水泥行業(yè)為實現(xiàn)超低排放，按照水泥熟料生產(chǎn)工藝及廢氣限值，結合SNCR脫硝系統(tǒng)、袋收塵器的優(yōu)勢，利用新材料、新技術的不斷發(fā)展進步，有針對性地采用了三種方法進行超低排放改造，對脫硝治理及收塵治理的技術改造進行淺談。

引言

2020年3月，河北省印發(fā)《水泥工業(yè)大氣污染物超低排放標準》地方標準，對水泥窯及窯尾余熱利用系統(tǒng)大氣污染物排放管控，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放限值分別為10mg/m3、30mg/m3、100mg/m3；2020年4月，河南省發(fā)布《河南省水泥行業(yè)超低排放改造實施方案（征求意見稿）》。意見稿要求，2020年底前，全省水泥企業(yè)完成有組織和無組織超低排放改造。水泥窯及窯尾余熱利用系統(tǒng)廢氣基準含氧量10%條件下，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、汞及其化合物排放濃度小時均值分別不高于10、35、100、3、0.05毫克/立方米；鼓勵企業(yè)采用新技術，力爭顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度小時均值控制在10、20、50毫克/立方米以下。采用氨法脫硝的氨逃逸濃度不高于8毫克/立方米。由此可見，京津冀及周邊地區(qū)隨后的環(huán)保趨勢將向更高標準邁進，且按照國家環(huán)保針對污染防治深化治理企業(yè)進行差異化管控的要求，積極進行新的技術探索和儲備，執(zhí)行更嚴格的標準對于水泥企業(yè)來說，是一次更嚴格的篩選，也是一個更好的機遇。

水泥行業(yè)有組織煙氣治理內(nèi)容

水泥行業(yè)中回轉窯窯尾煙氣是最主要、最關鍵的廢氣排放源，以金隅冀東的大部分水泥公司為例，回轉窯窯內(nèi)為堿性環(huán)境，原料為石灰石，在高溫區(qū)域經(jīng)分解得到的氧化鈣和燃煤排放出來的二氧化硫大量反應，在正常的回轉窯運行條件下，窯尾二氧化硫排放濃度很低，因此窯尾煙氣無需末端脫硫措施，因此水泥熟料生產(chǎn)線的煙氣治理主要圍繞脫硝、除塵兩個重要環(huán)節(jié)。

當前，煙氣常用脫硝技術包括低氮燃燒技術、選擇性非催化還原技術(SNCR)、選擇性催化還原技術（SCR）、以及熱碳催化還原復合脫硝技術；除塵技術為袋式除塵器、電除塵器以及電袋復合除塵器?，F(xiàn)就針對使用低氮燃燒技術、選擇性非催化還原技術(SNCR)及袋除塵器對氮氧化物和粉塵超低排放改造進行探討。

（1）低氮燃燒技術

低氮氧化物燃燒技術是從源頭治理，主要包括低氮燃燒器和分解爐分級燃燒技術。低氮燃燒器通過增加燃燒器風道，降低一次空氣比例，使煤粉分級燃燒。分解爐分級燃燒技術利用助燃風分級或燃料分級加入，形成的貧氧氣氛或富燃料區(qū)域，產(chǎn)生一定量的CO、CH4、H2、HCN和固定碳等還原劑。這些還原劑與窯內(nèi)產(chǎn)生的NOx發(fā)生反應，將NOx還原成N2等無污染的惰性氣體。此外，煤粉在缺氧條件下燃燒也抑制了自身燃料型NOx的產(chǎn)生，使出分解爐的NOx含量大幅度降低，從而實現(xiàn)水泥生產(chǎn)過程中的NOx的減排的目的。反應式如下：

 2CO+2NO=N2+2CO2

 NH+NH=N2+H2

 2H2+2NO=N2+2H2O

所以在使用分級燃燒技術降低氮氧化物時，為了控制窯內(nèi)氣氛，首先應根據(jù)所使用的燃料類型，結合生料中的硫、堿含量等，在窯尾煙室、分解爐錐體等部位加裝良好的、易于調(diào)整的燃燒器，有利于煤粉在貧氧區(qū)生成CO，同時因為錐部區(qū)域風速較大，有利于煤粉的分散，并避免產(chǎn)生局部高溫區(qū)；其次可適當將三次風管進行上移，保持窯內(nèi)微氧化氣氛，延長還原劑還原NOx的時間。，從而使氮氧化物能夠最大限度的降低。

（2）選擇性非催化還原技術(SNCR)

選擇性非催化還原法（SNCR）是從末端治理，在無催化劑存在條件下將氨或尿素等還原劑利用機械霧化和攜帶風噴入爐內(nèi)高溫區(qū)，將氮氧化物還原成N2與H2O的方法。還原劑噴入窯爐尾部（或分解爐的中下部）合適的溫度區(qū)間（一般在850℃-1050℃之間），脫硝效率30%-70%。反應式為：

