水泥行业烟气多种污染物“超低排放”整体解决方案

1.6现行污染物处理技术

(1)粉尘治理。

水泥工业目前使用的除尘技术主要是袋式除尘、静电除尘机电袋复合除尘。水泥窑的窑头、窑尾，一般需要对烟气降温调质，采用增湿塔等措施将高温气体降到150℃以下和适宜的比电阻(<1011Ω˙cm)，再利用袋式除尘器或静电除尘器净化处理。

(2)SO2排放治理。

水泥工业废气中的SO2，主要来源于水泥原料或燃料中的含硫化合物，及在高温氧化条件下生成的硫氧化物。对于新型干法生产来说，硫和钾、钠、氯一样。是引起预热器、分解炉结皮堵塞的重要因素之一，是一种对生产有害、需要加以限制的一种组分。由于在水泥回转窑内存在充足的钙和一定量的钾钠，所形成的硫酸盐挥发性较差、有90%以上残留在熟料中，因而在废气中排放的SO2和其它工业窑炉(如电力锅炉)相比要少许多。

目前我国水泥工业采用的只是在生产过程中尽量减少SO2产生的一些方法，其中最简单有效的方法就是新型干法生产线选择合适的硫碱比;同时采用窑磨一体运行和袋收尘器除尘。采用窑磨一体的废气处理方式。把窑尾废气引入生料粉磨系统。在生料磨内，由于物料受外力的作用，产生大量的新生界面，具有新生界面的CaCO3有很高的活性，在较低的温度下，能够吸收窑尾废气中的SO2;同时生料磨中，由于原料中水分的蒸发，有大量水蒸汽存在，加速了CaCO3吸收SO2的过程，把SO2转变成CaSO4。

在预热阶段会逃逸预热器，此时没有活性CaO与之反应，或生料磨不足以将之完全去除，可能有较高的SO2排放，需要进行额外的处理。

(3)NOx排放治理。

近几年来，大部分水泥厂采用选择性非催化还原技术(SNCR)，即将氨水或尿素等氨基物质在一定的条件下与烟气混合，在不使用催化剂的情况下将氮氧化物还原成为无毒的氮气和水，实现系统的NOx减排>50%。

少部分水泥厂窑头主燃烧器采用低NOx燃烧器、分解炉分级燃烧技术，以最小的操作成本，尽可能的降低NOx在分解炉内浓度。

分解炉采用空气分级和燃料分解燃烧技术，利用助燃风的分级或燃料分级加入，降低分解炉内燃料NOx的形成，并通过燃烧过程的控制，还原炉内的NOx，从而实现系统的NOx减排，总的NOx减排10%~30%。

使用分级燃烧技术+选择性非催化还原技术联用，系统NOx减排水平达到>60%。

2排放标准趋势

2.1国外标准

(1)美国NSPS&NESHAP标准。

美国关于水泥行业大气污染物排放控制的标准有两种，一是针对常规污染物的新源特性标准(NSPS)见表6;另一是针对189种空气毒物的危险空气污染物排放标准(NESHAP)见表7、表8。

利用水泥窑焚烧垃圾执行NESHAP标准。(2)欧盟水泥行业BAT排放标准水泥行业BAT文件最初发布于2001年12月，最新的文件是2010年5月发布见表9。

(3)德国。

德国是世界上环保要求最严的国家之一，其水泥行业排放标准(2002年最新版)见表10。

(4)日本。

日本是按污染物项目制订排放标准，而不是按行业。其排放标准中对于SO2，是按各个地区实行K值控制，同时配合燃料S含量限值。K值标准是基于大气扩散模式，根据SO2环境质量要求、排气烟囱高度确定SO2许可排放量。K值与各地区的自然环境条件、污染状况有关，需要划分区域确定K值见表11。

延伸阅读：

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GB49152013水泥工业大气污染物排放标准

水泥窑SCR烟气脱硝催化剂的选型与应用

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