水泥炉窑SNCR及SCR烟气脱硝技术比较

2.2燃烧后烟气脱除技术

针对水泥窑烟气中已生成NOx进行脱除的技术主要有选择性催化还原技术(SelectiveCatalyticRe-duction，即SCR技术)和选择性非催化还原技术(Se-lectiveNon-CatalyticReduction，即SNCR技术)。

2.2.1SCR技术

SCR技术为含有氨基的还原剂与催化剂在温度窗口约200～450℃，快速、高效地将水泥窑内烟气中生成的NOx选择性的还原为N2。水泥窑SCR布置方式可采取高尘(HighdustSystem)和低温低尘(Tail-endSystem)这两种布置方式。高尘布置方式流程如图1所示[5]。

SCR反应器布置在第一级旋风预热器之后，此处烟气温度与催化剂活性温度窗口较为吻合，无需对烟气进行再加热。据报道，采用SCR技术进行脱硝的水泥炉窑仅有3家[3]，其中德国SolnhoferZement-werkes和意大利CementeriadiMonselice这2家水泥炉窑采用图1的高尘布置方式。

2.2.2SNCR技术

SNCR技术为在水泥窑的适当位置喷入含有氨基的还原剂，使烟气中已生成的NOx被还原为N2。含有氨基的还原剂主要有氨气、液氨、氨水和尿素。对于不同还原剂，对应的温度窗口亦有所区别，以NH3为还原剂的最佳温度窗口在760～930℃之间[3]，以尿素为还原剂，对应的脱硝反应最佳温度窗口为950～1040℃，较之氨气稍高。

据文献[3]及文献[6]报道，氨水作为水泥窑SNCR法脱硝最适合还原剂，尿素溶液由于其分子动量较大，则更适合于大型工业锅炉等脱硝。水泥窑SNCR还原剂可能的喷射点如图2所示。

a—分解炉的还原区域，温度为930～990℃，SNCR脱硝最佳温度区域;b—燃尽风喷入的氧化性气氛区域，即分解炉上部的出口烟道处，烟气温度为850～890℃;c—烟室与最后一级旋风预热器之间区域

图2水泥炉窑还原剂喷射点布置

SNCR技术关键是还原剂喷射在合适的温度窗口以及喷入的还原剂与烟气中的NOx能够进行充分混合，从而实现较高的脱硝效率，提高还原剂利用率，降低还原剂耗量和尾部氨逃逸。

对水泥窑，无论还原剂喷入分解炉或烟室之后的烟道内，较之大型工业锅炉，烟气在适合脱硝反应的温度窗口内停留时间更长，且混合效果更好，从国外工程运行经验看，脱硝效率至少可以达50%;部分运行时间长，经验累积丰富的水泥炉窑，通过不断优化水泥窑运行，SNCR脱硝效率甚至高达80%[6]，同时又不引起氨逃逸超标。

2.2.3SCR法与SNCR法比较

2.2.3.1技术指标比较

就SCR法脱硝与SNCR法脱硝这两种技术本身而言，SCR法脱硝效率更高，从国外运行的几个SCR工程实例看，脱硝效率可达90%以上[5]。在国外经济发达国家和地区，以欧盟为例，各个国家水泥行业排放标准差异很大，见表1[7]。

从表1可以看出：大部分欧盟国家水泥炉窑排放浓度较高，通过实施SNCR技术，实现50%左右的脱硝效率，NOx即可达标排放。即使对于NOx排放标准最为严格的国家瑞典，其NOx排放限值为200mg/m3(标况、干基、10%O2)，见表中圈出部分，在瑞典国内水泥炉窑脱硝运行时间长，经验丰富，在氨氮摩尔比为1.1时，其脱硝效率高达80%左右，且氨逃逸未有明显上升[3，6]。

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