齊硯勇：水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氮氧化物含量可控到零

今年，已有河南、安徽、河北、浙江等水泥大省再次明確且收緊超低排放指標。其中氮氧化物較嚴地區(qū)已要求控制在50mg/m³以下。面對日益嚴格的排放標準，當前行業(yè)內(nèi)的技術(shù)能否實現(xiàn)該指標，又存在哪些問題呢？針對水泥行業(yè)脫硝技術(shù)現(xiàn)在等問題，中國水泥網(wǎng)與西南科技大學(xué)副教授齊硯勇進行了交流。

關(guān)于當前水泥行業(yè)50mg/m³的氮氧化物排放指標，齊硯勇表示，使用當前業(yè)內(nèi)較為主流的脫硝技術(shù)SNCR和SCR都可以幫助企業(yè)達到該標準，不過兩種脫硝技術(shù)又都存在技術(shù)障礙，且目前尚未完全突破。

“采用SNCR脫硝技術(shù)能夠達到當前要求的排放標準，如在去四川江油國大水泥廠調(diào)研過程中得知該水泥企業(yè)采用的SNCR脫硝技術(shù)可以實現(xiàn)氮氧化物排放量在50mg/m³以下，但氨逃逸是未知數(shù)”齊硯勇?lián)鷳n道。

在與齊教授交流過程中得知，單從排放指標來看，傳統(tǒng)的SNCR脫硝技術(shù)可以使氮氧化物排放量降到50mg/m³，然而綜合來講，由于目前雖有儀器測量但似乎還沒有一個儀器可以精準測量氨逃逸量，使得其成為SNCR脫硝技術(shù)突破中的難關(guān)。

“目前來看，國內(nèi)有很多企業(yè)都在做SCR脫硝技術(shù)實踐，高溫高塵、高溫中塵、低溫低塵等多種方案，這些方案短期在短期運行過程中都沒有問題且效果顯著，但該技術(shù)到目前為止還尚未成熟且存在關(guān)鍵性問題有待解決”齊硯勇表示。

在與齊教授交流中得知SCR脫硝技術(shù)尚待解決的關(guān)鍵性問題主要有兩個：

1、催化劑的堵塞。水泥行業(yè)粉塵含量很高，且顆粒為不規(guī)則的毛刺型，流動性很差，不像球型顆粒易于清理，這極易造成催化劑的堵塞。

2、硫酸銨造成的催化劑失效。在脫硝過程中，二氧化硫相對高的環(huán)境下，如果噴氨水會使其與二氧化硫反應(yīng)形成硫酸銨，它會黏在催化劑上，使催化劑很快失效。

總體而言，齊硯勇認為SNCR脫硝的極限50mg/m³沒有問題，但氨逃逸問題難以解決；SCR技術(shù)不太成熟，目前行業(yè)內(nèi)尚未出現(xiàn)SCR項目長期且穩(wěn)定運行三年以上的案例。

那么在兩種技術(shù)都各有弊端的情況下，降低氮氧化物的生成至關(guān)重要。如何在燒成系統(tǒng)中降低氮氧化物的生成量呢？齊硯勇認為，水泥窯爐內(nèi)氮氧化物產(chǎn)生的主要點還在分解爐，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的氮氧化物產(chǎn)生含量是切實可控的，想降低到多少就可以實現(xiàn)到多少，這在水泥廠都可以真實驗證。

那么回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氮氧化物能降到多少？齊教授表示，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的氮氧化物可以實現(xiàn)到零生產(chǎn)。

“在回轉(zhuǎn)窯中，氮氧化物的生成跟氧氣濃度是第一位的關(guān)系。當有氧氣的時候，隨著溫度的增高氮氧化物含量會增加，如果氧氣濃度低，就算溫度高也是不會生成氮氧化物的”齊教授直言。

故而他認為，若把氧氣濃度降到接近零，在一定的一氧化碳（達到5000ppm）的情況下，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的氮氧化物就可以達到零產(chǎn)生。

在水泥行業(yè)綠色發(fā)展大背景下，超低排放勢在必行，也由此催生了流派眾多的技術(shù)路徑，呈現(xiàn)百家爭鳴之勢。在此背景下，中國水泥網(wǎng)定于2020年8月25-26日在浙江湖州召開"2020中國水泥行業(yè)超潔凈排放技術(shù)交流大會”，屆時，西南科技大學(xué)副教授齊硯勇將會為大家?guī)砀嗑蕛?nèi)容。