水泥厂执行超低排放脱硝脱硫解决方案探讨

低氮煤粉喷入点距离三次汇合点有25米高度差，当大量煤粉喷入到低氮燃烧点时，CO与NOX进行反应，高差大反应时间长，脱硝效率高。国内传统设计分解炉低氮煤粉喷入点与三次风管汇合点只有2-3米，脱硝反应时间太短造成低氮煤粉脱硝效率低。目前国内部分水泥企业进行脱硝改造将三次风管汇合点抬高，增加脱硝反应时间，对于提高脱硝效率具有明显效果。

分解炉通风面积与三次风管通风面积的比例将影响低氮燃烧喷煤点与三次风管分解炉喷煤点的煤粉用量、及生料预分解脱酸效果。洪堡最新式低氮分解炉通风面积经适当加大，分解炉通风面积与三次风管通风面积之比由原设计的0.78提高到0.86。将分解炉加大加高，除了有利于增加低氮燃烧煤粉用量来进一步降低NOX排放，还可降低窑头煤粉用量减少热力型NOX生成量，同时确保入窑生料脱酸度高且稳定，为旋窑熟料烧成稳定奠定了基础。

表2. 短窑系统喷煤点及喷煤量比例(%，质量百分比)。

图2. 江西亚东#6窑各喷煤点煤粉用量比例变化趋势图。

江西亚东五六线设计时加大了分解炉通风面积，低氮燃烧煤粉比例可以进行优化上调，通过不断尝试调整降低窑头煤粉用量，适当增加低氮燃烧煤粉比例到63.9%，在不喷氨水的条件下基本达成窑尾NOX小于400mg/Nm3目标。

四、低氮煤粉燃烧系统+低氨脱硝复合技术达成超低排放NOX控制目标：

江西亚东五六线将预热器的煤粉全部喷入低氮燃烧点进行脱硝，在不喷入氨水的条件下窑尾NOX排放约在350m/Nm3,将SNCR系统氨水用量逐渐加大，窑尾NOX呈现下降趋势。当SNCR氨水喷量在600-700L/H时，窑尾NOX稳定在80-95mg/Nm3。系统运转稳定，经测试对熟料产量和品质没有负面影响。在不需改造设备的条件下，达成超低排放折算控制目标，吨熟料脱硝氨水费用约1.6元/吨。

图3.超低排放NOX控制测试曲线

五、其他生产线超低排放控制改造措施：

江西亚东其他生产线也是采用KHD低氮煤粉燃烧系统，但与五六线存在差异。主要是低氮煤粉燃烧系统没有单独计量称，需进行改造。拟计划每条生产线投资368万元进行煤粉单独计量系统改造，改造完成后进行优化操作，通过提高低氮煤粉脱硝效率，少量喷入SNCR系统氨水，达成超低排放NOX小于100mg/Nm3目标。

六、超低排放脱硫技术研究：

江西亚东石灰石SO3含量在0.40～0.50%，窑尾SO2排放浓度约1100mg/Nm3,目前采用氨水+熟石灰脱硫，勉强控制在窑尾SO2在180mg/Nm3(2018年执行国标要求小于200mg/Nm3),采用氨水脱硫受限于氨逃逸指标氨水用量小，需用大量熟石灰进行脱硫。熟石灰加入后引起熟料KH值变化，对于熟料烧成及稳定有负面影响。同时每年购买熟石灰费用高，随着环保日趋严格，生产熟石灰的厂家面临停产整顿，熟石灰供应也日趋紧张。

2019年江西省实行特别排放政策，要求窑尾SO2排放小于100mg/Nm3,未来可能实行超低排放标准。现有氨水+熟石灰脱硫技术难以满足超低排放要求。针对国内出现的多中脱硫技术江西亚东组织技术人员进行对比分析，具体见下表：

1.方案一和方案三原理相同，均存在成本高及脱硫剂保供问题。

2.方案二属于成熟的脱硫工艺，可以达成超低排放目标，运行成本比较低，但一次性投资费用大。

3.方案四运行成本最低，属于最新的脱硫技术，目前在国内尚无成熟业绩，但随着技术进步，此项技术可能会在水泥业广泛应用。

4.江西亚东石灰石硫含量高，窑尾SO2排放浓度在1000-1300mg/Nm3,要达成超低排放标准需采用石灰石-石膏法进行脱硫。

5.对于窑尾SO2排放本体值不高的企业可以采用方案一、二、四进行脱硫，或者可以进行组合式脱硫方式降低成本，确保达成窑尾SO2超低排放目标。

七、总结：

亚泥中国在污染物排放控制方面投入人力和物力积极进行研究探索，始终将环保作为企业的重大责任，在环保治理方面投入巨资，确保各项污染物排放远低于国家排放标准。亚泥中国在超低排放脱硝脱硫方面取得技术成果及经验也积极向水泥同业进行介绍，为提升水泥行业环保技术水平贡献力量。

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