01前言
全面實施控制污染物排放許可制,是黨中央、國務院從推進生態文明建設的全局出發,全面深化環境治理基礎制度改革的一項重要部署。通過銜接整合各項環境管理基礎制度,建立起以排污許可為核心的固定污染源環境管理制度體系,全面提高環境保護行政管理效能,在減輕企業負擔的同時,促進企業環境保護主體責任回歸,也是落實國務院提出的“簡政放權、放管結合、優化服務”的目標,適應新時代推進綠色發展和生態文明建設的客觀需要。
2017年至今,玻璃行業相關企業積極開展排污許可證申報工作。截至2021年1月7日,玻璃相關企業共核發排污許可證4493家。其中,玻璃制造企業(C304)2587家;玻璃制品制造企業(C305)1290家;玻璃纖維及制品制造企業(C3061)616家。在此期間,玻璃企業積極推行清潔生產、實施提標改造、加強環境管理,綠色發展水平大幅提升。
在排污許可證申請、核發及證后執法工作中,達標判定是相關管理部門和企業較為關心的內容之一。相關技術規范也對達標判定進行了一些規定,如《排污許可證申請與核發技術規范 玻璃工業—平板玻璃》(HJ 856-2017)規定:對于已建備用污染治理設施且已拆除旁路或實行旁路擋板鉛封的平板玻璃工業排污單位,非正常情況切換脫硝設施時,脫硝設施啟動6小時內的氮氧化物排放數據可不作為合規判定依據。
考慮到玻璃爐窯運行的復雜性,筆者通過現場調研、函調等多種方式,多方收集意見,針對非正常工況下(換向屬于正常工況)玻璃爐窯大氣污染物排放濃度達標判定提出了一些建議,供相關單位參考。由于作者水平有限,不足之處在所難免,敬請讀者批評指正。
02大氣污染物排放濃度達標判定的建議
2.1啟停窯階段大氣污染物達標判定
玻璃爐窯建成后,需將爐窯從常溫經7~14天逐步烤窯升溫至1100℃左右,換用正常燃燒設備升溫至1350℃左右;后經3~5天逐步投入易融的碎玻璃與小量粉料,待爐窯火焰空間溫度達到1580℃左右方可正常加入配合料;再經3~5天達到生產所需的玻璃液面線,然后進行放料和試生產;但整個窯爐的系統溫度達到熱力學平衡與穩定的狀態還需要10~14天,屆時煙氣溫度達到300℃左右。此時,爐窯耐材水分基本蒸發完畢,脫硫、脫硝設備具備運行條件,否則低溫濕煙氣將導致脫硫、脫硝、除塵設備內產生嚴重結露、析水現象,致使設備損壞或報廢。因此整個烤窯過程需23~38天,冬季受氣溫影響,窯尾煙氣溫度達到脫硝的溫度條件還要延長5天左右。
建議:玻璃爐窯冷點火時(從點火烤窯升溫、投料至穩定運行)30日(冬季時間可適當延長至35日)內的大氣污染物排放數據可不作為達標判定依據。
玻璃生產線運行到了一定的年限,就要進行相應的冷修改造,以確保安全生產、技術提高和產品升級的需要。冷修改造前期包括止火、放水等工作,時間約48小時,在此期間達不到脫硝溫度要求。
建議:停窯48小時內的氮氧化物排放數據可不作為達標判定依據。
2.2 爐窯熱修階段大氣污染物達標判定
隨著爐齡的增加,玻璃爐窯不可避免會出現一些安全隱患,通過采取熱修技術來延長爐窯的使用壽命,從而實現更大的經濟效益。爐窯熱修主要是進行拆開蓄熱室,疏通格子體以及拆開煙道進行清灰等工作,每次需1~3天時間。在此期間,爐窯對外開口,大量冷風進入煙氣,導致環保設施無法正常運行。
建議:玻璃爐窯熱修72小時內的大氣污染物排放數據可不作為達標判定依據。
2.3 環保設施檢修階段大氣污染物達標判定
