水泥窑几种典型脱硝技术的比较

燃料分级燃烧的总投资为50~80万人民币左右。(5)燃料分级燃烧的优、缺点。

其优点是：一次性投资不大，运行时没有费用，脱硝率正常在15%~25%;缺点是：为使分解炉煤粉在还原气氛下燃烧，系统拉风需减小，同时提高三次风比例，操作员要有经验，要掌握好分煤的比例，否则窑尾及分解炉会出现结皮现象;另外，由于窑内通风相对减小，系统波动敏感性提高，对操作提出较高要求，操作适应阶段熟料质量合格率有所下降;为取得良好的脱硝效果，窑尾氧含量需严格控制，在减小系统拉风同时，要最大限度减小窑尾漏风，窑尾氧含量超过5%，脱硝效果将显著下降。设备运行稳定性较差，不适合高硫煤和石油焦等燃料。

4.4选择性非催化还原技术(SNCR)

(1)原理。

SNCR技术是一种成熟的NOx控制处理技术。此方法是在分解炉的合适温度区域(约850℃~1050℃)加入还原剂氨水(质量浓度17%～20%)或尿素(质量浓度30%~50%)，在有部分氧存在的条件下，氨与NOx发生选择性非催化还原反应，将NOx转化成无污染的N2，喷氨后窑炉内发生的化学反应有：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

6NO+4NH3→5N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

当反应区温度过低时，反应效率会降低;当反应区温度过高时，氨会直接被氧化成N2和NO。因此，为了提高脱硝效率并实现NH3的逃逸最小化，需满足以下条件：在还原剂喷入的位置没有火焰;在反应区域维持合适的温度范围(850℃~1050℃);在反应区域有足够的停留时间(至少0.5s，900℃)。

SNCR技术用还原剂主要有氨水和尿素两大类：

氨水的反应更直接，有着高效的去除率、较低氨逃逸和较高的化学反应效率。

尿素要先加水融化才能使用，系统和设施复杂，同时尿素反应也相对复杂，会形成笑气、形成较高的氨逃逸和较高的CO。尿素作为还原剂时，反应温度要求在1000℃左右时，才能达到理想的脱硝效率，反应温度高，同时温度区间较窄。

水泥窑系统分解炉中烟气温度一般在900℃左右，最高不超过950℃，适合SNCR反应的区域，所以选用氨水作为还原剂较适合见图4、图5。

(2)SNCR脱硝效率。

SNCR脱硝效率一般为50%～75%。

(3)SNCR主要设备构成。SNCR主要设备构成有卸氨系统、氨水储罐系统、氨水制备系统、氨水管路输送系统、分配调节控制系统、气力雾化系统、压缩空气供给系统和控制系统组成。

(4)SNCR的投资。

目前国内做SNCR的公司技术及配置参差不齐，总投资一般在150~300万人民币左右。

(5)SNCR的优、缺点。SNCR烟气脱硝技术具有经济实用的特点，虽然受到反应温度、混合等因素的制约，但系统容易加工，无停工期，所占空间极小，与其它脱硝设备兼容升级性能好，运行管理方便等突出特点。SNCR系统具有建设快、投资经济、运行管理灵活、脱硝成本相对低廉等优势。

其缺点是：相对于低氮燃烧技术，有氨系统安全性和投资较高，运行时会增加水泥企业的成本(成本约2.0~2.5元/t.cl);

另外，如果控制不好，氨逃逸量过高时，会造成环境的二次污染。

4.5选择性催化还原技术(SCR)

(1)原理。

SCR技术大规模的应用于国内外的电力行业中。SCR是利用NH3与NO反应的选择性，选择合适的催化剂，在350℃~400℃时，在催化剂表面将富氧烟气中的NO还原成

N2和H2O。

(2)SCR脱硝效率。

SCR脱硝效率一般为70%～90%。

(3)SCR主要设备构成。SCR主要设备构成有卸氨系统、氨水储罐系统、氨水制备系统、氨水管路输送系统、分配调节控制系统、气力雾化系统、压缩空气供给系统、催化剂系统和控制系统组成。

(4)SCR的投资。

目前国内水泥行业基本使用SNCR技术，SCR很少使用，其技术基本靠引进，总投资一般在2000万人民币左右。

(5)SCR的优、缺点。SCR烟气脱硝技术具有脱硝效率高的优点。其缺点是：有氨系统安全性和投资非常高，催化剂使用寿命和系统电耗高，运行时会大大增加水泥企业的成本(成本约20~25元/t.cl)。

5结束语

综合以上对比，低氮燃烧技术，SNCR与SCR技术各有优缺点见表1。各水泥企业应该根据自身所处的地理位置、环保要求和企业的技术条件来选择合理的脱硝技术，这样才能做到既达到环保要求，又不会大幅增加企业成本。

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