煤矸石燒結磚項目廢氣環境影響評價及節能分析

陳秀娟

（安徽綠華環境科技發展有限公司 安徽合肥 230022）

我國各類尾礦、煤矸石和頁巖年排放量達2×108t，歷年堆積的工業廢渣多達80多億噸，堆存占用土地100多萬畝，污染十分嚴重。利用工業廢渣制造新型墻體材料，是墻體材料改革和建筑節能工作的主要方向[1]。我國從發達國家引進了幾十條先進的煤矸石燒結磚生產線，同時結合我國實際情況對他們技術的進行了改進，目前已經達到了國外同類產品生產水平，并取得了一定的成功經驗和可觀的社會效益[2]。

現根據安徽某縣年產6000萬塊煤矸石燒結標磚生產項目，就利用煤矸石制造節能磚的大氣環境影響及節能技術進行分析。

1 生產工藝介紹

原料-破碎-篩分-雙軸攪拌-陳化-真空擠出-真空擠磚-切割-干燥-焙燒-成品焙燒工段首先點燃燃煤，利用燃煤使煤矸石燃燒，用引風機將余熱抽出，引入干燥室干燥，實現了能量的綜合利用。

2 大氣環境影響評價及防治措施

本工程原料破碎時會產生粉塵；焙燒過程中，隧道窯內的溫度達980℃～1100℃左右，隧道窯燃煤和煤矸石自燃過程中會產生HF、煙塵和SO2等煙氣。

2.1 車間粉塵

本項目粉塵排放源主要在原料破碎車間，原料破碎車間設有反擊錘式粉碎機二臺和細碎錘式粉碎機四臺，振動篩二臺。反擊錘式粉碎機進行粗破，細碎錘式粉碎機進行細破，在破碎過程中會產生粉塵，振動篩在振動時邊工作邊淋水，所以篩分工序產生粉塵較少。在反擊錘式破碎機、細碎錘式破碎機上部設置密閉集氣罩（集氣效率95%以上），廢氣經引風機進入布袋除塵器布袋除塵器除塵效率在99%以上。

2.2 隧道窯燃煤和煤矸石自燃煙氣

隧道窯燃煤燃燒過程中會產生煙塵和SO2，由于煤矸石中含有一定的F元素，因此煤矸石自燃過程中不僅產生煙塵和SO2，還會產生部分HF。

目前我國國內煙氣脫硫除塵的方式多采用堿性濕法脫硫除塵技術。因二氧化硫具有酸洗，采用堿性溶液能對二氧化硫起到很好的去除效果，同時煙粉塵也溶于溶液中，脫硫的同時也去除了煙粉塵。根據項目特點，本項目廠家采用旋流板塔高效脫硫除塵工藝設備進行爐窯煙氣治理。該設備各項技術性能指標列于表1。

表1 旋流板塔脫硫除塵器技術性能指標

旋流板塔脫硫效率高，可達80%以上；除塵、吸收性能好，可達95%以上；另外其還具有以下幾個特點：①傳質、傳熱效果好；②防堵性能好、易于操作；③氣液負荷高，霧沫夾帶少；④塔板壓降低，系統阻力小。

3 節能分析

煤矸石磚隧道窯排煙溫度在750℃左右，利用隧道窯的余熱煙氣通過余熱鍋爐生產蒸汽，即實現了矸石磚廠磚窯的余熱利用，又減少了蒸汽減溫、減壓造成的損失，節約能源，而且降低成本，提高能源的利用效率。

磚窯的余熱利用有五方面作用:一是有效地利用煤矸石隧道窯余熱煙氣;二是使原750℃左右的排煙溫度降低至150℃左右，減少大氣熱污染;三是使煤矸石磚和磚窯內的可燃物更加充分燃燒，減少煙氣中CO的含量;四是進一步提高矸石磚的質量。

3.1 隧道窯的基本結構

焙燒窯斷面凈寬為2.5m、凈高碼坯14層(240×115×90)弧拱頂隧道窯，頂上的保溫材料為硅酸鋁纖維制品及粘土，窯墻采用相應的材料，主要依據溫度不同而分布不同材料。各系統都配有相應的測控系統，操作靈活，便于生產調節控制。斷面較矮，有利于消除預熱帶上下部的溫差，使燒成溫度更加均勻，達到產品的質量要求。

3.2 干燥室結構

干燥室為磚混結構。熱源為隧道窯的煙氣和余熱，通過引風機送到干燥室，根據科技人員的研發不斷推陳出新，進風口分別布置在頂部和側部，干燥室頂設立二個攪拌風箱使磚坯干燥均衡受熱，避免了干燥室磚坯受熱不均形成磚坯開裂和倒塌的現象，實現了能源的綜合利用。

3.3 余熱利用系統

隧道窯設有排煙系統、抽余熱系統、燃燒系統、車底冷卻壓力平衡系統、溫度壓力測控系統和窯車運轉系統。該窯斷面溫差小、保溫性能好，焙燒熱工參數穩定，保證了燒成質量。

本項目焙燒窯產生的余熱通過引風機在干燥室作為干燥介質與磚坯進行熱交換，坯垛的過濾與吸附及熱風道的降塵作用，大大減少了煙塵的排放，既節約能源，又減輕了對周圍環境的影響。實現了“資源－產品－再生資源”循環經濟的發展模式[4]，符合國家產業政策和投資方向。

[1]國務院環委會.中國21世紀議程.1994.

[2]王瑞榮,寧成立.煤矸石燒結磚生產技術 [J].新型建筑材料,2007,7：32-33.

[3]黨晉華.煤矸石燒結磚生產中隧道窯煙氣治理[J]．山西 建 筑，2005，2月,31(4)：5-6．

[4]鄧寅生,邢學玲,徐奉章,等.煤炭固體廢物利用與處置[M].北京:中國環境科學出版社,2008.