1.引言
　　根據(jù)黨的十六大作出的戰(zhàn)略部署和我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的客觀要求制定的我國(guó)“十一五”發(fā)展規(guī)劃，最鮮明的特點(diǎn)就是，堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀統(tǒng)攬經(jīng)濟(jì)發(fā)展全局，并把產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)、資源利用率顯著提高、可持續(xù)發(fā)展能力增強(qiáng)等作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要目標(biāo)。在此背景下，中國(guó)平板玻璃工業(yè)面臨著新的歷史性的選擇。
　　2006年玻璃市場(chǎng)的持續(xù)低迷使玻璃企業(yè)銷(xiāo)售受阻，資金周轉(zhuǎn)困難，融資難度加大。為了緩解資金壓力，許多企業(yè)采取降價(jià)銷(xiāo)售的辦法，導(dǎo)致玻璃價(jià)格持續(xù)下滑，反而給企業(yè)帶來(lái)更大的壓力。許多企業(yè)資金鏈斷裂，由此出現(xiàn)了嚴(yán)重的生存危機(jī)。如何增強(qiáng)企業(yè)自主創(chuàng)新能力，逐步形成一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和知名品牌，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)辦較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)企業(yè)；如何有效降低玻璃企業(yè)單位生產(chǎn)總值的能源消耗；如何加大環(huán)保力度，發(fā)展環(huán)保經(jīng)濟(jì)，節(jié)能減排，建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好型企業(yè)等問(wèn)題，擺在業(yè)界有識(shí)之士的面前。
　　同時(shí)，為了提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，也為了滿足我國(guó)“十一五”規(guī)劃綱要提出的單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20％左右、主要污染物排放總量減少。10％的總體要求，各個(gè)企業(yè)也在積極探索穩(wěn)定可靠的節(jié)能減排技術(shù)。目前，大噸位浮法玻璃生產(chǎn)線技術(shù)、富氧助燃、熔窯全保溫、余熱低溫發(fā)電、煙氣脫硫等技術(shù)已日趨成熟，并將在整個(gè)行業(yè)得到廣泛推廣應(yīng)用。隨著技術(shù)創(chuàng)新在高端領(lǐng)域的拓展和節(jié)能減排技術(shù)的廣泛推廣應(yīng)用，“洛陽(yáng)浮法玻璃工藝”技術(shù)的水平將會(huì)有大的提升。
2.國(guó)內(nèi)浮法玻璃生產(chǎn)線煙氣利用和治理的現(xiàn)狀
　　2.1燃料結(jié)構(gòu)及煙氣分析
　　2.1.1目前使用的主要燃料及其燃燒特性
　　國(guó)內(nèi)浮法玻璃生產(chǎn)線目前主要使用重油、天然氣、煤制氣等幾種燃料，其主要質(zhì)量指標(biāo)和燃燒特性如下：
　 今年來(lái)某些廠采用兩段式發(fā)生爐煤氣，其主要特點(diǎn)是煤氣熱值有所提高，但總的含硫量變化不大。
　　2.1.2煙氣分析
　　根據(jù)目前國(guó)內(nèi)浮法玻璃行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模及使用的燃料情況，排氣溫度大多在400～500℃。煙氣中的主要污染物為SOx和NOx，其含量隨使用的燃料不同而相差較大。對(duì)于天然氣和煤制氣而言，因燃料中本身硫含量極少，煙氣排放濃度大多能滿足環(huán)保要求；而以重油為燃料的生產(chǎn)線，脫硫脫氮等環(huán)保減排壓力極大。
　　這是國(guó)內(nèi)某廠900t／d浮法生產(chǎn)線煙氣標(biāo)定結(jié)果。
　　2.1.2.1國(guó)內(nèi)煙氣利用現(xiàn)狀
