水泥行业烟气多种污染物“超低排放”整体解决方案

如果将水泥窑SO2超低排放浓度定为35mg/m3，与电厂近零排放相一致，全国将有50%左右水泥窑不需要采取任何措施就可超低排放。

(3)NOx。

NO和NO2是水泥窑NOx排放的主要成分(NO约占95%)，主要有三种形成机理：热力型NOx、燃料型NOx和瞬时型NOx。

因水泥窑内的烧结温度高、过剩空气量大，NOx排放会很多。调查统计的初始浓度范围大多在800~1200mg/m3(80%都在1000mg/m3以下)。

在新标准修订的抽样调查，共获得148个有效的水泥窑NOx排放样本，平均排放浓度621.5mg/m3，最低值234mg/m3(采用了分级燃烧+SNCR)，最高值1233mg/m3见表18。表19为水泥窑NOx排放浓度累积分布。

在这个调查的水泥窑中，有45条明确报告了采用的NOx控制措施见表20。从表20中可以看出，只要采用SNCR技术，平均排放浓度可以降低至400mg/m3以下，如果同时采用低NOx燃烧器或分级燃烧，可以降低到300mg/m3以下，因此，水泥窑超低排放值生成，如采用SCR技术，脱销效率按80%计算，未来水泥窑采用SNCR-SCR联合技术后，应该可以降低到100mg/m3以下。因此，水泥窑NOx超低排放浓度定为100mg/m3是可行的。

3.2水泥窑超低排放目标值

根据水泥窑超低排放制订依据，并结合目前国内相关产业政策、水泥第二代节能环保新型干法水泥预期指标及部分地方标准，提出水泥行业烟气治理超低排放目标值，具体见表21。

4水泥工业超低排放技术路线

4.1颗粒物

粉尘一直被认为是水泥企业最主要的污染源，在物料的破碎、粉磨、储存、烘干、输送、烧成、包装及散装出厂等过程中产生。整个水泥生产线一般有30~40个有组织粉尘排放点，其中排放气体最大的扬尘点是水泥窑头和窑尾。

水泥厂的窑尾除尘，目前近40%左右是采用电除尘器，由于电除尘器对比电阻的敏感性及其除尘机理决定，其烟尘排放浓度较高，有很多都在30mg/Nm3以上。随着新标准的实施，自2015年7月1日开始要求窑尾烟尘排放浓度都小于等于30mg/Nm3，沿海经济发达地区、四川、河南等省要求窑尾烟尘排放浓度小于10mg/Nm3，因此，采用袋式除尘器是窑头、窑尾除尘发展的趋势。今年有不少水泥厂将不能达标排放的电除尘器改造成袋式除尘器，也取得了很好的效果。由于袋式除尘器的适应能力比电除尘器要强，因此，在窑头、窑尾采用袋式除尘器越来越多，发展势头迅猛。随着袋除尘器技术的进步，特别是新型滤料的出现，使袋除尘器的应用范围更为广泛。

大型化的高效袋式除尘器是现代除尘技术发展的标志之一。它除尘效率高，特别是捕集微细粉尘效果更佳。近年来，袋式除尘器滤料材质的提高和清灰控制自动化与本体结构性能的优化，为袋式除尘器的发展提供了技术保证。滤料性能和质量的好坏，直接关系到袋式除尘器的好坏和使用寿命的长短。滤料的性能和质量也促进袋式除尘技术进步。从国内这几年的水泥工业应用情况来看，现有滤料的性能和寿命都能满足新型干法窑用户的要求。从国外进口的玻纤薄膜滤料和P84滤料，价位都很高，且使用的数量也很大，一台除尘就是1～2万m2，价值数百万元。这对袋式除尘器在水泥工业新型干法窑的广泛应用，带来不利的影响，必须国产化，降低滤料成本。近年来国产的复合滤料、P84针刺毡、氟美斯针刺毡都已开发出来，并在多台窑尾袋式除尘器上试用，平均使用寿命可以达3年以上。值得一提的是国产高端纤维均也已批量生产，国产PTFE、PPS和芳纶纤维每年产量都达到3000t以上;

国产P84纤维到年底产量也能达到300t左右;质量与国外产品差异不大，高端纤维的国产化将有利于水泥工业袋式除尘器的更加普及，投资和运行费用将进一步降低。

目前，生产中应用最广，市场占有率最高的大型袋式除尘器是脉冲喷吹除尘器。江苏科行环保科技有限公司开发了新一代长袋高效袋收尘器——行喷脉冲袋收尘器，具有自主知识产权，定型为系列行喷脉冲袋收尘器，是目前袋收尘器发展的趋势。该收尘器适用于水泥熟料冷却机、窑尾及生料磨、烘干机等大气量高温气体的收尘，以及煤磨、水泥磨等高浓度系统气体的收尘，也可用于水泥厂的破碎、包装、库顶等的联合收尘。收尘器的滤袋根据需要可以采用不同的材质。

系列行喷脉冲袋收尘器结构特点：

(1)过滤风速高，长滤袋，收尘和清灰效率高，保证整机阻力低，节约系统电耗，降低运行成本。

(2)多种清灰模式，可用低压压缩空气喷吹清灰。(3)脉冲袋收尘器比反吹袋收尘器重量降低51.3%;收尘系统电耗比采用电收尘器或反吹袋收尘器降低16%;比收尘面积比反吹袋收尘器降低42.7%;体积比反吹袋收尘器体积减小67.2%;占地面积比反吹袋收尘器减小55.8%。

系列行喷脉冲袋收尘器有如下优点：(1)采用行喷脉冲袋收尘器技术设计。室内换袋(Walkin)结构，保证设备漏风率真正低于3%。特别适用于窑磨一体和磨机后面的成品收尘。(2)采用自助冷却清灰装置，确保连续清灰效率。(3)采用低CAN风速结构设计，保证设备高效运行。(4)挂袋多孔板全部采用数控激光切割成型，确保尺寸定位及形状公差小于0.1mm，孔板平面度公差小于3mm。(5)关键件采用国际名牌产品，确保设备性能优越。例如脉冲阀采用澳大利亚GOYEN产品、气缸采用台湾AIRTAC产品。脉冲阀膜片保证1000000次和5年的使用寿命。(6)采用智能运行监测系统，全面监视系统运行中的气体温度压力及分室压差监控、分风状况和破袋检测，实施反馈清灰控制及异常报警，保证运行中破袋检测快速准确。(7)标准板块结构设计，方便现场安装，并利于结构密封施焊。设备进气口斜隔板及各室进口导流板，确保分风均匀。(8)完美的清灰控制系统，西门子PLC，内设置定时、定阻、在线及离线清灰程序。触摸屏人机界面，可方便实现清灰程序、间隔、强度可调，同时设置运行参数监控显示。(9)整机阻力确保低于1200Pa，比前代袋收尘器节约运行电耗约15%。(10)排放浓度可以保证<10mg/m3。

4.2SO2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80%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。

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