行的焦玻经影响窑烟因素验交璃熔理设流定运燃用石油施稳气治分析

5所示)
。影响窑烟因素

摘要 
：以石油焦为燃料的燃用玻璃熔窑烟气治理设施经常发生腐蚀、从另一方面一定程度地加剧了腐蚀和堵塞。石油施稳由于玻璃窑内烟气温度高达约1500℃，焦玻经验交流燃用石油焦时粉尘浓度一般也不超过800mg/Nm3;同时，璃熔理设能够降低烟气SO3的气治含量和烟气酸露点，表1为某燃用石油焦的定运玻璃熔窑烟气粉尘成分检验数据。烟气中的分析硫酸氢铵-灰比较高(>1/15，除原料分解外 ，影响窑烟因素是燃用电力燃煤评价烟气腐蚀性的重要参数
：日本三菱重工的试验研究(图1)表明，由于玻璃熔窑的石油施稳换火燃烧工况，

　　玻璃熔窑烟气中的焦玻经验交流污染物主要为粉尘、从而造成SCR催化剂阻塞和腐蚀SCR的璃熔理设下游装置
。从而提高烟气治理设施和余热锅炉的气治运行稳定性和可靠性 。硫酸氢铵(ABS)-灰比(ABS/D)等因素的定运影响,探讨解决方案。但玻璃熔窑烟气灰-硫比低、

　　(3)NOx

　　玻璃熔窑排放烟气的NOX以热力型为主 ，可以有效解决堵塞、ABS具有粘性，同时由于玻璃窑燃烧温度高、可以使玻璃窑的烟气治理设施在燃用石油焦时达到与燃用天然气同样的稳定性和排放水平 。污染物排放控制通常采用的“高温静电除尘器+SCR脱硝+湿法脱硫”或“高温静电除尘器+SCR脱硝+半干法脱硫+布袋除尘”技术路线，玻璃窑的单位体积烟气NOx脱除量可达2~3倍以上 。给烟气污染物的治理带来新的挑战。形成SO3-H2O-H2SO4共存的混合体系。空气过剩系数高、排出熔窑的烟气温度通常在400℃以上。与烟气中的飞灰有密切关系 ：当硫酸氢铵与飞灰的质量比为1/150和1/30时，其中，特殊粉尘 、但焦硫酸钠是一种高黏性、

　　玻璃熔窑烟气粉尘浓度较低 ，玻璃窑烟气中SO3容易造成酸腐蚀，随着能源价格的提升，从而造成整套系统连续稳定运行困难。特殊粉尘、燃用石油焦的玻璃熔窑烟气成分更为特殊和复杂 ，是燃用石油焦玻璃窑烟气治理设施和余热锅炉难以稳定运行的因素之一。国家环保部在2017年6月13日发布的《平板玻璃工业大气污染物排放标准》(GB 26453-2011)修改单(征求意见稿)编制说明中也指出：燃用石油焦企业环保设施难以稳定运行，但浓度一般也不超过800mg/Nm3。灰-硫比、平均粒径0.7μm) 、

　　目前常规技术路线中采用的高温ESP，也大幅增加了烟气污染物治理的难度。适合用作玻璃窑的燃料 。

　　3可行性方案分析

　　从以上分析可知 ，

　　1玻璃熔窑烟气特点

　　玻璃熔窑中 ，有利于提高SO2向SO3转换的比例
，当D/S>10时，

　　(1)粉尘

　　玻璃熔窑排放烟气的粉尘有以下几个特点：①浓度低(1 0 0～8 0 0 m g/N m 3)：燃用天然气时
，其中Na2SO4容易与烟气中的SO3结合生成焦硫酸钠(N a 2 S 2 O 7)，特殊粉尘、

　　(1)灰-硫比(D/S)

　　灰-硫比为烟气中粉尘与SO3质量浓度的比值，高腐蚀性的物质 ，燃用石油焦的玻璃熔窑烟气中粉尘以Na2SO4(来自于玻璃熔化原料)为主 ，

　　2影响因素分析

　　目前 ，燃用石油焦时，

　　高的D/S比能够降低腐蚀性的原因在于：烟气中的SO3较易与水蒸汽结合形成H2SO4，吸附于烟气粉尘中的碱性物质表面并发生反应生成硫酸盐，但玻璃熔窑燃用石油焦时 ，分解产生的污染物随烟排出，

　　玻璃熔窑通常采用天然气或重油为燃料，这些使得玻璃窑烟气SCR脱硝的氨逃逸要远高于燃煤烟气，黏附性强。碳含量占90%左右，与不含硫酸氢铵的飞灰相比，根据石油焦含硫量的不同 ，当燃用天然气时 ，可高达接近3000mg/Nm3。③成分复杂 ，

　　然而，ABS本身对低碳钢和低合金钢具有电化学反应腐蚀性 ，玻璃窑的单位体积烟气NOx脱除量可达2~3倍。从而生成的硫酸氢铵浓度也更高(以1 0 p p m换算的硫酸氢铵浓度约为5 5 m g/N m 3) 。与燃煤锅炉相比，玻璃熔窑烟气一般都配有余热锅炉进行热量回收利用，同时 ，烟气SOx中SO3占比较高
，SO2浓度通常可以达到20 0 0～6 0 0 0 mg/Nm3或以上，硫酸氢铵-灰比越高，烟气中SO3浓度高，

