淺談水泥企業(yè)脫硝減排SNCR工藝

　　摘要：本文主要介紹SNCR比較經(jīng)濟(jì)的脫硝效率是在55%以下，如控制SNCR脫硝效率達(dá)到60%甚至更高的脫硝效率，SNCR運(yùn)行投入成本會大幅度增加，因此水泥企業(yè)煙氣脫硝片面追求SNCR脫硝效率只會大幅增加脫硝成本和二次污染，選擇基本措施(采用優(yōu)化窯和分解爐的燃燒制度、空氣分級燃燒、燃料分級燃燒和低氮燃燒器等方法降低煤粉燃燒過程中氮氧化物的生成量)+選擇性非催化還原技術(shù)才能保證在NOX的排放濃度減少最經(jīng)濟(jì)。源頭消減才能更經(jīng)濟(jì)更好滿足《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915-2013)規(guī)定的大氣污染物特別排放限值要求。

　　關(guān)鍵詞：水泥企業(yè)，SNCR，NOX

　　1.引言

　　氮氧化物排放量被國家列入“十二五”規(guī)劃的控制性目標(biāo)，要求2015年氮氧化物排放總量比2010年下降10%，2011年我國水泥行業(yè)排放的NOX約220萬噸，占我國工業(yè)NOX排放總量的10%左右，對NOX排放貢獻(xiàn)僅次于火電和機(jī)動車尾氣排放，位居第三。NOX的排放問題已成為水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的制約因素。根據(jù)2010年對150多家水泥企業(yè)的調(diào)研，水泥廠的大氣污染物基本上得到了控制，但是NOX已成為主要廢氣污染源。

　　工業(yè)和信息化部發(fā)布的《水泥行業(yè)準(zhǔn)入條件》(工原[2010]第127號文件)水泥行業(yè)準(zhǔn)入條件中第二十條：嚴(yán)格執(zhí)行《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和《水泥工業(yè)除塵工程技術(shù)規(guī)范》以及可替代原料、燃料處理的污染控制標(biāo)準(zhǔn)。對水泥行業(yè)大氣污染物實行總量控制，水泥顆粒物排放在2009年基礎(chǔ)上降低50%，NOX在2009年基礎(chǔ)上降低25%;新建或改擴(kuò)建水泥(熟料)生產(chǎn)線項目須配置脫除NOX效率不低于60%的煙氣脫硝裝置。新建水泥項目要安裝在線排放監(jiān)控裝置，并采用高效污染治理設(shè)備。

　　現(xiàn)有生產(chǎn)線2015年7月1日起執(zhí)行《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915-2013)規(guī)定的大氣污染物排放限值，NOX的排放濃度控制在400mg/m3，大氣污染物特別排放限值，NOX的排放濃度控制在320mg/m3，因此水泥企業(yè)開展脫硝等大氣污染物減排工作勢在必行并顯得尤為迫切。

　　2.SNCR降低NOx原理

　　選擇性非催化還原(SelectiveNon-CatalyticReduction，以下簡寫為SNCR)技術(shù)是一種成熟的NOX控制處理技術(shù)。SNCR方法主要在850～1050℃下，將含氮的化學(xué)劑噴入煙氣中，將NO還原，生成氮?dú)夂退?。在水泥窯氮氧化物減排實施中，主要在分解爐合適位置噴入適量的還原劑(氨水或是尿素溶液)，噴入的還原劑在煙氣自身熱力運(yùn)動和噴槍的合理分散作用下，同氮氧化物完成充分混合，在適合的溫度和氣氛下，反應(yīng)生成氮?dú)夂退?，發(fā)生以下反應(yīng)過程如下：

　　4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O(1)

　　溫度進(jìn)一步升高,則可能發(fā)生以下的反應(yīng):

　　4NH3+5O2→4NO+6H2O(2)

　　當(dāng)溫度低于800℃時,NH3與NO的反應(yīng)速度很慢;當(dāng)溫度高于1050℃時反應(yīng)式(2)會逐漸起主導(dǎo)作用,當(dāng)溫度高于1300℃時NH3轉(zhuǎn)變?yōu)镹O的趨勢會變得明顯。該工藝脫硝效果穩(wěn)定且效率高，投資少，結(jié)構(gòu)簡單，便于維護(hù)，脫硝效果高于分級燃燒及選擇性非催化還原技術(shù)單項實用的的效果。