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摘要：指出了我国平板玻璃行业烟气中NOx含量较高，对玻璃窑炉NOx的控制迫在眉睫。由于玻璃窑炉生产工艺的特殊性，成熟的SCR烟气脱硝技术是玻璃窑炉NOx控制的最佳选择。吴江南玻公司率先成功地在2条天然气平板玻璃生产线采用选择性催化还原烟气脱硝技术，为我国平板玻璃行业烟气脱硝事业拉开了序幕。
关键词：氮氧化物；玻璃窑炉；烟气脱硝；烟气调质
1引言
近年来我国平板玻璃产量逐年递增，据统计2012年全国284 条浮法玻璃生产线累计产量为71417 万箱，占全球总产量一半以上，居世界首位。全国平板玻璃生产企业大气污染物年排放总量也在逐年增加，大气污染物排放控制形势严峻。2012年全国平板玻璃企业大气污染物年排放总量估算如表1所示。
“十二五”期间颁布实施了《平板玻璃工业污染物排放标准》（GB26453-2011），平板玻璃行业在大力推广余热发电节能技术的同时，对氮氧化物（NOx）排放的控制已刻不容缓。吴江南玻率先在平板玻璃窑炉上成功应用了选择性催化还原烟气脱硝（SCR）技术，国内平板玻璃行业烟气脱硝迈出了第一步，具有重要的里程碑意义。
2平板玻璃窑炉大气污染物
3平板玻璃窑炉氮氧化物控制措施
平板玻璃窑炉的氮氧化物（NOx）控制措施有燃烧过程控制和烟气控制措施。燃烧过程控制措施有纯氧燃烧和低氮燃烧工艺，烟气控制措施有在窑炉内选择性非催化还原（SNCR）技术和尾部烟气选择性催化还原（SCR）技术。
3.1纯氧燃烧技术
纯氧燃烧技术采用纯度大于90%的氧气对燃料进行助燃，其优点在于不但可以大大减少热力型氮氧化物（NOx）和烟尘的产生，而且可以实现节能增产的目的，相对于采用空气燃烧可以降低70%～90%的热力型氮氧化物（NOx）的生成。但由于纯氧燃烧技术投资较大，窑炉砌筑需采用特殊的耐火材料，纯氧制备工艺不经济等问题，在国内平板玻璃行业并没有得到推广。
3.2低氮燃烧工艺
低氮燃烧工艺主要是对燃烧过程中空气和燃料的配比进行调节，使燃料在低过量空气系数的还原性气氛下燃烧。这种情况下燃料燃烧不充分，窑温上升慢，虽然可以一定程度地降低氮氧化物（NOx），但在1650～2000℃的高温下仍会产生大量的热力型氮氧化物（NOx）。
3.3选择性非催化还原法烟气脱硝工艺
选择性非催化还原法（SNCR）烟气脱硝工艺脱硝效率在30%～60%之间，还原剂为氨，其反应温度窗口为850～1100℃，一般采用一定浓度的尿素溶液或氨水在合适的位置喷入玻璃窑炉。这种工艺有很大的局限性，一方面在平板玻璃窑炉上很难准确找到反应温度窗口，另一方面喷入玻璃窑炉的溶液会导致窑气局部温度降低影响玻璃的质量。
3.4选择性催化还原法烟气脱硝工艺
选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝主要发生的反应为：
选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝工艺在火电厂应用广泛，技术成熟可靠，在电子玻璃窑炉上也有所应用。
4工程应用实例
2011年国内首个平板玻璃窑炉烟气脱硝项目在吴江南玻玻璃有限公司新建的2条天然气平板玻璃窑炉上成功实施。
4.1吴江南玻玻璃窑炉概况
4.2吴江南玻玻璃窑炉工艺设计
结合吴江南玻玻璃窑炉工艺特点在充分分析其烟气特性基础上，经过多方认真论证最终采用液氨为还原剂的SCR烟气脱硝工艺。由于玻璃原料采用Na2SO4和Na2CO3等作为添加剂，所以烟尘中碱金属氧化物含量较高，碱金属氧化物是造成SCR催化剂碱中毒的重要原因，所以在SCR烟气脱硝系统设计和催化剂选型时需要充分考虑其不利影响。为了降低SCR催化剂碱中毒的风险，在SCR反应器前设计了高温电除尘器。
在对粉尘比电阻测试时发现吴江南玻窑炉的烟尘比电阻比较低，如表5所示。在实验室测试过程中当温度升高到200℃时测试电压降到了300V，当温度升高到260℃时测试已无法进行。因此针对该粉尘比电阻特性，在高温电除尘器前设计了烟气调质系统。
吴江南玻玻璃窑炉SCR工艺流程玻璃窑炉排出的高温原烟气先进入余热锅炉I段回收热量，把烟气温度降低至320～350℃范围内；然后将烟气经过调质后进入高温电除尘器，去除其中含碱金属氧化物的烟尘后进入SCR 反应器，在反应器中烟气中的氮氧化物（NOx）和氨（NH3）在催化剂的作用下反应生成水和氮气，净化后的烟气进入余热锅炉Ⅱ段，进一步回收余热，最后由引风机通过烟囱排放。
4.4吴江南玻玻璃窑炉烟气脱硝系统组成
吴江南玻玻璃窑炉烟气处理系统有3个区域：除尘区、氨区、SCR反应区。
除尘区包括高温电除尘器、烟气调质装置。烟气调质装置包括调质剂储仓、计量给料装置、调质剂发送管线、喷枪、静态混合器等。
氨区按2条玻璃窑炉生产线脱硝公用设计，包括把液氨从运输罐车转移到液氨储罐的卸氨压缩机、2条生产线最大负荷时168h储量的液氨储罐、氨蒸发槽、氨气缓冲罐、稀释槽等。氨区设计有消防喷淋系统、氨泄露检测系统。
SCR反应区包括稀释风机、氨＼空气混合器、喷氨格珊、静态混合器、反应器、催化剂和检测仪表等。
在SCR反应器进口和出口分别安装了烟气在线监测系统（CEMS），实时监测SCR反应器进出口的烟气参数，通过逻辑控制器（PLC）自动控制还原剂NH3的喷射量。
4.5吴江南玻玻璃窑炉烟气脱硝性能指标
5结语
天然气平板玻璃窑炉采用烟气调质技术和高温电除尘器进行除尘的基础上，选用先进的SCR烟气脱硝技术取得了成功，解决了平板玻璃窑炉烟气脱硝工艺选择的难题，并同时成功地解决了平板玻璃窑炉超细粉尘的收集问题，可以在玻璃行业和其他类似高温烟气治理方面推广应用。
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