4NH3+4NO+O2→4N2+6H20

6NO2+8NH3→7N2+12H2O

所以在使用SNCR脫硝技術降低氮氧化物時，選好噴射位置，一般選在C5入口位置，盡可能將還原劑噴入到爐內(nèi)最有效溫度窗口區(qū)域內(nèi)，保證還原劑與NOX最大限度的反應，提高還原劑利用率，降低氨水用量和氨逃逸。要達到超低排放的標準，還要特別考慮還原劑在相應溫度窗區(qū)域的精細分布程度，所以選擇霧化效果好的噴槍十分重要，例如雙流體噴槍有良好的霧化效果和抗堵塞功能，其次在調(diào)試優(yōu)化期間，必須合理調(diào)節(jié)每支噴槍的霧化性能和流速，擴大噴灑覆蓋面積，為水泥熟料生產(chǎn)線的特性設定科學合理的NH3/NOx摩爾比，在氨逃逸不超標的情況下，以達到反應最充分、脫硝效果最好。

（3）袋式除塵器

現(xiàn)在水泥行業(yè)多數(shù)采用氣箱脈沖袋收塵器，但相較來說，噴吹脈沖袋收塵器比氣箱脈沖袋收塵器在空間利用和布置上更合理，進出氣方式更靈活，而且現(xiàn)在不斷出現(xiàn)的高性能濾袋及除塵器結構技術完全可以做到粉塵排放濃度≤10mg/m3，滿足超低排放標準。所以要實現(xiàn)有組織粉塵的超低排放，更換或者在原氣箱脈沖袋除塵器的基礎上改造升級為噴吹脈沖袋除塵器更有效果。

水泥行業(yè)無組織粉塵治理內(nèi)容

水泥行業(yè)中可能產(chǎn)生無組織粉塵排放的環(huán)節(jié)有礦石開采、原輔料及成品儲存、原輔料及成品輸送、工藝過程。所以無組織粉塵的治理需全面加強爆破開采、物料儲存、輸送及生產(chǎn)工藝過程無組織排放控制，推進大宗物料的清潔運輸，強化揚塵綜合治理。以金隅冀東水泥企業(yè)在無組織粉塵治理方面的措施為例，可實現(xiàn)水泥行業(yè)無組織粉塵的超低排放。

礦石爆破開采：爆破期間合理使用爆破抑塵車，開采使用自帶收塵設施的鉆機，如阿特拉斯鉆機，開采面全方位覆蓋霧炮抑塵車，實現(xiàn)爆破開采環(huán)節(jié)無組織粉塵的超低排放。

原輔料及成品儲存：全部采用密閉儲存庫或全封閉料棚進行存儲，物料裝卸過程噴淋噴霧等抑塵措施，料棚安裝收塵設施和實用型紅外線感應堆積門，物料出口安裝噴霧抑塵裝置和車輛沖洗裝置，所有料棚外加裝微型監(jiān)測設備，實時開展無組織排放監(jiān)測和視頻監(jiān)控，通過采取這些措施，能夠保證原輔料儲存環(huán)節(jié)對無組織粉塵排放進行嚴格管控，實現(xiàn)原輔料儲存環(huán)節(jié)無組織粉塵的超低排放。

原輔料及成品輸送：所有物料轉移、運輸全部采用全密閉皮帶、封閉通廊、管狀帶式輸送機和密閉車廂、真空罐車、氣力輸送等輸送方式進行運輸，能夠使得輸送過程中無組織粉塵最大限度的回用和管控。考慮到實際情況中資金投入及地理位置等多方面因素，多數(shù)企業(yè)無法實現(xiàn)管道輸送、氣力輸送等運輸方式，仍采用車輛運輸方式進行原輔材料的轉運，所以生產(chǎn)運輸?shù)缆沸枞坑不?，裸露土石方全部綠化，并配備高效機掃車、吸塵車、灑水車，進出廠道路安裝車輪清洗裝置，物料運輸車輛采用新能源車輛或國六排放標準汽車。運輸車輛全密閉。實現(xiàn)原輔料及成品輸送環(huán)節(jié)無組織粉塵的超低排放。

工藝過程：磨機前喂料裝置密閉，磨尾卸料口和除塵器出灰口安裝鎖風裝置，回轉窯系統(tǒng)保持微負壓，無漏風、漏料現(xiàn)象，這樣可實現(xiàn)工藝生產(chǎn)過程中無組織粉塵的超低排放。

結論

在“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)文明建設的新政策下，從政府加強環(huán)境保護和人民追求美好生活的角度出發(fā)，現(xiàn)在各地水泥行業(yè)的超低排放限值正在逐步降低，已然成為新環(huán)保標準修訂的基礎，同時各地政府部門在秋冬采暖季期間，通過加強污染物超低排放的管控力度，引導工業(yè)企業(yè)開展規(guī)范化建設，鼓勵企業(yè)進行提標升級改造，依照規(guī)范評定差異化管理等級，逐級帶動地方企業(yè)提高環(huán)保意識和水平，由此產(chǎn)生的環(huán)保效益和經(jīng)濟效益同步并進。水泥行業(yè)超低排放改造已勢在必行，所以只有學習先進經(jīng)驗，努力向綠色花園式企業(yè)邁進，全面打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，才是水泥企業(yè)的真正出路。

來源：北極星環(huán)保

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