[原創(chuàng)]低投資 高效率 低氨脫硝為水泥行業(yè)減“氮”帶來出路

  當(dāng)前，水泥行業(yè)仍施行《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4915-2013）大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物三項污染物排放指標(biāo)分別為30mg/ｍ3、200 mg/ｍ3和400 mg/ｍ3，重點區(qū)域執(zhí)行20mg/ｍ3、100 mg/ｍ3和320mg/ｍ3標(biāo)準(zhǔn)，部分地區(qū)因地方差異有所不同。

  但是，近年來隨著國家及地方政府環(huán)保政策的進(jìn)一步收緊，多省市連續(xù)出臺水泥工業(yè)大氣污染物特別排放值實施計劃，要求1-2年內(nèi)水泥行業(yè)全部完成超低排放改造，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度要分別不高于10 mg/ｍ3、50 mg/ｍ3、100 mg/ｍ3。需要指出的是，在當(dāng)前的環(huán)保形勢下，水泥企業(yè)降低污染物排放已經(jīng)不僅僅是提升自身競爭力的需要，在淘汰落后產(chǎn)能的進(jìn)程中，環(huán)保水平正在成為事關(guān)企業(yè)生存與發(fā)展大計的關(guān)鍵指標(biāo)。

  在水泥行業(yè)傳統(tǒng)三大污染物的治理中，氮氧化物因其超低排放技術(shù)難度要求高，且目前沒有成熟的示范線可供參考，因而成為當(dāng)前水泥企業(yè)關(guān)注的焦點。對此，北京綠巖環(huán)?？萍加邢挢?zé)任公司總工程師孫晉國也指出，在氮氧化物減排領(lǐng)域，現(xiàn)有主要技術(shù)包括SCR、SNCR、分級燃燒、低氨脫硝這四種方式，但是基于不同企業(yè)生產(chǎn)線工況條件的差異，以及上述四種脫硝方式本身的不同優(yōu)勢，水泥企業(yè)要選擇一條符合自身的氮氧化物脫除技術(shù)并不容易。

  為此，孫晉國還對上述四種降低氮氧化物排放的技術(shù)方案做了詳細(xì)對比：

  SCR（選擇性催化還原技術(shù)）：該技術(shù)以氨水或尿素為脫硝劑，在吸收塔內(nèi)的催化劑作用下作催化選擇吸收，脫硝率可達(dá)80%-90%，但該技術(shù)建設(shè)成本高，企業(yè)在改造時資金投入巨大，其一次性投資和運行成本大約在SNCR的兩倍以上。此外，對已建有余熱發(fā)電的窯尾系統(tǒng)來說，在空間布置上也較困難，增加的系統(tǒng)阻力較大、電耗較高。孫晉國還表示，SCR的核心技術(shù)是催化劑，SCR的溫度窗口一般在250～450 ℃之間，若溫度變化可能會使催化劑改變，造成新的污染。

  SNCR（選擇性非催化還原技術(shù)）：這是目前水泥行業(yè)主推的脫硝手段，盡管相對于SCR而言具有一次性投資較小、占用空間較小的優(yōu)點，但脫硝率較低，一般為50%-80%。并且后期運行成本較高，氨水作為脫硝劑消耗量巨大，其氨水成本甚至可使水泥噸熟料成本上升3-5塊。若氨水使用不當(dāng)還可能會造成水泥生產(chǎn)線氨逃逸超標(biāo)，造成二次污染。

  分級燃燒：該技術(shù)是指通過多點供煤、多點供風(fēng)，避免局部高溫來降低分解爐內(nèi)產(chǎn)生的氮氧化物。盡管分級燃燒技術(shù)投入成本不高，但水泥生產(chǎn)線氮氧化物90%左右產(chǎn)生在回轉(zhuǎn)窯，分解爐內(nèi)只占10%，所以分級燃燒對于降低水泥生產(chǎn)線整體的氮氧化物效果不突出，脫硝率較低。

