水泥窑尾废气超低排放的技术探讨

近年来我国新材料技术发展很快，比如超高温过滤材料，陶瓷纤维过滤材料，金属纤维毡、金属间化合物多孔材料及膜材料（可适应气体温度300~800℃），甚至实现完美附着脱硝催化剂的超高温过滤材料（可适应气体温度300~500℃）等纷纷涌现，这就为我们实施新的工艺新的技术去实现废气超低排放提供了可能。

新型干法水泥窑尾五级预热器出一级旋风筒C1的废气温度一般是320~350℃，而SCR技术的常规催化剂催化窗口90%以上为中高温（280~400℃），这个温度区间适合采用SCR脱硝技术。如果解决了催化剂的磨损和中毒问题，按照前面脱硝部分的技术分析，在C1旋风筒后增设高温除尘器+中高温催化剂的低尘（＜10mg/m3（标））布置方案，是实现氮氧化物超低排放的一个不错选择。

问题是怎样才能实施呢？特别是现有窑尾系统的改造布置困难更大。通过研究探讨我们认为，实际生产线中有两个地方是可以布置的：一是增湿塔改造为高温除尘+催化反应器（图21）。这种改造更适合两风机系统，因为一般两风机系统增湿塔距离预热器很近，改造管路较少较短，热损失小，只需将SP炉串联到塔（高温除尘+催化反应器）后即可。

二是将C1旋风筒改为高温除尘器+催化反应器（图22）。这种改造直接改变了生产工艺，但C1旋风筒的主要功能是高效除尘，而用高温过滤材料开发出的高温高效低阻的除尘器可以完美替代C1旋风筒功能，C2-C1风管的换热功能也不受影响。设计高温除尘器及SCR催化反应器的阻力不高于C1旋风筒的阻力，废气接触催化剂的温度还能有所提高，理论上这绝对是一个完美的水泥超低排放解决方案。方案适合三风机系统，也适合两风机系统，更适合高硫烟气的脱硝。

图21水泥废气综合超净排放废气处理工艺(I)

图22水泥废气综合超净排放废气处理工艺(II)

这种方案还会带给我们额外的收益：

（1）后续SP炉无粉尘磨损；

（2）换热效率高；

（3）由于是双除尘系统，最终粉尘的超低排放更可靠。

此方案我们正在进行工业中试，待有满意的结果后，正式推向工业应用，以真正实现水泥工业废气超低排放。

5结语

泥工业废气超低排放解决方案还有多种，例如低温催化剂脱硝方案、干法脱硫剂固硫方案等。但相信本文探讨的方案，在水泥生产工艺中植入高温除尘+SCR催化器，保留原窑尾及生料磨除尘器，如果水泥废气二氧化硫超标，生料磨袋除尘器后增设石灰—石膏湿法脱硫，是现在实现水泥窑废气超低排放的最好的技术路线。

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