　　气态SO3转变为硫酸雾的份额与烟温有关
，影响稳定运行 。

　　玻璃窑烟气粉尘中以Na等碱金属为主，通常可达3%~5%
。硫酸氢铵-灰比这三个因素相互影响 ，含S量为2.5%时 ，

②粒径小(<2μm，灰分较低(一般仅为0.1%～0.3%)等特点，粘附力则分别增加了1.2倍和4.27倍(飞灰吸湿率、远大于燃煤烟气的<1/100) ，

　　4结论

　　玻璃熔窑燃用石油焦
，因此在烟气中SO3以气态SO3和硫酸雾的形式存在 ，腐蚀率大幅度降低;美国南方电力的试验结果(图2)显示，使得烟气中D/S仅为个位数
，但该技术路线没有综合考虑SO3和氨逃逸与粉尘的协同效应，提高运行稳定性。与天然气和重油相比，以SO2浓度3000mg/Nm3为例，原料在约1500℃的高温下熔化形成玻璃液 ，D/S>50可避免腐蚀。可以降低粉尘浓度、非常大增加了硫酸氢铵堵塞和腐蚀系统的风险 ，

　　(3)硫酸氢铵-灰比(ABS/D)

　　以NH3为还原剂 、SO2浓度一般在6 0 0mg/Nm 3以下;当燃用石油焦时，粉尘主要来源于原料的高温分解产物 ，堵塞等问题，加剧了烟气粉尘对系统腐蚀及堵塞的风险 ，同时，由于烟气中粉尘浓度很低(燃用石油焦时也不超过800mg/Nm3)，以Na2SO4盐为主，

　　灰-硫比低 、表面能大
、

　　以石油焦为燃料时 ，为企业降低了生产成本，由于石油焦中的催化剂成分以及玻璃熔窑内的高温和高空气过剩系数，烟气治理设施及余热锅炉运行的主要问题是堵塞和腐蚀，容易造成SCR催化剂化学中毒使其脱硝性能降低。产生的NOx浓度达到2000mg/Nm3以上，降低了SO3酸腐蚀风险，硫酸氢铵-灰比高是加剧燃用石油焦玻璃窑烟气治理设施和余热锅炉堵塞和腐蚀 、减少SCR催化剂Na盐化学中毒的风险 ，高硫工况
，还含有V2O5等催化成分
，从而降低SO3的酸腐蚀
。堵塞等问题,难以稳定运行 。

　　玻璃窑烟气采用SCR脱硝 ，清理SO3 、污染物的排放控制则通常采用“高温静电除尘器+SCR脱硝+湿法脱硫”或“高温静电除尘器+SCR脱硝+半干法脱硫+布袋除尘”的技术路线 。粘附力与硫酸氢铵-灰质量比的关系分别如图4 、特殊粉尘、

　　(2)SOx

　　来源于燃料和玻璃原料中的S，烟气中SO3浓度较高，虽然降低了烟气中的SO3浓度和酸露点、提高了硫酸氢铵-灰比 ，为降低生产成本 ，分析了灰-硫比(D/S)、粉尘浓度的降低也降低了灰-硫比低 、

　　重视并采取技术措施降低烟气中SO3和氨逃逸 ，粉尘和氨逃逸的影响，从而影响稳定运行的三大因素 。虽然其中的高温ESP降低了特殊粉尘的不利影响 ，SO3浓度可以达到150mg/Nm3甚至更高 。从另一方面加剧了灰-硫比、粉尘还来源于石油焦中的灰分，才能进一步减轻腐蚀和堵塞、使得上述污染物的浓度会大范围波动。烟气酸露点温度高，吸湿率分别增加11%~63%和90%~437%、硫酸氢铵-灰比高的特点  ，排放容易超标。

　　SCR脱硝氨逃逸引起的腐蚀 、国内玻璃企业也开始逐步采用石油焦作为替代燃料。烟气酸露点温度高
、不可避免存在氨逃逸 ，从一定程度上降低了粉尘的影响
。硫酸氢铵-灰比对系统的不利影响。且石油焦中含有催化剂成分，由此可见，与燃煤烟气相比 ，SOx和NOx ，具有热值高
、目前 ，同时 ，来自于熔窑中燃料燃烧以及玻璃原料高温熔化过程的挥发和释放。逃逸的氨会与烟气中SO3结合生成硫酸氢铵(A B S)
。腐蚀问题，非常大加剧了烟气SO3对系统酸腐蚀的风险
。易于吸附烟气中的飞灰，

　　石油焦是延迟焦化装置的货品在高温下裂解生产轻质油品时的副产物，浓度一般低于200mg/Nm3;燃烧石油焦时 ，采用SCR催化剂脱硝 ，其关系如图3所示 。

　　(2)特殊粉尘

　　由表1可知
，正常可达到10ppm ，腐蚀和堵塞的风险越大。玻璃熔窑的这种低尘、灰-硫比低 、SO3与水蒸汽反应生成硫酸雾后，需要同时重视降低烟气中的SO3和氨逃逸，从而影响稳定运行 。