　　國(guó)內(nèi)煙氣余熱回收大部分采用余熱鍋爐，生產(chǎn)0.4～0.8MPa的飽和蒸汽。但是由于季節(jié)、地域和生產(chǎn)用汽情況的不同，回收利用的效果很不理想。
　　而采用天然氣為燃料的南方企業(yè)，由于生產(chǎn)用汽量的減少，某些企業(yè)的余熱基本不利用，直接排放。
　　由表3可以看出，浮法玻璃企業(yè)所排放的煙氣，有大量的可供回收利用的余熱并未得到充分的利用。不但給環(huán)境造成了一定的熱污染，對(duì)企業(yè)而言，經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)也是顯而易見(jiàn)的。
　　2.1.2.2煙氣脫硫治理現(xiàn)狀
　　就玻璃工業(yè)而言，在大氣污染方面的污染物是玻璃窯爐煙氣中的二氧化硫、氮氧化物及粉塵，其中主要是二氧化硫。對(duì)玻璃窯爐煙氣進(jìn)行脫硫除塵一體化的綜合治理，是我國(guó)玻璃行業(yè)執(zhí)行環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施清潔生產(chǎn)的重中之重。
　　我國(guó)玻璃生產(chǎn)線數(shù)量很多，而配備脫硫裝置的很少，玻璃窯爐煙氣未經(jīng)脫硫處理直接排放，對(duì)大氣造成的污染已日益引起國(guó)家和地方政府環(huán)保部門(mén)的重視，對(duì)玻璃窯爐煙氣進(jìn)行脫硫除塵治理，使之符合環(huán)保要求達(dá)標(biāo)排放已是刻不容緩。而目前可供選擇使用的煙氣脫硫技術(shù)(FGD)繁雜，適用的場(chǎng)合和要求也各有不同，因此在選擇煙氣脫硫工藝時(shí)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和具體要求來(lái)統(tǒng)籌考慮。
3.余熱發(fā)電裝備技術(shù)的應(yīng)用
　　隨著國(guó)內(nèi)余熱利用系統(tǒng)的完善和低參數(shù)余熱鍋爐及汽輪機(jī)的漸趨成熟和效率的提高，國(guó)產(chǎn)裝備的純中、低溫余熱電站也進(jìn)入了成熟階段，全國(guó)產(chǎn)化的水泥余熱電站可回收利用窯頭窯尾廢熱的三分之一，每噸熟料發(fā)電量達(dá)到36°以上，解決了水泥生產(chǎn)用電35％；同先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)指標(biāo)正在逐步縮小；浮法玻璃生產(chǎn)線目前只有一套我們?cè)O(shè)計(jì)成套的余熱電站正在調(diào)試。玻璃行業(yè)的余熱利用仍大有潛力可挖。
　　玻璃工業(yè)的余熱發(fā)電剛剛起步。玻璃熔窯的廢氣特點(diǎn)是含堿較高，黏附性較強(qiáng)，鍋爐清灰不易。應(yīng)充分吸取其他行業(yè)余熱鍋爐的設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)研制適用于500噸以上玻璃生產(chǎn)線的專用發(fā)電余熱鍋爐及技術(shù)方案。
　　3.1方案中考慮的幾個(gè)問(wèn)題
　　3.1.1關(guān)于廢氣量的分配問(wèn)題
　　廢氣量按最小、****兩種方式考慮。其一，最小方式：自旋轉(zhuǎn)閥門(mén)排出的總廢氣量中，我們考慮90％進(jìn)換熱設(shè)備，10％由旁通煙道直排進(jìn)入煙囪，直排廢氣與換熱設(shè)備排出的廢氣在煙囪處混合后的溫度為200～220℃，為將來(lái)廢氣脫硫創(chuàng)造條件，按此方式，正常運(yùn)行時(shí)，旁通煙道閥門(mén)應(yīng)關(guān)閉，其直排進(jìn)入煙囪的廢氣僅應(yīng)為閥門(mén)漏流量，但為適應(yīng)窯的運(yùn)行，我們?cè)O(shè)計(jì)考慮漏流量為總廢氣量的10％；其二，****方式：自旋轉(zhuǎn)閥門(mén)排出的總廢氣量全部進(jìn)換熱設(shè)備，由于余熱鍋爐設(shè)置引風(fēng)機(jī)后，直排煙道也處于負(fù)壓狀態(tài)，通過(guò)直排煙道直接進(jìn)人煙囪的廢氣量不但不會(huì)有，如果直排煙道關(guān)閉閥不嚴(yán)，反而回反漏風(fēng)，因此，我們認(rèn)為按此****方式確定為設(shè)計(jì)工況是符合實(shí)際的。
