2021/12/8 15:40:55 来源： 宁夏熙堡环保科技有限公司
水泥行业脱硝超低排放改造
随着火电、钢铁等行业相继逐步完成超低排放改造工作，水泥等建材行业超低排放改造将提上日程。在生态环境部下发《关于在疫情防控常态化前提下积极服务落实“六保”任务 坚决打赢打好污染防治攻坚战的意见》中第一次明确提出水泥超低排放的要求。“要求建材行业产能较大的地区因地制宜研究开展水泥，陶瓷等行业超低排放改造”。
目前，各地纷纷发布了水泥行业超低排放相关政策，大部分地区氮氧化物（NOx）执行标准排放限值100mg/Nm3，部分地区执行排放限值50mg/Nm3。
回转窑是新型干法水泥物料烧成的关键技术装备，也是NOx的主要来源。煅烧水泥熟料时生成一氧化氮NO的途径主要有四种，即第一种热力型NOx，它是燃料在水泥窑头1400℃以上燃烧时会产生大量NOx；第二种瞬发型NOx，它是有碳氢根存在时，于火焰前端瞬发形成的NOx，一般这种瞬发NO生成量的比例很小；第三种燃料型NO，它是由燃料中所含氮所产生的。第四种生料型NOx，它是由窑喂料中含氮的化合物分解后而形成的NOx，在窑废气中NO2一般仅占NOx总量的5％以下，NO则占总量的95％以上。
在我国新型干法水泥回转窑上常用的NOx控制技术主要有以下几种：一是优化窑和分解炉的燃烧制度；二是改变配料方案，掺用矿化剂以求降低熟料烧成温度和时间，改进熟料易烧性；三是采用低NOx的燃烧器；四是在窑尾分解炉和管道中的阶段燃烧技术。然而，即使把上述四种措施全部采用起来，事实上水泥窑的NOx排放也很难达到100mg／Nm3以下。采用选择性非催化还原（SNCR）脱硝法、选择性催化还原（SCR）脱硝法和高分子干法脱硝进一步降低NOx排放的措施是一个非常有效的降低NOx排放的途径。
1. SNCR 脱硝技术
SNCR脱硝技术主要在850～1050℃下，将含氨水或尿素溶液喷入烟气中，将NO还原，生成氮气和水。在水泥窑氮氧化物减排实施中，主要在分解炉合适位置喷入适量的还原剂（氨水或是尿素溶液），喷入的还原剂在烟气自身热力运动和喷枪的合理分散作用下，同氮氧化物完成充分混合，在适合的温度下，反应生成氮气和水。SNCR 脱硝效率为40%~60%。
2. SCR 脱硝技术
根据水泥窑炉烟气温度区间特性，适应现有SCR技术的位置在预热器出口，该位置烟气温度约为340℃。从预热器出来的高温烟气，经烟道引出后转向进入SCR反应器；在SCR反应器前通过喷氨格栅将还原剂喷入烟道中，经静态混合器的混合作用，将还原剂同烟气中的NOx均匀混合，进入SCR反应器；还原剂中的NH3和NOx在催化剂的作用下反应生成H2O和N2，净化后的烟气再回到后续设备。还原剂可采用尿素溶液或氨水。脱硝效率70%~95%，受催化剂活性影响较大。
3. 高分子脱硝技术
高分子脱硝技术是在700~1100℃温度下，将含高分子脱硝剂通过脱硝设备喷入烟气中，将NOX还原，生成氮气和水。在水泥窑氮氧化物减排实施中，在分解炉合适位置喷入适量的高分子脱硝剂作为还原剂，喷入的还原剂在烟气自身热力运动和喷枪的合理分散作用下，同氮氧化物完成充分混合，在适合的温度下，反应生成氮气和水。其脱硝效率70%~90%。
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针对水泥行业氮氧化物超低排放的改造要求，可选择一种或两种脱硝技术，达到氮氧化物超低排放的目的。对于氮氧化物（NOx）执行标准排放限值100mg/Nm3的地区，采用SCR或高分子脱硝技术脱硝技术；对于氮氧化物（NOx）执行标准排放限值50mg/Nm3的地区，采用高分子脱硝+SCR或SNCR+SCR联合脱硝的方式。
综上所述，现有技术完全可实现水泥行业氮氧化物超低排放改造目标。
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