6和23.2kg标煤优，如采用发热量为6000kCal/kg的实物煤时，及格级的煤耗定额为27.1kg煤/t。

生产普通烧结砖时，每块产品重量为2.3~2.5千克。每吨产品得到435~400块，则1万块烧结普通砖的实物煤耗达到623~678kg 生产空心砖时，根据GB13545-2003《烧结空心砖和空心砌块》标准，产品强度等级指标要求，密度等级范围为每立方米产品质量分别≤1100千克和≤800千克。每立方米产品折标砖得到680块，此时，折标砖重量为1.62~1.18千克。则1万块折标砖的实物煤耗仅为439~320kg。空心砖与普通砖相比，万砖实物煤耗分别降低189~358千克。

燃料增加，燃烧所需空气量增加，空气过剩系数提高，烟气生成量大幅度提高，烧结砖烟气的治理难度提高。因此，烧结砖生产中，产品必须是空心砖或空心砌块。从而减少烧结砖尾气的生成数量，除有利于尾气处理设备的选型外，同时能提高脱硫效率，降低脱硫设备的运行费用。

在烧结砖生产中，准确地计算燃料燃烧的空气需要量及烟气生成量，所需检测数据较多。可以按热值由下表近似地査出煤燃烧所需的空气量和燃烧产物量(见表1)。

过剩空气系数为3时,1kg发热量为6000kCa的实物煤，能产生20.11准m3的烟气。1万块普通砖的煤耗为6786kg。产生13647标准m的烟气。此时因窑炉热效率、窑炉内压力等因素的变化，燃烧产物随着烟气温度提高，体积增加。烟气体积变化，但烟气成分中SO2的质量不变。1kg实物煤中s的含量为0.5%时，如S全部转化SO2，烟气中SO2含量达到0.01kg。1万块普通砖的煤耗为678.6kg时，烟气中SO2含量达到6.786kg。

1.2烟气总量及SO2的排放量

以日产20万块烧结普通砖生产线为例，成型水分为17%、湿坯重34kg、干燥残余水分7%、烟气温度为130度时、每小时所需烟气的体积为13353万m2 全天烟气总量约为320万m2。随着烟气温度的降低干燥工段后烟气总量有所减少。

以1万块普通砖的煤耗为678.6kg计算，烟气中SO2含量达到20万×6.786kg/万=13572kg，每小时SO2排放量约为5.53kg。

以每立方米烟气中SO2排放量计算，约为0.424mg/m³。

1.3烟囱排放

烧结砖工艺中，湿坯的干燥，利用锅炉引风机，将隧道窑烟气送到干燥窑内，对湿坯进行干燥，随着产量、干燥周期、产品规格、原料性能、干燥设备、成型水分等因素的改变，干燥环节所需的烟气温度及体积并不相同，高温烟气经过与湿坯的湿热交换后，烟气最终排放量，主要集中在干燥窑应用方法论排潮口。此时，烟囱设置在干燥窑排潮口处。

例1，A烧结砖厂，年产2500万块烧结砖，釆用电厂粉煤灰为内燃掺配料，补充少量原煤。24 门轮窑,6条正压排潮干燥室，轮窑的高温烟气经1 台12号锅炉引风机送到干燥室，热交换后，烟气由干燥室顶部4排排潮口有组织排放。投产3年多，生产工艺对环境并未产生有害影响。此后，因粉煤灰的供应不能满足生产要求，烧砖燃料全部采用原煤。相同的生产工艺，烟气经干燥室顶排潮口排放，由于烟气中SO2浓度升高的影响，厂区周边林木树叶逐渐发黄脱落，企业与部分农户发生环境纠纷，不得已，企业每年为环境纠纷补偿4.5万元。

此后，通过技术论证，企业决定投资8万元，在干燥室排潮口附近，修建高度为45米烟囱，将干燥室排潮口封闭，烟气全部由烟囱有组织高空排放，通过高空稀释扩散，S02的落地浓度虽然没有检测，但是厂区5km范围内，再没有环境纠纷产生。

例2，B烧结砖厂，年产5000万块烧结砖，采用锅炉渣为内燃掺配料，补充少量原煤。一次码烧隧道窑工艺,3条宽度25米隧道窑，两条相同宽度的干燥隧道窑，隧道窑烟气通过3台12号锅炉引风机，送入干燥隧道窑，热交换以后，烟气由烟囱排放。烟囱高度为75米，投资达到40万元。随着烟囱高度增加，S02的落地浓度越低。