　　3.1.2關(guān)于換熱設(shè)備結(jié)構(gòu)型式及清灰問(wèn)題
　　我們不主張采用熱管式換熱設(shè)備(熱管式換熱設(shè)備由于有大的換熱阻力及溫差，鍋爐金屬重量增加，不易清灰)，設(shè)計(jì)方案中確定：換熱設(shè)備全部采用立式結(jié)構(gòu)，受熱面采用光管及肋片管組合方式、鍋爐采用自然循環(huán)。
　　這種方式，其一：廢氣溫度分布與換熱設(shè)備內(nèi)汽水溫度分布相吻合，不存在換熱死角；其二，可以將各受熱面設(shè)計(jì)為小組合(每組受熱面面積很小，某組受熱面漏水汽時(shí)可以不停爐將其自換熱設(shè)備內(nèi)解 出)以便于電站不待機(jī)處理漏水汽事故；其三，不易集灰，集灰后易清除(這與熱管鍋爐及其它鍋爐采用的螺旋翅片管有本質(zhì)的區(qū)別)；其四，按上述結(jié)構(gòu)方式，鍋爐采用普通聲波或燃?xì)饷}沖吹灰器即可(螺旋翅片管則不能用此種吹灰設(shè)備，即便使用，其清灰存在死角，效果不好)。
　　3.1.3關(guān)于工業(yè)用汽問(wèn)題
　　考慮到玻璃生產(chǎn)線原有工業(yè)爐需拆除，其余熱將被用來(lái)發(fā)電，在冬季時(shí)全廠工業(yè)用汽量會(huì)有不足。本發(fā)電工程在汽輪機(jī)選型上，考慮一抽汽壓力為0.4 MPa的非調(diào)抽汽口，這樣可以****限度的利用余熱發(fā)電同時(shí)又可滿足全廠工業(yè)用汽的要求。
　　3.2技術(shù)方案(以兩條500噸玻璃線發(fā)電工程為例)
　　汽輪機(jī)凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵送入除氧器，再經(jīng)鍋爐水泵為廢氣換熱器提供給水，二臺(tái)廢氣換熱器生產(chǎn)的1.47MPa的過(guò)熱蒸汽匯合在一起進(jìn)入汽輪機(jī)用于發(fā)電。汽輪機(jī)做功后的乏汽通過(guò)冷凝器冷凝成水，經(jīng)凝結(jié)水泵送入除氧器，從而形成完整的熱力循環(huán)系統(tǒng)。
4.煙氣脫硫治理技術(shù)的應(yīng)用
　　4.1脫硫工藝的選擇
　　目前世界上煙氣脫硫技術(shù)(FGD)有上百種，具有實(shí)用價(jià)值的工藝僅十幾種，分別適應(yīng)不同的場(chǎng)合和要求。以下是幾種脫硫技術(shù)的比較：
　　4.1.1干法
　　干法脫硫是在無(wú)液相介入的完全干燥狀態(tài)下進(jìn)行脫硫的，脫硫產(chǎn)物為干粉狀。干法常用的有爐內(nèi)噴鈣(石灰／石灰石)，金屬吸收等。干法脫硫?qū)賯鹘y(tǒng)工藝，脫硫率普遍不高(<50％)，工業(yè)應(yīng)用較少。
　　4.1.2半干法
　　半干法脫硫是利用煙氣顯熱蒸發(fā)脫硫漿液中的水份，同時(shí)在干燥過(guò)程中，脫硫劑與煙氣中的SO2發(fā)生反應(yīng)，并使最終產(chǎn)物為干粉狀。由于該方法加入系統(tǒng)的脫硫劑是濕的，而從系統(tǒng)出來(lái)的脫硫產(chǎn)物是干的，故稱之為半干法。半干法使用較多的有噴霧干燥法煙氣脫硫、循環(huán)流化床煙氣脫硫(CFB-FGD)和增濕灰循環(huán)煙氣脫硫(NID法)等。采用半干法脫硫時(shí)，脫硫劑的利用率低，脫硫效率也不高，故而應(yīng)用也不是很多。
　　4.1.3濕法
　　濕法脫硫?yàn)槟壳笆褂梅秶�最廣的脫硫方法，占脫硫總量的80％以上。濕法脫硫根據(jù)脫硫的原料不同又可分為石灰石／石灰法、氨法、鈉堿法、雙堿法、金屬氧化物法等。其中石灰石／石灰法、氨法、鈉堿法、雙堿法以及金屬氧化物中的氧化鎂法使用較為普遍。
　　(1)石灰石／石灰法
　　石灰石法采用200～300目大小的石灰石粉，將其制成石灰石漿液，在吸收塔內(nèi)通過(guò)噴淋霧化使其與煙氣接觸，從而達(dá)到脫硫的目的。該工藝需配備石灰石粉碎系統(tǒng)與石灰石粉化漿系統(tǒng)，由于石灰石活性較低，需通過(guò)增大吸收液的噴淋量，提高液氣比，來(lái)保證足夠的脫硫效率，因此運(yùn)行費(fèi)用較高。石灰法是用石灰粉代替石灰石，石灰活性大大高于石灰石，可提高脫硫效率，石灰法主要存在的問(wèn)題是塔內(nèi)容易結(jié)垢，引起氣液接觸器(噴頭或塔板)的堵塞。
　　(2)鈉堿法