  低氨脫硝：具體方案是將四級下料管的單管下料改為雙管下料，燃燒器下移，三次風(fēng)管上移，采用分解爐高強(qiáng)還原燃燒控制技術(shù)和窯頭窯尾用煤量優(yōu)化控制技術(shù)，使煤粉在分解爐內(nèi)全部分解，形成大量的還原劑，將窯內(nèi)產(chǎn)生的熱力型NOX強(qiáng)力還原成N2。從而大幅度減少窯尾煙氣的NOX含量，達(dá)到脫硝的目的，脫硝效率可達(dá)到60%以上，結(jié)合現(xiàn)有SNCR脫硝設(shè)施，在投入極少改造資金的情況下，可以使水泥企業(yè)氮氧化物排放量實現(xiàn)超低排放要求。

  綜合來看，孫晉國認(rèn)為，基于當(dāng)前水泥行業(yè)現(xiàn)狀，低氨脫硝技術(shù)可能更適合國內(nèi)水泥企業(yè)降低氮氧化物排放的需要。

  孫晉國介紹到，北京綠巖環(huán)保引進(jìn)國外最新的技術(shù)和理念，結(jié)合我國當(dāng)前水泥生產(chǎn)線實況，研究出先進(jìn)的低氨脫硝改造技術(shù)。該技術(shù)能有效解決回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氮氧化物排放，不僅能達(dá)到國內(nèi)氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)，甚至能實現(xiàn)超低排放，且投入成本低，回收周期短，一般在3-6個月，沒有后期維護(hù)費用，減輕水泥企業(yè)的資金壓力。

  以河南寶豐大地水泥為例，其5000t/d生產(chǎn)線技改前氮氧化物排放為260-280mg/ｍ3，氨水每小時使用量為1300升-1500升。北京綠巖環(huán)保對該生產(chǎn)線進(jìn)行全面調(diào)研并進(jìn)行低氨脫硝改造后，氮氧化物排放穩(wěn)定在70-80mg/ｍ3，氨水使用量減少到每小時700-800升。大大減少氨水使用量，降低氮氧化物排放，幫助企業(yè)實現(xiàn)了氮氧化物減排目標(biāo)。

  除此外，北京綠巖環(huán)保憑借其突出的低氨脫硝技術(shù)與完善的售前售后服務(wù)，與內(nèi)蒙古君正化工水泥有限責(zé)任公司、寧夏勝金水泥有限責(zé)任公司、金隅冀東永吉水泥有限公司、山西桃園東義水泥有限公司、淶水金隅冀東水泥有限公司等國內(nèi)近20家水泥企業(yè)展開合作，并獲得一致好評。

  當(dāng)前，我國水泥行業(yè)環(huán)保指標(biāo)日益嚴(yán)苛，企業(yè)環(huán)保壓力增大，孫晉國表示，北京綠巖將承擔(dān)起環(huán)保企業(yè)的社會責(zé)任，在目前的低氨脫硝技術(shù)上進(jìn)行研發(fā)和改造，為持續(xù)降低水泥企業(yè)氮氧化物排放而不懈努力。

  水泥行業(yè)氮氧化物、顆粒物等減排難度大、成本高，尋找一條可行的技術(shù)路徑使氮氧化物、顆粒物及二氧化硫減排技術(shù)排放指標(biāo)滿足超低排放要求迫在眉睫。為此，中國水泥網(wǎng)于2018年8月9日-10日在河南鄭州召開“2018中國水泥行業(yè)超潔凈排放研討會”，誠邀政府主管領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)專家、科研單位等共聚一堂，探討更高效，更經(jīng)濟(jì)的水泥行業(yè)超低排放實施方案，進(jìn)而實現(xiàn)超低排放，推動行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。屆時北京綠巖環(huán)保又將帶來怎樣的精彩分享？讓我們拭目以待。