采用烟囱高空稀释扩散的方式，可以有效地降低烟气中S02对环境的污染危害。同时，干燥工艺制度得到改善，干燥产量能够提高对于环境敏感因素较多的烧结砖企业，烟囱排放方式，只能在烟气中SO2排放量满足排放标准的情况下应用。

2烟气的治理

2.1烧结砖烟气特征烧结砖工艺中，有一次码烧和二次码烧的区别，隧道窑焙烧过程中，焙烧高温烟气或余热烟气由锅炉引风机抽取，送到干燥室，用于砖坯的干燥。

宽断面长隧道窑一次码烧工艺中，锅炉引风机在出车端抽取烟气，是隧道窑冷却段的余热烟气，SO₂含量较低，此时，干燥后的烟气可不经过脱硫处理。而由进车端抽取的烟气为高温带烟气，这部分烟气，S0₂含量较高，需要脱硫处理。

中断面隧道窑一次码烧工艺，隧道窑所有烟气由锅炉引风机抽取，通过相同断面的干燥窑后，烟气温度降低，湿度提高，烟气流速很低。这部分烟气，S0₂含量较高，需要脱硫处理。

二次码烧工艺，隧道窑所有烟气由锅炉引风机抽取，送入多条隧道式干燥室，通过干燥室后，烟气温度降低，湿度提高，烟气流速很低。这部分烟气，S0₂含量较高，需要脱硫处理。

烧结砖燃煤烟气S0₂的治理，与火电厂烟气治理类似，分别在燃烧前、燃烧中及燃烧后三个阶段。

2.2燃烧前阶段

燃烧前阶段，应尽量采用工业废渣作为燃料如粉煤灰、锅炉渣，其中S0₂含量低，燃烧后，烟气中S0₂的危害也较小。其次，应严格选择硫含量低于1%的原煤作为燃料。

2.3燃烧中阶段

燃烧中阶段，炉内掺钙的脱硫方式，因外投煤的燃烧条件限制，钙质脱硫剂与原煤中的SO2不能充分接触，脱硫效率较低，应用较少。其次，烧结砖工艺中，燃料作为内燃掺配料，与制砖原料混合，成型及干燥后，码人隧道窑中焙烧，燃料燃烧中，硫与原料中的金属化合物，形成部分不融于水的硫酸钙及可溶性硫酸盐。由于烧结砖内可溶性硫酸盐引起泛霜、同时石灰引起烧结砖的石灰爆裂。因此，采用添加石灰石粉作为钙质脱硫剂，在砖坯内部的焙烧过程中进行脱硫的方式，脱硫效率如何，研究较少也未见报道。

2.4燃烧后阶段

燃烧后阶段主要依靠烟气治理，目前烟气脱硫治理的理论及工艺模式有200多种，其中，具有商业意义并投入工业运行的烟气脱硫技术，不过10 多种。在大型火电厂烟气脱硫应用中，普遍采用湿式石灰石-石膏法的脱硫工艺，该脱硫工艺，以石灰石粉浆液为脱硫剂，通过在吸收塔内与烟气接触，吸收烟气中的S02，进行化学反应生成亚硫酸钙，再利用风机鼓入空气氧气，将亚硫酸钙转化成石膏(即二水硫酸钙)，脱硫效率达到90%以上。

但是，火电厂采用的湿式石灰石一石膏法脱硫装置，存在投资高，占火电厂总投资的15%左右，脱硫装置脱出1kgS02，脱硫成本达到0.60~2.80元，运行费用高，脱硫装置占地面积较大等问题。

2009年3月，国家环境保护部门发布《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范ⅩHJ462 2009)国家环境保护标准，针对工业炉窑烟气治理的特点，提出了烟气脱硫4种工艺方法、脱硫剂的种类、脱硫装置及相关的技术规范要求。规范中一体化脱硫装置已经具备吸收、反应、氧化、除雾为一体的功能。脱硫装置及系统造价，大幅度降低。 烧结砖企业，可根据烟气性能及特点、脱硫剂的来源、所在的地区环境因素综合考虑。采取技术规范中任意一种脱硫工艺方法，对烟气进行治理。 烧结砖企业应用的脱硫设备，需要重视烧结砖厂干燥后烟气温度低、压力低、含硫低、湿度高的特点，同时重视脱硫装置系统阻力增加后，对干燥窑干燥效果的影响。否则，配套脱硫装置后，对烧结砖干燥及烧成的正常运行，均有一定负面影响