根據實際工況,環保設施需定期檢修,如清理管道煙塵、更換除塵布袋和脫硝系統催化劑等。基于調查結果,部分環保設施檢修時間如下:電除塵+SCR兩個處理單元同時清灰需要28小時;電除塵器配件更換(如電除塵器的振打錘、絕緣子出現故障、電極板短路等需換件或校正)需要36小時;更換布袋除塵器的布袋需要48小時;清理陶瓷管積塵或更換陶瓷管需要96小時;更換脫硝催化劑并升溫至脫硝正常工況需要48小時。
建議:玻璃爐窯環保設施檢修期間相應的大氣污染物排放數據可不作為達標判定依據。
同時,參照《排污許可證申請與核發技術規范 玻璃工業—平板玻璃》(HJ 856-2017),建議:對于已建備用污染治理設施的玻璃企業,非正常情況切換脫硝設施時,脫硝設施啟動6小時內的氮氧化物排放數據可不作為達標判定依據。
2.4 玻璃爐窯換向階段大氣污染物達標判定
由于工藝和節能的需要,蓄熱式馬蹄焰(橫火焰)玻璃爐窯每20~30分鐘要進行一次火焰換向,廢氣和被預熱的煤氣交替地流經蓄熱室,換向時原燃燒側蓄熱室和煤氣道內(根據爐窯大小不同)約有30~100立方米煤氣要通過煙囪排放至大氣。雖然有煤氣回收裝置,但換火時仍有部分煤氣蓄熱室中的煤氣被反向回至煙道排出。發生爐煤氣成分含量如表1所示。
表1 發生爐煤氣成分含量(%)

檢測結果顯示,爐窯換向時煙氣在線監測數據波動相對較大,二氧化硫數值瞬間升高,峰值達到1500mg/m3(正常情況下二氧化硫產生濃度為800~1200mg/m3)。企業認為一氧化碳對二氧化硫的檢測結果產生了干擾。
二氧化硫的測量可分為短期測定和連續測定。在短期測定時如采用定電位電解法,應注意一氧化碳的干擾。《固定污染源廢氣 二氧化硫的測定 便攜式紫外吸收法》(HJ 1131-2020)、《固定污染源廢氣 二氧化硫的測定 非分散紅外吸收法》(HJ 629-2011)等標準未提及一氧化碳對二氧化硫的干擾。我國CEMS測量二氧化硫應用最廣泛的是完全抽提+紅外吸收法和完全抽提+紫外吸收法。采用完全抽提+紅外吸收法時,水和二氧化碳在紅外區7.5μm~5.0μm幾乎完全吸收,與二氧化硫的吸收特征峰完全重疊,應采用伴熱抽取去除水和二氧化碳干擾。
換向屬于玻璃爐窯正常工況,需確保各類污染物穩定達標排放。對換向時的廢氣治理提出建議如下:
1、優化煤氣回收系統進一步提高煤氣回收率。
2、對脫硫設施進行改造。主要改造方法包括:一是增加脫硫塔高度和直徑,提升循環泵流量;二是采用雙托盤技術,增加接觸面積,提高脫硫效率;三是采用單塔雙循環、雙塔雙循環、半干法等技術。
建議:換向屬于玻璃爐窯正常工況,應確保各類污染物穩定達標排放。同時,應盡量消除一氧化碳、水分等對二氧化硫檢測結果的影響。
03注意事項
1、玻璃企業在出現非正常生產運行情況時,應提前或及時向生態環境管理部門備案或報告。
2、對于玻璃企業爐窯啟停、熱修、環保設施檢修等情況,應通過加強正常運營時污染物排放管理、減少污染物排放量的方式,確保全廠污染物實際年排放量(正常排放+非正常排放)滿足許可排放量要求。
04致謝
感謝山東省日用硅酸鹽工業協會、湖北三峽新型建材股份有限公司、安徽德力日用玻璃股份有限公司、東莞南玻太陽能玻璃有限公司、廣東華興玻璃股份有限公司、南寧浮法玻璃有限責任公司、山東力諾特種玻璃股份有限公司、煙臺長裕玻璃有限公司、四川省宜賓環球集團有限公司、北京濟元紫能環境工程有限公司等單位在啟停窯、熱修、環保設施檢修等方面提供的資料。感謝中國建筑玻璃與工業玻璃協會、中國日用玻璃協會、中國建材報對相關研究工作的支持。
參考文獻
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