专家浅议水泥生产的脱硝问题

降低熟料烧成温度的措施有：

（1）稳定生产，特别是原燃材料的均衡稳定；

（2）合理平衡配料方案，在保证熟料质量的情况下，提高生料的易烧性；

（3）加入一定量的矿化剂，降低物料的最低共熔点，从而降低烧成温度。

对于生料易烧性较差的窑，该项措施一般能降低NOX排放5%～10%。

这里有一个典型的案例可以佐证烧成温度对NOX排放的影响，2015年11月中旬笔者受河南省环保局邀请，参加了对省内水泥企业脱硝设施及运行情况的检查，针对特种水泥要不要上脱硝设施、是否具备条件，一时难以决策，随决定在检查中根据具体情况再定。但在检查中发现硫铝酸盐熟料1000t/d预分解窑、混凝土膨胀剂熟料1000t/d预分解窑的废气NOX都不高，这与其烧成温度低有直接的关系。硫铝酸盐熟料的烧成温度一般在1350℃，混凝土膨胀剂熟料的烧成温度只有1200℃左右。

由于两个厂都没有上脱硝设施，检查组认为在线分析仪的监测结果需要核实确认，于2015年11月12日调标定人员，对焦作华岩实业有限公司的生产线进行了NOX现场实测，其检测结果见表21-01。

焦作华岩实业有限公司窑尾废气现场实测

检测结果表明，不论是实测值还是换算值，NOX都比煅烧硅酸盐水泥熟料的预分解窑低得多。所谓换算值，是环保局为防止生产厂家往废气里掺净空气以冲淡排放浓度，用空气过量系数折算为不含过量空气的烟气NOX含量。

4，低NOX燃烧措施

低NOX燃烧措施主要针对窑头燃烧器，有低氮燃烧、低氧燃烧、浓淡偏差燃烧、烟气再循环燃烧、替代燃料燃烧等措施。

如果现有的窑头燃烧器性能比较陈旧，就应该进行升级改造，更新采用大推力、低风量、混合好、火焰峰值温度低的燃烧器。这主要是应用低氧、低氮、控高温的原理，减少NOX的生成。

将煤粉通道布置在轴流风和旋流风两层通道以内，煤风道以内不再设置旋流风，且具有较高的一次风出口风速。以实现火焰中心的煤粉富集，燃料主要集中在火焰的中心区域，形成燃料密集型火焰，在氧浓度较低的情况下低氮燃烧；以实现粗细匀称、拉长固定碳燃烧区的火焰，在峰值温度较低的情况下低氮煅烧。

也有专门开发的低NOX燃烧器，除具备上述特点外，还采取了偏差燃烧、替代燃料等措施，这主要是应用燃烧中的同时还原原理。偏差燃烧可利用CO还原部分NOX，使用部分替代燃料不但能控制火焰峰值，而且替代燃料中本身就含有少量的脱硝氨。

还可采取烟气再循环燃烧技术，比如部分利用窑尾废气作为煤风使用，即实现了低氧、低氮，又增加了还原气氛，还控制了火焰峰值。

根据现有燃烧器的好坏和所采用的低氮燃烧技术的力度不同，该项措施一般能降低NOX排放5%～30%。

5，分级燃烧自还原措施

一是按温度分级，把不需要高温烧成的那部分煤放在窑头以外去烧，以减少NOX的生成，现在的窑外分解窑就是这种天然的工艺，所以它比其他回转窑排放的NOX要少。

二是按气氛分级，具体根据分解炉的结构特点，将分解炉分为主还原区、弱还原区、完全燃烧区。一般分解炉的分级燃烧如图21-07所示，带预燃室的分级燃烧如图21-08所示。

一般分解炉分级燃烧示意图

带预燃室分解炉分级燃烧示意图

先在分解炉的还原区内（还原气氛）还原窑内头煤高温燃烧形成的NOX，然后再于分解炉的完全燃烧区内（富氧气氛）把分解炉的尾煤燃尽。实际上，早期引进的DD型分解炉就有这种功能。

主还原区设在分解炉的下锥部，对过剩空气不多的窑尾废气，在不给三次风的情况下再给一部分煤，使其形成更浓的还原气氛，实现对窑尾废气中NOX的部分还原。

弱还原区设在中部，将剩余的分解炉用煤全部加入，但分解炉用三次风却不给全，在保证煤粉燃烧的情况下形成较弱的还原气氛，一是进一步还原窑尾废气，二是减少分解炉燃烧中的NOX形成。

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