硼硅酸盐玻璃窑炉烟气处理技术

技术背景随着工业技术的发展和社会的进步，对行业节能和环保的重视成为玻璃企业的共识。彩虹集团作为国内首条液晶基板玻璃产线的开发者，掌握着溢流下拉法液晶玻璃产线的核心技术。液晶基板玻璃是一种氧化硼含量较高的玻璃，由于氧化硼的化学特性，在窑炉排放的烟气中含有大量挥发的氧化硼及其混合物，在不同的温度下能以固、液、气三种形式存在，在烟气路径上形成粘附、堵塞等问题，严重影响烟气处理设备的正常运行，对窑炉炉压稳定造成一定影响。这是含氧化硼玻璃生产和环保处理存在的共性问题，该问题一直困扰着硼硅酸盐玻璃企业的环保达标排放。从2008年第一条基板玻璃产线开始，尝试了很多废气处理技术及装备，但效果不佳。以烟尘排放标准为例，GB29495—2013《电子玻璃工业大气污染物排放标准》新要求颗粒物为50mg/m3以下，河北、山东等地方排放标准更是提高到30mg/m3以下，并且还在不断调整中。全国各地的工业大气排放标准必将向越来越高的标准看齐，迫使企业必须高度重视生产的达标排放，环保达标问题成为企业不可逾越的红线。从彩虹使用的烟气处理系统来看，国内现有的烟气处理技术及装备无法长期稳定达到排放指标。尽管国际同行采用的技术及装备能够达到国家排放指标，但存在系统投资大、运行维护费用高，且在系统切换时会出现环保指标不达标现象。所以如何用科学和创新的思路解决硼硅酸盐玻璃烟尘处理指标达标问题，是需要解决的课题。彩虹集团对硼硅酸盐玻璃烟气处理如何达标的课题进行立项，经过连续三年的反复在线实验，突破相关技术壁垒，取得了很好的效果，经相关专家评定，该技术国内领先、国际先进。烟气处理工艺流程通过对烟气特性的持续研究，结合多年的应用经验，以及国内外的烟气处理技术，开发出适用于硼硅酸盐玻璃窑炉烟气处理的新型工艺技术及装备。系统工艺流程见图1。图1系统工艺流程技术特点创新性。该系统主要的作用是对高硼硅玻璃窑炉烟气进行处理，其创新性有：（1）先进而高效的烟气处理系统工艺技术。SCR+三级降温+三级除尘的全新组合工艺模式，各个模块互相关联，系统综合效率高达90%以上。（2）创新设计脱粘系统。针对窑炉烟气含硼特性，开发了烟气调质装置，有效的改变了烟气及烟尘特性，使得烟气脱除粘性，保证了烟气流动的流畅性，提供了可靠的温控措施，保证系统工艺稳定。（3）设计了新型自洁净SCR。脉冲式自动反吹系统和特制催化剂的使用，使SCR系统除氮效率高达到95%。催化剂使用寿命延长，保证了系统的稳定运行。（4）设计低温湿法静电除尘系统。装载智能冲洗系统，布局在关键工艺环节，起到最后拦截作用。（5）三级降温体系的设置和降温装备的设计，使得烟尘中的硼氧化物和硼化物在不同温度范围展现出不同的物理形态，为除尘设备提供了良好的介质条件和运行环境。（6）三级除尘系统分别发挥出了初效、中效和高效的作用，通过分级处理的方式，在烟尘的不同温度阶段，起到了关键的拦截作用，综合除尘效率达到了90%以上。先进性和成熟性。在高硼玻璃行业目前国内、外普遍使用的工艺是SCR+过滤除尘的形式，据了解，国内企业处理工艺运行稳定性较差，袋式过滤器“糊袋”是普遍存在的问题，排放指标也不稳定，指标值较高。国外企业在烟气处理方面投资额巨大（包括国外企业在国内的投资办厂），而且据了解“糊袋”问题依然是技术瓶颈，维护费用较大。研发的技术装备在单项目投资仅为国外企业30%，维护费用低至15%。该烟气处理系统目前已经在6条硼硅酸盐玻璃线体应用，系统运行稳定性高，废气排放指标远低于当前国家标准，也能满足个别地区更严格的地方标准，采用的除氮、除尘工艺模块也基本为当前环保行业成熟模块。实施效果实施历程及效果对比。项目实施历程及前后效果对比见图2、表1。图2项目实施历程及前后效果对比表1新系统应用后设备运行情况第三方检测结果。表2为安徽国测检测技术有限公司检测结果。主要烟气排放指标均大幅低于国家标准，并可满足国家和部分地方超低的排放要求。表2安徽国测检测技术有限公司检测结果结语目前该系统已在国内6条硼硅酸盐玻璃产线成功应用。应用后主要技术指标：烟尘＜30mg/m3，NOx＜200mg/m3；烟处理系统清理周期＞3个