在十二五期间，我国已经明确的提出减排任务，将氮氧化物纳入环境治理的一个重要课题。我国现有的玻璃生产线数量较多，大多数玻璃企业窑炉烟气都没有经过减排处理就直接排放到大气中。玻璃生产行业是工人的四大“污染巨头”之一，它每年排放大量的粉尘、SO2和NOX。据不完全统计，全国范围大约有5000至6000个玻璃窑炉年排放总量约在1.2万吨，NOX约为14万吨，造成的污染也越来越严重。国家对NOX控制的日益严格，颁布了平板玻璃行业新标准，提出了对污染治理的新要求。
在新颁布的平板玻璃工业大气污染物排放标准中，就已经对玻璃企业的排放物进行了严格限制：玻璃窑炉颗粒物100mg/m3，二氧化硫600mg/m3，对于新建的生产线排放值限制为：玻璃熔炉颗粒物50mg/m3，二氧化硫400mg/m3，氮氧化物700mg/m3。这一标准的出台，玻璃行业面临较严峻的脱硫脱硝环保要求。对玻璃窑炉烟气脱硫除尘脱硝综合治理刻不容缓，是我国玻璃行业执行环保标准、实施清洁生产的重中之重。
* 玻璃行业的烟气特性和技术要求
目前绝大多数的玻璃窑炉采用重油、天燃气、石油焦等作为燃料。根据生产规模及燃料使用情况，玻璃窑炉的排烟温度为450℃—500℃，主要污染物有SO2、粉尘和NOX，同时含有部分重金属，其中SO2为主要污染物，排放浓度在300mg—3000mg/m3，与煤粉相比，玻璃窑炉粉尘粒径小，黏结性较强，排放浓度小于800mg/m3，NOX的排放浓度在1800mg—2870mg/m3。玻璃窑炉大气污染物排放问题较为严重。
对于玻璃行业窑炉烟气除尘脱硝技术，需要达到以下要求；
（1）脱硝效率：
鉴于玻璃窑炉初始氮氧化物排放浓度在1800—2870mg/m3范围内，脱硝效率必须大于70%，对部分窑炉更要求达到80%以上才能满足新标准的限定排放浓度。
（2）除尘效率：
鉴于玻璃窑炉初始颗粒物浓度在99—280mg/m3范围内，除尘效率必须大于80%，对部分窑炉更要求达到90%才能满足新标准的限定排放浓度。
（3）粉尘适应性：
玻璃窑炉粉尘含量在100—300mg/m3范围内，粉尘中较高含量的碱金属氧化物易影响脱硝反应，且粉尘具有一定的粘性，在脱硝过程中需考虑催化剂堵塞和中毒。
（4）温度段选择：玻璃窑炉内部温度可达1500℃，窑炉出口温度在500℃以上，在普遍增设余热发电的情况下，烟气经脱硝除尘后排到大气的温度约为150℃，合理选用适用于脱硝的温度段，会直接影响脱硝的可行性和脱硝效率。
* 工艺的选择则和布置
1、除尘工艺
玻璃窑炉粉尘粒径小，具有一定的黏性，采用重力除尘或旋风除尘无法达到预期的除尘效果；采用湿法除尘，涉及的水处理设备庞大，水耗和电耗高，设备易腐蚀，且处理后的烟气温度低，无法满足后续SCR工艺对温度的要求；袋式除尘对温度要求低于200℃，压损较大，在较高温度下运行时，布袋的寿命短，运行成本远远高于除尘器。因此选用电除尘器，即可以满足除尘效率（排放浓度<50mg/m3），且处理后的烟气温度高，可满足后续SCR脱硝的烟气温度要求。
2、脱硝工艺
目前应用最广、最有效的脱硝方法，就是SCR 技术，利用还原剂在一定的温度下（280—400℃）和催化剂作用下选择性的将烟气中的NOX还原为乌海的N2和H2O，脱硝效率可达70%—95%，催化剂的正常使用寿命为2.6万多小时，脱硝效果稳定。会使用催化剂失效的主要物质是砷和碱金属，玻璃窑炉产生烟气中砷的含量较低，但碱金属含量高达40%以上，直接与催化剂的活性组份反应，致使催化剂失去活性，所以选择合适的间距的蜂窝催化剂能有效降低粉尘对催化剂的堵塞影响。
综上所述，因催化剂和反应温度的限制性，必须对工艺布局进行深入研究并合理设计。
3、工艺布置
按照反应器工作环境的不同，SCR系统可分为高尘和低尘，同时，玻璃窑炉温度较高，可采用余热锅炉进行废热回收，节省能源开支。结合玻璃窑炉特点，可分为以下几种工艺流程：
3.1 无余热回收工艺
玻璃窑炉出口的烟气温度一般在400℃—500℃，可采用低尘选择性催化剂还原法脱硝系统布置的方法，工艺布置如下图
玻璃窑炉烟气经过喷淋机喷淋降温到320℃—350℃后，经过除尘后烟气温度处于SCR催化剂活性区间，催化剂运行活性高，烟气粉尘含量较低，选用的催化剂节距小，可延长催化剂使用寿命。由于除尘器需要在320℃—350℃下鱼腥，不仅对除尘器的技术要求高，且最终的烟气排放温度仍很高（280—300℃），造成严重的热损失，因而此工艺的运行经济性较差。
3.2 余热回收工艺（高尘）
采用高尘选择性催化剂还原法工艺时，SCR反应器布置在除尘器之前，见下图
改工艺布置，烟气温度处于技术反应最佳温度区间，优点是高温蒸汽热回收效率高，催化剂具有较高的反应活性，缺点是余热锅炉后烟气中的粉尘浓度高，产生的副产物容易黏结在催化剂表面，导致催化剂磨损、堵塞和中毒，影响催化剂的使用寿命。因此，为了延长催化剂寿命选用节距较大的蜂窝状催化剂，为了防堵塞加装吹扫装置，吹扫频率较高，系统较为复杂。
3.3 二次余热回收工艺（低尘）
布置图如下
玻璃窑炉烟气经过余热锅先回收一部分高温蒸汽，然后经除尘进入SCR反应器进行脱硝，烟气温度区间处于催化剂活性区间，催化剂具有较高的运行活性。烟气经过电除尘后降低了烟气中的粉尘含量，减少了飞灰对催化剂堵塞和毒化影响，可延长催化剂的使用寿命。另外，在设计蜂窝式催化剂时，催化剂的孔间距可缩小到4—7mm，所需要的催化剂体积也可相应减小。脱硝后的烟气再次进入余热锅炉，这时的烟气温度在250℃左右，可以回收为低温蒸汽或预热二次风冷空气，提高燃料的理论燃烧温度，实现节能环保。根据玻璃行业的烟气具有黏性的特点，此种低尘SCR布置更加适合玻璃行业的烟气脱硝工程。
从整个系统运行来看，技术先进、运行成熟可靠，可在以玻璃行业为典型代表的工业窑炉上推广使用。随着国家对工业窑炉污染治理标准的日益提高，高温除尘和SCR 脱硝技术将拥有广阔的发展空间。
相关文章：电厂节能新技术：锅炉低温烟气余热回收再利用
氟塑料换热器在烟气余热回收中的应用
声明：本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点，如有内容涉及侵权，请您立即联系本站处理，非常感谢！