關于陶瓷爐窯脫硝技術的探討

曾德醒

（廣州怡地環保實業總公司，廣東 廣州 510030）

關于陶瓷爐窯脫硝技術的探討

曾德醒

（廣州怡地環保實業總公司，廣東 廣州 510030）

本文簡要介紹了目前陶瓷工業應用最廣泛的窯爐為明焰式窯車隧道窯、輥道窯、梭式窯等窯爐，分析了低氮燃燒技術、SNCR技術、SCR技術等國內外成熟的脫硝技術優缺點，以供參考。

陶瓷窯爐； 脫硝；NOx ；脫硝技術；

陶瓷行業屬于高污染﹑高耗能行業,陶瓷生產企業對環境產生較大污染,尤以大氣污染為甚。隨著國家環保排放要求的日益嚴格，工業陶瓷窯爐脫硝技術（NOx）也進入企業的環保考核技術手段，必將是企業的達標排放的重要考量之一。

一﹑目前陶瓷工業應用最廣泛的窯爐為明焰式窯車隧道窯﹑輥道窯﹑梭式窯，而傳統的煤碳窯爐及電熱窯爐應用的比較少。

1梭式窯：是間歇燒成的窯，跟火柴盒的結構類似，窯車推進窯內燒成，燒完了再拉出來，卸下燒好的陶瓷。窯車如同梭子，故而稱為梭式窯。

2隧道窯：一般是一條長的直線形隧道，其兩側及頂部有固定的墻壁及拱頂，底部鋪設的軌道上運行著窯車。燃燒設備設在隧道窯的中部兩側，構成了固定的高溫帶，燒成帶，燃燒產生的高溫煙氣在隧道窯前端煙囪或引風機的作用下，沿著隧道向窯頭方向流動，同時逐步地預熱進入窯內的制品，這一段構成了隧道窯的預熱帶。在隧道窯的窯尾鼓入冷風，冷卻隧道窯內后一段的制品，鼓入的冷風流經制品而被加熱后，再抽出送入干燥器作為干燥生坯的熱源，這一段便構成了隧道窯的冷卻帶。

3輥道窯：輥道窯是連續燒成的窯，以轉動的輥子作為坯體運載工具的隧道窯。陶瓷產品放置在許多條間隔很密的水平耐火輥上，靠輥子的轉動使陶瓷從窯頭傳送到窯尾，故而稱為輥道窯。

由于陶瓷窯爐的種類繁多，爐型的不同，脫硝處理方式也不同。電加熱窯爐無燃燒氣氛，不存在NOx排放問題。梭式窯是間歇式加熱，煙氣基本是停留在爐內，NOx排放量少，也不需要做降氮處理。所以，作為目前主要的隧道窯爐，其燃燒溫度高，煙氣連續排放量大，是低氮處理的主要對象。

二﹑目前，國內外成熟的脫硝技術有低氮燃燒技術﹑SNCR技術﹑SCR技術。

1低氮燃燒技術：燃燒控制低NOx的生成，其原理是在通過燃燒器一二次風的配比，降低燃燒火焰的溫度與氧量供應，使得火焰在還原氣氛中燃燒，從而降低NOx的生成，其優點是通過燃燒控制直接抑制NOx的生成，只需改變燃燒器就可以實現低氮排放，可以降低能耗和脫硝還原劑的消耗，是最省成本的脫硝技術，但此技術有兩缺點，一是對窯爐煙氣氣氛會改變，只適合還原氣氛的窯爐，而且對于燒結的陶瓷也會降低適應種類。二是會降低爐內溫度和延長火焰長度，由于采用低氮燃燒，采用部分預混燃的形式燃燒，火焰的溫度會有所降低，燃料燃燒時間延長，火焰長度變長。目前也沒有燃燒器廠家提供相關資料，燃氣燃燒器的低氮技術在國外使用的較多，可以適當了解。此技術NOx處理成本低。

2SNCR技術：SNCR技術運行溫度窗口為850～1100℃，從爐窯的燒制工藝來看，是可以使用該工藝作為脫硝技術，由于受限于反應時間和混合情況，隧道窯生產線比較長，煙氣停留時間較大，此類爐窯的使用空間相對比較大，考慮到脫硝技術投運后不能對陶瓷生產質量有較大的影響，還原劑應采用氣體氨進入反應區，不推薦采用兩相流進入。還原劑可以選擇氨水或尿素熱解或液氨。此技術目前沒有脫硝廠家提供資料，也沒有運行業績，可以進行試驗研究方案可行性。采用SNCR技術NOx處理成本一般。

3SCR技術：SCR技術是在爐窯煙氣排出后，使用煙氣再加熱設備，需要把煙氣加熱到330℃～380℃，然后進入裝置有催化劑的SCR反應器進行脫硝處理，處理后煙氣可進行換熱后或進行其他工藝處理后在進入原有煙道排出。由于陶瓷窯爐煙氣比較純凈，含塵量低，催化劑可以選用孔徑較小，比表面積大的蜂窩式催化劑。脫硝還原劑選擇與SNCR技術類似。此技術工藝成熟，脫硝效率有保證，但工程量巨大，投資和使用成本均較大。

4其他：煙氣脫硝技術目前還有等離子脫硝技術﹑低溫催化技術﹑脫硫脫硝一體技術等在國內外非主流技術，其原理和使用均處于理論試驗階段，此處不進行詳述。

結語

隨著國家對環境保護工作推行，環保型陶瓷爐窯將有更大的使用推進，脫硝技術已經成為陶瓷爐窯的運行的必要環保措施，選擇改造工期短﹑改造難度小﹑投資節省﹑還原劑適應性廣等多種優點的脫硝技術已經成為陶瓷行業的重要發展方向。

[1]王智化，周俊虎，周昊，等．爐內高溫噴射氨水脫除NOx機理及其影響因素的研究[J]．浙江大學學報：工學版，2004,38（4）：495-500．

[2]李洪宇，王華，低氧燃燒與富氧燃燒的性能比較分析[J]．工業加熱，2003（05）．

[3]胡國林，對陶瓷工業節能減排的思考[A]，中國硅酸鹽學會陶瓷分會2009年年會論文集（二）[C]，2009．

X701

A