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浅谈玻璃熔窑烟气中SO2产生与控制措施

文档作者：石凤改赵军刘文彬文档来源：秦皇岛玻璃工业研究设计院		点击数：	更新时间： 2022年03月11日
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技术交流
浅谈玻璃熔窑烟气中S O2产生与控制措施
石凤改赵军 刘文彬
(秦皇岛玻璃工业研究设计院 秦皇岛市066001)
摘要阐述了玻璃熔窑烟气中的s0：主要来源，分析了不同燃料方案产生s0：的比例，总结了玻璃行业熔窑烟气中sO 的
主要控制措施。
关键词 玻璃熔窑s0 控制措施
中图分类号：TQ171 文献标识码：A 文章编号：1003—1987(2009)06—0023—03
1 引 言
s0，是一种常见的和危害较大的大气污染物，
是环境保护工作中国家实行总量控制的指标之一。
其危害主要是： (1)SO，遇水形成具有腐蚀性的亚
硫酸，进而被氧化成硫酸雾；或者是SO，在阳光或
空气中氧化成吸湿性强的三氧化硫而形成硫酸雾，
遇雨天形成酸雨，对农作物十分有害。(2)sO，对
鼻腔、气管、支气管等有刺激作用，并有致癌作
用，对人体健康不利。为了降低和减少sO，的污
染，国家已陆续颁布了一系列法律法规和相应的技
术政策，尤其是污染物浓度和总量控制双达标的要
求，各行各业也都积极采取措施，降低SO，排放。
以前，玻璃行业对s0 的控制主要采取高烟囱排
放，仅仅控制排放浓度和排放速率达标，随着国家
对SO 总量控制的要求，玻璃行业也开始对s0 采取
控制措施，本文意在剖析玻璃行业的SO，主要来源
及采取的相关措施。
2 玻璃熔窑烟气中SO，产生情况
玻璃熔窑烟气中的污染物sO，主要来源于燃料
和原料。
目前，玻璃熔窑大多以重油、焦炉煤气、天然
气为燃料，根据燃料不同，含硫量也不同，产生的
sO，量也不同。玻璃原料主要是硅砂或砂岩、白云
石、石灰石、长石、纯碱、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
熔窑中高温熔化过程中会产生SO 。为了说明各种燃
料和原料产生s0，的情况，以熔化量700 t／d的熔窑进
行分析(天然气为清洁燃料，以下分析仅包括以重
油为燃料和以焦炉煤气为燃料两种情况)。
2．1 计算条件及参数
熔化量：700 t／d；芒硝用量：1963 t／a，纯度
98％ ：
重油：用量116 t／d；发热值：40 193 kJ／kg，硫
分：1-3％
焦炉煤气：用量78 000m ／h，发热值：17 585
kJ／m ，煤气中H，s含量为200 mg／m 。
煤粉：用量：224t／a，硫份1．3％
玻璃中SO ：0．2％
2．2 计算结果
计算结果见表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
全国性建材科技期刊—— 《玻璃》 2009年第6期总第213期
表1 玻璃熔窑烟气中SO 产生情况
SO2
燃料用量 烟气量，Nm ·h
产生量，kg·h 产生浓度／rag·Nm
燃料产生量125．6"7
重油I16 芒硝产生量98．98
90()／ oO 煤粉产生量0 66 l985
t·d一’
玻璃液中残存量46．67
合计产生量178．64
燃料产生量4．16
焦炉煤 芒硝产生量98．98
26．52万 78O00 煤粉产生量0．66 735
／m ·d一 玻璃液中残存量46．47
合计产生量57．33
2．3 结果分析
根据表1分析：焦炉煤气SO，的产生量远远低于
重油sO，的产生量，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
硫份含量较高，所占比例也较大，芒硝引入比例也
相对较高。煤粉起还原作用，用量较少，引入sO，量
也较少。在焦炉煤气方案中，由于焦炉煤气经过脱
硫净化后，煤气中H，s含量一般低于200 mg／m ，燃
烧过程中产生的S0，也相对较低，芒硝的引入比例相
对提高。
3 玻璃熔窑烟气中SO，控制措施
现在对于污染物的治理要求首先是引入清洁生
产的理念。贯彻清洁生产是工业污染防治的基本原
则和任务。清洁生产就是指不断改进设计、使用清
洁能源和原料、提高利用效率，减少和避免生产、
服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减
少或者消除对人类健康的环境的危害。对于玻璃行
业，sO，控制措施一般从以下几方面人手：
3．1 生产工艺，节能措施，燃料用量
(1)采用先进的富氧或全氧燃烧技术，减少
废气量产生，减少能耗；
(2)熔窑采用全保温结构，减少热量损失；
(3)加大l 小炉中心线至前脸墙的距离，前
脸墙采用“L’’型吊墙。采用倾斜式投料机，以便
提高l"／J~炉的熔化温度，减少散热，加速配合料的
熔化，提高熔化效率。与普通前脸墙结构相比，散
热损失减少30％～40％；
(4)熔窑采用浅池平底结构，以减少玻璃液
24
回流量，达到节能和提高熔窑熔化能力的目的；
(5)采用窄长卡脖配吊平碹结构，最大限度
