专家浅议水泥生产的脱硝问题

查阅有关资料，国外室内阶段的研究成果有：

（1）Sebastianzurcher采用泡沫陶瓷附载V2O5同时除尘脱硝，在300℃下取得了较好的脱硝效果；

（2）Jaeeuiyie采用MnOx，Youngokpark采用CμmnOx，附载于收尘滤布上，在200℃下取得了脱硝率＞90%的效果；

（3）Weber等研究了将催化剂附载于玻纤滤袋上，实验室的脱硝率也达到了90%以上。

实际上，国内的起步也不晚，南京工业大学的材料化学工程国家重点实验室，已经开发出“新型高效无毒稀土系列复合脱硝催化剂”，形成了“以稀土及过度金属复合氧化物为活性组分的中低温高效脱硝催化剂”体系，其整体性能优于国际先进水平。在110℃～180℃的温度区间，低温滤袋脱硝催化剂的脱硝率已达到80%以上；在140℃～180℃的温度区间，低温滤袋脱硝催化剂的脱硝率已达到90%以上。

国内催化剂的技术突破，为收尘器携同脱硝奠定了基础。据说中材装备集团有限公司已经开始了工业化应用研究，相信在不久的将来会给水泥工业脱硝带来喜讯，采用分级燃烧和袋收尘器携同脱硝两项措施，就能比较容易的彻底解决水泥窑的脱硝问题。

不可忽略的其他措施

到目前，水泥行业的脱硝任务已顺利铺开，而且几乎肯定会完成。在完成脱硝的这一过程中，虽然出现的观点比较多，但在这些观点还尚未争论清楚前，不管大部分是主动的还是少部分被忽悠的、被逼无奈的，我们这个行业99%的企业可能都选择了SNCR技术方案，已经很快地结束了这次突击任务。

说情非得已，那是比较婉转，不管怎样吧，水泥行业为了完成此次环境排放要求，也就增加了一种新的投入和新的成本，当然也为我国的和世界的脱硝减排作出了贡献。

前两节对目前比较现实的SNCR、效果最好的SCR作了一个基本介绍，但事实上能用以脱硝或有利于脱硝的措施远不止这两种，下面再谈一些目前比较成型的措施，供读者参考。

1，水泥窑NOX减排的理性思路

综合投入和使用一系列的低氮燃烧和还原脱硝技术，不仅可以有效地降低NOX的生成量，最终达到水泥行业将执行的新排放标准要求，即使在排放要求较高地区，也是大幅降低脱硝成本的可靠措施。事实上，比较理性的逐步解决水泥窑NOX的控制和减排，比较科学的逻辑顺序是：

（1）选取合适的原材料和熟料配料方案、和或使用矿化剂，在保证熟料质量前提下尽可能地降低烧成温度，给NOX的生产控制创造温度条件。这一点在硫铝酸盐水泥的生产中已达到充分验证；

（2）在具备条件的区域，使用优质低氮燃料；

（3）控制适当的煤粉细度来降低NOX的生成量；

（4）优化操作，控制系统的漏风量、降低系统热耗，从总量上降低NOX；

（5）使用合适的低氮型燃烧器；

（6）设计或改造分解炉结构和炉容，在保证燃料充分燃烧的同时，分区控制合理的温度场；

（7）在窑尾（分解炉下椎体、或窑尾烟室）采用分级燃烧技术；

（8）窑头一次风采用部分还原性气体（来自窑尾废气的低含氧气体、来自垃圾焚烧工艺的还原性气体）燃烧技术；

（9）投入SNCR和或SCR技术的脱硝系统。

2，优化操作稳定工况

结合自己的原燃材料情况，进行详细的化学成分和物理性能分析，抓好整个生产过程中的均衡与均化，严格每个工序的质量管理，优化窑系统的操作参数，把窑系统调整到稳定优化状态，其NOX排放就会有相应的削减。

事实上，从对部分窑的检测结果看，操作管理良好的水泥窑NOX排放都相对较低，一般能达到800mg/Nm3以下，个别好的能达到700mg/Nm3以下，这主要是相应减小了煅烧峰值，拟制了NOX的形成。相反的是，操作管理较差的水泥窑NOX排放就相对较高，个别能达到1600mg/Nm3，甚至是更高。

实际上，加强管理、优化操作和稳定工况，对提高窑的产质量、降低生产成本也是必要的。该项措施一般能降低NOX排放10%～15%。

3，降低烧成温度峰值

我们已经知道，NOX的形成与烧成温度有很强的相关性。实验表明，燃烧温度从1550℃到1900℃，NOX以指数方次急剧上升，特别在1750℃后几乎是直线上升，而水泥窑的火焰温度峰值就在这个区间。

因此，要降低NOX的生成，就必须控制好火焰温度，最好是降低一些火焰温度。既要降低火焰温度又要保证熟料的烧成，就必须降低熟料的烧成温度。

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