2.4.1脱硫方法与脱硫剂烧结砖企业可根据《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》中对脱硫设备的技术性能，结合企业的实际条件，选择脱硫方法与脱硫剂(见表2)。

脱硫剂包括生石灰(成份为CaO)、消石灰(成份为Ca(OH)2)、石灰石粉(成份为CaCO3)、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钠，以及电石渣等碱性废渣。

石灰石法中，脱硫剂石灰石粉的细度需保证250目90%过筛率。虽然石灰石材料费用低，但需要建设球磨系统，运行费用高、占地面积较大。

表中所列四种脱硫方法，烧结砖企业采用石灰法较为恰当。脱硫剂可外购。脱硫剂及脱硫装置运行费，对脱硫成本影响较大。

2.4.2液气比与系统阻力

脱硫装置主要技术指标中，液气比指标，指脱硫浆液流量与吸收塔内通过的烟气流量的比值。液气比太低，脱硫剂料浆对烟气中SO₂的吸收效果低，使得出脱硫塔烟气中SO₂浓度升高，脱硫效率降低。 液气比高时，使得出脱硫塔烟气中含水量增加，后续设备的腐蚀程度提高，重要的是一体化脱硫塔中除雾器的影响，为保证净化烟气通过烟囱后，避免出现烟囱雨，脱硫塔中除雾器起到关键作用。烟气水分提高后，除雾器的工作负荷增加，脱硫塔内系统阻力提高，不仅影响脱硫系统安全稳定运行，同时对干燥室及烧成隧道窑的运行产生影响。

例3，C烧结砖厂，两次码烧工艺，隧道窑烟气由2台16号锅炉引风机送入12条隧道式干燥室，热交换后，干燥室烟气由1台18号轴流风机送入简易脱硫装置，脱硫剂为氢氧化钠。脱硫后烟气经除雾器，进人烟囱排空。该脱硫装置运行后，隧道式干燥室内连续出现湿坯垮塌，干燥废品增加。通过分析，主要是脱硫装置内除雾器的阻力影响，造成轴流风机出口阻力增加，使得干燥室内烟气不能及时排除，造成干燥室内湿坯垮塌，当降低除雾器的阻力后，系统阻力下降，干燥室内湿坯垮塌现象消失。

同样的原因，当脱硫装置与烧成隧道窑配套时，由于除雾器的阻力影响，系统阻力提高，如果脱硫装置的排风机技术性能不能配合，烧成隧道窑内正压现象将长时间存在，含硫烟气外溢，对窑炉及其他金属构件造成危害。

2.4.3防腐蚀材料

温度低，湿度高是烧结砖烟气的主要特征，因而，干燥室与脱硫装置的系统中，烟气对金属构件的腐蚀，需要重视。

脱硫塔管道、筒体等构件内表面，必须采用玻璃钢、聚丙烯等防腐材料脱硫装置的排风机，长期输送潮湿烟气，容易腐蚀，因此，风机壳体必须采用树脂涂层，风机叶轮需采用不锈钢材料。

3结论

烧结砖烟气的治理，在燃烧前，需要选择粉煤灰及锅炉渣为内燃掺配料，或者采用硫含量低于1% 的原煤。控制烟气中SO₂的含量。其次，产品应完全是烧结空心砖或空心砌块，减少生成的烟气总量。

燃烧后，烟气的治理，若在环境保护不敏感的地区，可采用烟囱高空稀释排放的方式。需要进行脱硫治理时，可根据烟气特征，脱硫剂种类，采用《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》任意一种脱硫方法实施。

烧结砖企业炉窑湿法烟气脱硫工程技术的应用，需要委托设计咨询部门，对烧结砖生产线工艺配置情况、内燃掺配料、原煤、生产规模等方面进行工艺平衡，对平面位置和脱硫废渣处置进行合理规划，同时对区域环境进行评价后，提出经济适用的一体化脱硫塔，烟气脱硫环节才能实现较高的脱硫效率和较好综合效益。摘至《墙材技术与装备》作者：陈荣生