地隔断熔化部和冷却部的火焰空间，并且在卡脖前
设置插入式水包， 以减少玻璃液回流量，降低能
耗；
(6)蓄热室采用全连通箱式蓄热室，增加格
子体高度，提高助燃风预热温度；
(7)科学的、合理的匹配窑体耐火材料；
(8)采用玻璃熔窑燃烧节能控制技术，通过
改进对熔窑热工制度的控制、燃料量与助燃风量的
比例控制、废气中余氧含量的微调控制、火焰换向
的蓄热室温度控制、窑压静态与动态换向过程中各
参量扰动的控制技术措施，节约能源可达7％ ～
10％ 。
3．2 源头控制措施：包括原料和燃料
(1)选用清洁的燃料。
浮法玻璃生产中所用燃料一般为重油或燃料气
(包括天然气和焦炉煤气)。天然气是一种公认的
清洁燃料，它在燃烧过程中仅释放少量的氮氧化
物，SO，和烟尘的排放量基本可以忽略不计，如果条
件许可，可为首选。
焦炉煤气作为生产玻璃的燃料，由于其净化后
的H，s含量较低，使用也越来越广泛。
重油的含硫率一般在0．4％～1．5％之间，但其热
值比较高，在没有燃料气的条件下，可以以重油为
燃料但应选择低硫份重油。
(2)芒硝含率
玻璃生产企业的主要污染物是熔窑产生的烟
气，其主要污染物为sO，的主要来源一部分来自于燃
料，另一部分来自于玻璃生产原料中的芒硝，为减
少s0，排放量，采用低芒硝含量的工艺配方，减少烟
气中的S0，排放量。
3．3 末端治理措施
对不可避免排放的烟气中s0，要采取末端治理
措施。
末端治理一般包括高空达标排放和对烟气进行
脱硫。
随着国家节能减排的要求，各地对sO，实行总
量控制，仅采用高烟囱排放已很难达到总量要求，
技术交流
对烟气s0，都采取相应的治理措施。
烟气脱硫技术按脱硫产物是否回收可分为抛弃
法和再生回收法，前者将脱硫混合物直接排放，后
者将脱硫副产物以硫酸或石膏等形式回收。按脱硫
产物的干湿形态，烟气脱硫工艺又可分为湿法、半
干法和干法等。按采用的脱硫剂分为钠法、钙法、
镁法、氨法及双碱法等。
(1)石灰石(石灰)石膏法
湿式工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作吸收
剂，其中石灰石或石灰为吸收剂的强制氧化湿式脱
硫方式是目前使用最广泛的脱硫技术。在该工艺
中，石灰石或石灰洗涤剂与烟气中SO，反应，反应产
物硫酸钙在洗涤液中沉淀下来，经分离即可抛弃，
也可以石膏形式回收，是国外工业化烟气脱硫的主
要方法，占已建成烟气脱硫装置的85％。
(2)海水脱硫法
天然海水含有大量的可溶性盐，主要成分是氯
化钠和硫酸盐及一定量的可溶性碳酸盐。海水通常
呈碱性，PH值为7．5～8．3， 自然碱度约为1．2～2．5
mmol／L，这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸
收s0，的能力。利用海水的这种特征，一些脱硫公司
成功地开发出海水脱硫工艺。
(3)氨法
湿式氨法脱硫工艺是采用一定浓度的氨水作吸
收剂，与烟气中的s0，反应生产亚硫酸铵、硫酸氢铵
及部分因氧化而产生的硫酸铵。
(4)双碱法
该法烟气脱硫工艺是为了克服石灰石(石
灰)一石膏法容易结垢的缺点而发展起来的。它先
用碱金属盐类~I：INaOH、NaCO 、NaHCO 、Na SO 等
的水溶液吸收SO，，然后在另一石灰反应器由石灰浆
吸收后的溶液再生，再生后的吸收液再循环使用，
s0，则以石膏形式析出，生产亚硫酸钙和石膏。
目前玻璃行业较成功的脱硫工艺采用双碱法烟
气脱硫和石灰石石膏法。
从技术成熟度来讲，双碱法和石灰石一石膏法
已趋于商业化，其它方法基本都处于国内工业示范
过程当中，但双碱法脱硫工艺克服了石灰石(石
灰)石膏法容易结垢的缺点。双碱法烟气脱硫工艺
是以钠碱(NaOH、Na，CO )作为吸收液，吸收烟气
中sO，，用石灰(ca(OH)，)苛化再生碱，碱液不
断循环使用的过程。在脱硫过程中，石灰为主消耗
物，钠碱只需补充添加。脱硫塔内吸收反应生成
Na，s0 ，苛化再生过程中生成的CaSO 经氧化后在脱
硫塔外部的循环池内沉淀，减少了脱硫塔、管道及
烟道中产生结垢和堵塞的现象。
目前该方法已应用于电厂烟气，玻璃烟气脱
硫，华尔润集团在张家港的玻璃熔窑烟气脱硫已使
用该法方，稳定运行多年，其脱硫效率达90％以
上，sO，排放浓度小于200 mg／m，单位脱硫成本为
0．92元／kg
4 结束语
玻璃熔窑烟气中s0，主要来源于熔窑燃料和原
料中芒硝，因此采用清洁能源和降低芒硝用量是降
低玻璃熔窑SO，的主要源头措施，其次采用先进的生
产工艺，采用节能措施，节约燃料用量，对不可避免
排放的烟气中SO，再采取末端治理措施。目前玻璃行
业的主要治理措施为双碱法和石灰石石膏法，随着
国家对环保力度的加强，越来越多的玻璃厂都会对
烟气进行脱硫，也将会有越来越多的烟气脱硫新技
术产生，因此在经济、合理、有效的前提下，根据
企业的自身条件，也可采取新的脱硫技术，确保最
大限度减少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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