新闻
  • 新闻
  • 产品
  • 企业
您当前的位置:北极星大气网 > 烟气脱硝 > 正文

贾华平:水泥行业氮氧化物超低排放之技术刍议

北极星大气网  来源:水泥人网    2019/11/11 9:02:38  我要投稿  

北极星大气网讯:本文作者:贾华平,1958年11月10日生人,毕业于济南大学水泥工艺专业,曾任天瑞水泥集团有限公司总工程师。

1.jpg

一,超低排放的演化

目前,水泥生产的大气污染物排放国家标准,仍然执行GB 4915-2013。标准要求新建企业自2014年03月01日、现有企业自2015年07月01日起,一般地区按表1执行,重点地区按表2执行。

2.jpg

由表1、表2可见,多数企业牵涉的控制指标有“颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氨”四项。实际上,国家标准为最低标准,这个要求不算太高,可以说现有生产企业已经全部实现。

在生态文明和绿色发展的大背景下,鉴于国内环保意识的增强和环保力度的加大,特别是近年来治理雾霾的压力要求,以及严重的产能过剩,各地方政府对国家的环保政策给予了积极响应,相继出台了自己的特别排放值实施计划,不但严格执行了国家的环保标准,而且因地制宜地制定了更加严格的地方标准,并达到了很好的落实。

值得一提的是,为了响应国家环保治理和供给侧改革的经济大局,水泥行业在水泥协会的主导下化危机为机遇,转化产能过剩于错峰生产、利用协同保价支撑环保治理,作出了很大贡献、取得了很好的业绩,既缓解了产能过剩、维护了行业的稳定、又促进了环保治理。

处于京津冀大气污染传输通道上的“2+26”城市覆盖了京、津及晋豫鲁三省,全部按国家重点地区标准执行,水泥行业对上述地区的雾霾治理作出了贡献。

不完全统计部分地区的严控标准见表3。表3

3.jpg

目前,我们建材行业的排放量,在全国工业系统中位列前二至前三位,其中二氧化硫占到全国排放总量的10%左右,氮氧化物占到全国排放总量的14%,烟尘排放占到全国排放总量的16%左右,废弃物排放总量占全国排放总量的13%左右。虽然近些年我们作了很大努力,采取了很多措施,各项指标有明显的进步,但是各行各业都在进步,所以总的比例没有发生显著的变化。

2019年10月29日,建材联合会的乔龙德会长,在芜湖给我们提出了新的要求:无论是今天的减排目标,还是此前提出的10、50、100指标,都是过渡性目标,不是最终目标,行业必须朝着更低的和无污染的排放目标而奋斗,彻底改变与扭转社会各界对行业的认识和评价。

二,超低排放的难题

严格的要求需要相应的技术支撑,否则就是一句空话。就超低排放控制的四个指标“颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、逃逸氨”来讲,覆盖所有企业的是颗粒物、氮氧化物,二氧化硫只是部分原燃材料含硫高的企业,氨逃逸则主要来自于二氧化硫、氮氧化物的治理措施。

在粉尘治理上,超低排放没有难度。概念性已经不存在技术难题,只是一个投入的问题、一个投入产出比问题、一个环保方面的机会成本问题。实际上,从上世纪80年代我们引进一系列环保治理设备和技术以来,确实取得了长足的进步,但仔细分析就会发现,除了技术的先进性以外,关键是过滤风速的大幅度降低。过滤风速的降低意味着装备的加大、投资的加大,这只不过是一个重视程度的问题。

关于二氧化硫的排放,原来在地域分布上不太均衡,水泥窑本身就是很好的脱硫工艺,北方的原燃材料含硫不高,脱硫问题主要在南方的一些水泥企业;但随着原料资源的不断贫化、低价位高硫煤的部分应用、以及已经热化起来的协同处理,需要脱硫的水泥企业迅速增多。但总体上讲,二氧化硫的超低排放还不是难题,只要给予一定的投入,采用相应的脱硫措施,还是能够实现的,无非是一次性投资和运行成本问题。

