北極星大氣網(wǎng)訊:近年來，SNCR技術(shù)的應(yīng)用大大降低了水泥行業(yè)氮氧化物的排放量，但也給水泥企業(yè)帶來了一定的成本壓力。水泥窯燒成系統(tǒng)專家、昆明理工大學(xué)高級(jí)教授李建錫認(rèn)為，氨水本身具有污染性，在環(huán)保日益嚴(yán)苛的情況下，使用氨水還原氮氧化物并不能達(dá)到減排的目的。在他看來，水泥窯脫硝必須減少氨水的使用，如此方可達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。
水泥窯燒成系統(tǒng)專家、昆明理工大學(xué)高級(jí)教授李建錫
由李建錫帶頭研發(fā)的“水泥窯無氨脫硝、高產(chǎn)、節(jié)能一體化技術(shù)”可以在不用氨水、尿素、催化劑等條件下，達(dá)到脫硝40%以上的目標(biāo)，使NOx排放濃度大幅度降低達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)大幅節(jié)能、提產(chǎn)，大大減少了對(duì)空氣的污染。
在“2016第四屆中國水泥節(jié)能環(huán)保技術(shù)交流大會(huì)”上，李建錫帶來了《水泥窯無氨脫硝高產(chǎn)、節(jié)能一體化技術(shù)》報(bào)告，分析了我國水泥窯爐NOx控制技術(shù)現(xiàn)狀，闡明了研發(fā)“水泥窯無氨脫硝高產(chǎn)、節(jié)能一體化技術(shù)”的意義及其作用。
一、項(xiàng)目的意義
2012年全國氮氧化物排放量2273.6萬噸，主要集中在火電、水泥和機(jī)動(dòng)車行業(yè)。水泥行業(yè)占30%，約600多萬噸。
2013年全國水泥排放氮氧化物約600萬噸，約占全國氮氧化物排放總量的30%，僅次于電力行業(yè)和機(jī)動(dòng)車尾氣排放，位居第三。
2014年我國水泥產(chǎn)量為24.14億噸，水泥企業(yè)近3624家。水泥煅燒產(chǎn)生大量NOx，排放濃度500mg/Nm3~2200mg/Nm3，每噸熟料約產(chǎn)生1.5kg~1.8kg氮氧化物。
《我國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展十二五規(guī)劃綱要》，明確提出“十二五”氮氧化物減排10%的約束性指標(biāo)，對(duì)脫硝技術(shù)提出更高的要求。
所謂無氨脫硝，就是大幅度地降低水泥窯氨水以及尿素的使用，而減少50%甚至于完全不用氨水才叫大幅度降低。降低生產(chǎn)成本是使用“水泥窯無氨脫硝高產(chǎn)、節(jié)能一體化技術(shù)”的次要原因，更重要的原因在于使用氨水脫硝對(duì)水泥企業(yè)的總體工作來講根本不具備減排的意義，因?yàn)榘彼旧砭哂形廴拘?，我們不能用一個(gè)污染源去治理另一個(gè)污染。使用氨水脫硝是種過渡技術(shù)，我預(yù)測，五年后水泥廠的氨水用量會(huì)大幅度下降，甚至有些廠就直接不用氨水來脫硝了，將來水泥廠脫硝的方向一定不是依靠氨水。
二、我國水泥窯爐NOx控制技術(shù)現(xiàn)狀
現(xiàn)在在脫硝領(lǐng)域有三個(gè)主要技術(shù)，選擇性催化還原(SCR)技術(shù)、選擇性非催化還原(SNCR)技術(shù)和爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)，前面兩個(gè)技術(shù)需要用到氨水。
1、選擇性催化還原(SCR)技術(shù)
基本化學(xué)原理
選擇性催化還原法(SCR)是工業(yè)上應(yīng)用最廣的一種脫硝技術(shù)，反應(yīng)溫度一般為300～450℃，理想狀態(tài)下，可使NOx的脫除率達(dá)90%以上，是目前最好的固定源NOx治理技術(shù)，但還是使用到了氨水。
SCR在水泥窯爐上應(yīng)用的問題：
(1)煙塵中顆粒物會(huì)堵塞催化劑，必須安裝吹灰器;
(2)煙氣中的堿性物質(zhì)、CaO和SO2會(huì)使催化劑中毒;
(3)如果將SCR安裝在除塵器的下游，必須安裝煙氣再熱器，加熱煙氣到催化劑的最佳工作溫度。
2、選擇性非催化還原(SNCR)技術(shù)
SNCR工藝的主要化學(xué)反應(yīng)
在這一技術(shù)中，尿素、NH3均可作為還原劑。溫度過高時(shí)氨會(huì)和氧反應(yīng)生成NOx;溫度過低則會(huì)使NOx還原反應(yīng)的速率過低，造成原煙氣中有過量的氨逃逸或是生料物料上有氨沉積。因此必須尋找合理的氨氣噴入位置，達(dá)到適合SNCR反應(yīng)的溫度區(qū)間。
SNCR技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是固定投資少、設(shè)備簡單、不用催化劑、初期投資少、系統(tǒng)簡單，并且易于實(shí)施。
但這一技術(shù)的脫硝效率低，一般低于<40%，同時(shí)運(yùn)行成本較高，對(duì)反應(yīng)溫度要求高，需要準(zhǔn)確控制反應(yīng)區(qū)內(nèi)的溫度;SNCR技術(shù)需要比較高的NH3/NOx值(一般大于1)，部分NH3被產(chǎn)品吸收。從國家層面講，這一技術(shù)不具備減排意義。
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