　　鈉堿法采用碳酸鈉或氫氧化鈉等堿性物質(zhì)吸收煙氣中的SO2，并可副產(chǎn)高濃度SO2氣體或Na2SO3，它具有吸收劑不揮發(fā)、溶解度大、活性高、吸收系統(tǒng)不堵塞等優(yōu)點(diǎn)，適合于煙氣S02濃度比較高的廢氣S02吸收處理。但也存在副產(chǎn)回收困難、投資較高、運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn)。
　　(3)氨法
　　氨法采用氨水作為SO2的吸收劑，SO2與NH3反應(yīng)可產(chǎn)生亞硫酸氨、亞硫酸氫氨與部分因氧化而產(chǎn)生的硫酸氨。根據(jù)吸收液再生方法的不同，氨法可分為氨-酸法、氨-亞硫酸氨法和氨-硫酸氨法。
　　氨法主要優(yōu)點(diǎn)是脫硫效率高(與鈉堿法相同)，副產(chǎn)物可作為農(nóng)業(yè)肥料。
　　由于氨易揮發(fā)，使吸收劑消耗量增加，脫硫劑利用率不高；脫硫?qū)Π彼�的濃度有一定的要求，若氨水濃度太低，不僅影響脫硫效率，而且水循環(huán)系統(tǒng)龐大，使運(yùn)行費(fèi)用增大；濃度增大，勢(shì)必導(dǎo)致蒸發(fā)量的增大，對(duì)工作環(huán)境產(chǎn)生影響，而且氨易與凈化后煙氣中的SO2反應(yīng)，形成氣溶膠，使得煙氣無(wú)法達(dá)標(biāo)排放。
　　氨法的回收過(guò)程也是較為困難的，投資費(fèi)用較高，需配備制酸系統(tǒng)或結(jié)晶回收裝置(需配備中和器、結(jié)晶器、脫水機(jī)、干燥機(jī)等)，系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備繁多，管理維護(hù)要求高。
　　(4)金屬氧化物法
　　常用的金屬氧化物法是氧化鎂法。氧化鎂與SO2反應(yīng)得到亞硫酸鎂與硫酸鎂，它們通過(guò)煅燒可重新分解出氧化鎂，同時(shí)回收較純凈的SO2氣體，脫硫劑可循環(huán)使用。由于氧化鎂活性比石灰高，故而脫硫效率也較石灰法高。它的缺點(diǎn)是氧化鎂回收過(guò)程需煅燒，工藝較復(fù)雜，但若直接采用拋棄法，鎂鹽會(huì)導(dǎo)致二次污染，總體運(yùn)行費(fèi)用也較高。
　　(5)雙堿法
　　雙堿法(Na2CO3／Ca(OH)2)是在石灰法基礎(chǔ)上結(jié)合鈉堿法，利用鈉鹽易溶于水，在吸收塔內(nèi)部采用鈉堿吸收SO2，吸收后的脫硫液在再生池內(nèi)利用廉價(jià)的石灰進(jìn)行再生，從而使得鈉離子循環(huán)吸收利用。該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點(diǎn)，解決了石灰法的塔內(nèi)易結(jié)垢的問(wèn)題，又具備鈉堿法吸收效率高的優(yōu)點(diǎn)。
　　脫硫副產(chǎn)物為亞硫酸鈣或硫酸鈣(氧化后)，亞硫酸鈣配以合成樹(shù)脂可生產(chǎn)一種稱為鈣塑的新型復(fù)合材料；或?qū)⑵溲趸�后制成石膏；或者直接將其與粉煤灰混合，可增加粉煤灰的塑性，增加粉煤灰作為鋪路底層墊層材料的強(qiáng)度。與氧化鎂法相比，鈣鹽不具污染性，因此不產(chǎn)生廢渣二次污染。
　　目前濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用廣泛，占有全世界FGD裝置總量的85％以上。其中雙堿法由于脫硫工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定性好，脫硫效率高，脫硫成本低，適合我國(guó)國(guó)情，因而在我國(guó)應(yīng)用較為廣泛。結(jié)合玻璃窯煙氣治理的的具體情況，從工藝成熟性、系統(tǒng)穩(wěn)定性、工程投資、運(yùn)行費(fèi)用等方面綜合考慮，選擇采用雙堿法脫硫工藝。
　　4.2旋流板塔技術(shù)簡(jiǎn)介
　　旋流板塔是一種高效通用型的傳質(zhì)設(shè)備，由于特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其具有負(fù)荷高、壓降低、不易堵、操作彈性寬等優(yōu)點(diǎn)，在綜合性能上優(yōu)于其它設(shè)備，適用于快速吸收過(guò)程。用于濕法煙氣脫硫時(shí)，具有很高的脫硫效率；同時(shí)，旋流板塔還具有良好的除塵性能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣的脫硫除塵一體化處理。