水泥行业超低排放的最大难题是氮氧化物,这与行业特点有关。要达到氮氧化物的超低排放,包括其他行业,就成熟的技术来讲,目前最有效也是唯一的措施就是SCR脱硝。

在水泥行业大致有三种路径:① 高温高尘,脱硝效率虽高,但易造成催化剂堵塞、中毒、磨损;② 中温中尘,虽然对催化剂的堵塞、中毒、磨损有所缓解,但脱硝效率很难保证;③ 低温低尘,虽然解决了催化剂的堵塞、中毒、磨损问题,但脱离了催化剂的温度窗口,需要加热、运行成本很高。

恩格斯曾经说过:“社会上一旦有技术上的需要,则这种需要会比十所大学更能把科学推向前进。” 这句话到现在依然有效,一定的压力、特别是自加的压力,往往能转化为动力。

水泥行业的生产企业、装备行业、研究单位,以及大专院校,正是在这种压力促使下,积极的开始了适应性改进、甚至是颠覆性创新,已经有不少成果开始了工业试验。

三,现行NOx超低排放技术评述

由于时间的关系,这里仅根据技术特点,选择一部分有代表性的技术方案作一个简单的评述,井底刍议、仅供参考。

为什么是刍议,各个企业、甚至每条线的环境和工况都不相同,就需要不同的技术共存发展。不存在哪种技术是最好的,而是哪种技术最适合自己,最适合的才是最好的。这里只谈已经有应用业绩、至少在工业试验上获得验证的技术:

1,以精准喷氨为代表的 上海万澄

目前水泥窑的SNCR空间上设在分解炉,然而分解炉的温度场不是均匀分布的、而且不是固定不变的。喷氨脱硝有一个温度窗口,在窗口以外的喷氨不但是无效的,而且会造成氨逃逸、形成氨污染,这就是造成SNCR脱硝效率不高的根本原因。因此,智能控制精准喷氨就成为提高SNCR效率的有效措施。

上海万澄环保科技有限公司,在这方面的研究就取得了突破,其提出的“智能优化控制+SNCR”技术,经四川国大、四川德胜、四川利森三条5000t/d线的实施验证,均取得了NOx排放浓度稳定控制在低于50mg/m³以下的效果。

其原理主要是采用分层级安装可独立控制的喷枪组,利用智能实时优化控制系统对NOx排放进行预测,对生产工况的变化实时跟随,根据工况及时调整并分别控制氨水的喷射位置及喷射量,从而达到提高脱硝效率、减少氨水用量、降低氨逃逸的目的。

优点:一次性投资很小,管理维护方便;

问题:氨水消耗量较大、运行成本较高,对烧成工况波动较大的生产线难以适应。

比如在某厂进行的6天试验,结果如下: ① NOx控制在200mg/Nm³时,氨水实际用量为742L/h; ② NOx控制在100mg/Nm³时,氨水实际用量为1169L/h; ③ NOx控制在50mg/Nm³时,氨水实际用量为1356L/h。

2,多项脱硝措施组合增效的 上海三融

面对NOx排放愈来愈严的要求,采用多项成熟技术的组合增效,不失为一种简单有效的方法,上海三融公司就集合组成了“分级燃烧+SNCR+蒸汽催化燃烧”脱硝技术。该技术试验的厂家比较多,积累了不少经验,为水泥行业脱硝事业作出了积极贡献。典型的代表是在江苏信宁新型建材有限公司5000t/d线上的试验。

优点:一次性投资较小,管理维护简单;问题:分料、分煤过于复杂,特别给工况波动时的操作调整带来一定困难,较大的工况波动将影响脱硝效果,氨水消耗量较大、运行成本较高。

分享到:
投稿联系:马女士  0335-3030550  13613388823  新闻投稿咨询QQ: 2731581970
邮箱:maxuejing#bjxmail.com(请将#换成@)
北极星环保网声明:此资讯系转载自北极星环保网合作媒体或互联网其它网站,北极星环保网登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述。文章内容仅供参考。
环保二维码
微信号:bjx-huanbao(北极星环保网)

北极星环保网官方订阅号
每日精选环保热门资讯,天天涨环保知识。
做环保,我们是认真的!

新闻排行榜

今日

本周

本月

关闭

重播

关闭

重播

热词检索:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