　　旋流板塔內(nèi)安裝有旋流板和除霧板。含SO2的煙氣從下部切向進(jìn)入旋流板塔，并在旋流板的導(dǎo)向作用下，螺旋上升；脫硫液從塔上部進(jìn)入，逐級(jí)下流；煙氣在旋流板上與脫硫液逆向?qū)α鹘佑|，將旋流板上的脫硫液霧化，形成良好的霧化吸收區(qū)；煙氣與脫硫液中的堿性脫硫劑在霧化區(qū)內(nèi)充分接觸反應(yīng)，完成煙氣的脫硫吸收。經(jīng)脫硫后的煙氣通過(guò)塔頂?shù)某�霧板，本身的旋轉(zhuǎn)作用與旋流除霧板的導(dǎo)向作用，產(chǎn)生強(qiáng)大的離心作用，除去煙氣中的液滴，最后由裝在塔頂上的排煙管直接排放。由于塔內(nèi)提供了理想的氣液接觸條件，氣液間接觸面積巨大，氣體中的SO2被堿性脫硫劑吸收的效果好，脫硫效率高。
　　除脫硫功能外，旋流板塔還具有良好的除塵功能。當(dāng)煙氣高速通過(guò)旋流塔板時(shí)，葉片上的吸收液被吹成很小的霧滴，塵粒、吸收液和霧滴相互之間在碰撞、攔截、布朗運(yùn)動(dòng)等機(jī)理的作用下，粒子間發(fā)生碰撞，粒徑不斷增大。同時(shí)高溫?zé)煔庀蛞后w傳熱時(shí)，塵粒被降溫，使水氣凝結(jié)在粒子表面，粒子質(zhì)量也隨之增大，在旋流塔板的導(dǎo)向作用下，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)加劇，產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，粉塵很容易從煙氣中脫離出來(lái)被甩向塔壁，在重力作用下流向塔底，實(shí)現(xiàn)氣固分離。
　　對(duì)于煙氣中那些微細(xì)塵粒在通過(guò)一級(jí)塔板后不可能全部被捕集，還有一定數(shù)量的塵粒逸出，當(dāng)其通過(guò)多層塔板后，微細(xì)塵粒凝并，質(zhì)量不斷增大后被捕集、分離，從而達(dá)到****除塵效果。
　　4.3 “雙堿法——旋流板塔”脫硫除塵一體化技術(shù)優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用前景
　　玻璃窯爐煙氣的主要特點(diǎn)是：煙氣溫度高、煙氣流量適中、煙氣中SO2的含量較高、粉塵的含量較低，在進(jìn)行煙氣治理的工程設(shè)計(jì)時(shí)，要求脫硫效率高，還要有一定的除塵效率；投資費(fèi)用省，脫硫成本低；占地面積要��；工藝要成熟，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，避免對(duì)玻璃窯爐的窯壓產(chǎn)生不利的影響。
　　實(shí)踐證明，“雙堿法——旋流板塔”濕法脫硫除塵一體化技術(shù)具有“雙高雙低”的突出優(yōu)勢(shì)，即脫硫除塵效率高(脫硫效率≥95％，除塵效率≥99％)，系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高，投資費(fèi)用低，運(yùn)行費(fèi)用低。該技術(shù)比較適合我國(guó)國(guó)情，已廣泛用于220t／h、130t／h、75t／h、35t／h等各種規(guī)模鍋爐煙氣和工業(yè)窯爐煙氣的脫硫除塵治理，在玻璃窯爐的煙氣治理中也有成功的應(yīng)用。
　　總之，針對(duì)玻璃窯爐煙氣治理的特殊要求，從綜合性能上比選，采用“雙堿法——旋流板塔”脫硫除塵一體化技術(shù)最為適合。該技術(shù)能較好地滿足對(duì)玻璃窯爐煙氣治理的各種需要，宜作為玻璃窯爐煙氣治理的****技術(shù)。
5.結(jié)論
　　通過(guò)中低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電技術(shù)和雙堿法脫硫技術(shù)對(duì)浮法玻璃熔窯煙氣進(jìn)行治理和利用是完全符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的。兩項(xiàng)技術(shù)相輔相成：一方面通過(guò)余熱利用降低了煙氣的溫度，為脫硫治理提供了一定的條件；另一方面余熱發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益可觀，為煙氣治理提供了資金保障。是一項(xiàng)值得研究發(fā)展，并加以推廣的實(shí)用技術(shù)。