详解最主流的烟气脱硝技术
水泥 中国水泥网信息中心 2019-04-24
2018年年初，河南省人民政府办公厅印发《河南省2018年大气污染防治攻坚战实施方案》中明确指出，对2018年10月底前稳定达到超低排放限值（污染物排放浓度颗粒物≤10mg/m3、二氧化硫≤35mg/m3、氮氧化物≤50mg/m3）的水泥企业，2019年1月1日至3月15日期间，豁免其不再实施错峰生产。方案一出，一石激起千层浪，紧随其后全国其他省市相继出台政策，以超洁净排放为准则衡量水泥企业是否享受错峰豁免权，彼时起，超洁净排放聚焦了全行业的目光。
本文就着重将目前市面上主流的烟气脱硝技术方案进行整理，并就其优劣进行比较。
水泥工业氮氧化物从何而来
在水泥熟料的煅烧过程中，会产生大量的氮氧化物，这些氮氧化物主要是NO和NO2，其中NO约占90%以上，而NO2只有5%～10%。按其来源划分主要取决于原、燃料中氮的含量、燃烧温度的高低和燃料类型。
（1）燃料NOx
水泥生产使用的原燃料均来自于自然界，其中不可避免的会含有一定量有机物和低分子含氮化合物，由该部分氮元素直接转化的NOx称为原、燃NOx。原料中的氮主要来源于矿石沉积的含氮化合物，其含氮量一般在20～100ppm（百万分之20~100）。燃料中的氮主要为有机氮，属于胺族（N-H和N-C链）或氰化物族（C=N链）等，其含量一般在0.5%～2.5%。
（2）热力型NOx
热力型NOx由空气中的氮气和氧气在高温下发生化学反应而来，其生成速度与温度的关系是由捷里道维奇提出来的，因此称为捷里道维奇机理。当燃烧温度低于1 500℃时，几乎观测不到NOx的生成，当温度高于1500℃时，温度每升高100℃，反应速率将增大6～7倍。因此，热力型NOx主要在燃烧的高温区产生，燃烧温度对其产生量具有决定性的影响。此外，热力型NOx的产生浓度还与N2、O2浓度及停留时间有关。
（3）快速型NOx
在欠氧环境下，燃料中的碳氢化合物燃烧分解生成CH、CH2以及C2等基团，它们与氮分子，以及O、OH等原子基团反应而在很短的时间内大量产生NOx，称为快速型NOx。快速型NOx对温度的依赖性很弱，它的生成量一般总NOx生成量的5%以下。
总体来讲，氮氧化物的来源是多方面的，影响因素众多，氮氧化物来源比例除了烧成系统本身的结构以外，也与工况环境，原燃料差异甚至操作人员水平息息相关。
脱硝技术措施分类
常见的脱硝技术中，根据氮氧化物的形成机理，降氮减排的技术措施可以分为两大类：源头上治理和末端治理。
源头治理的原理是控制煅烧中生成NOx。其技术措施主要有五种：1采用低氮燃烧器；1分解炉和管道内的分段燃烧，控制燃烧温度；③改变配料方案，采用矿化剂，降低熟料烧成温度。
末端治理的原理是控制烟气中排放的NOx，其技术措施主要有四种：1“分级燃烧+SNCR”，国内已有试点；1选择性非催化还原法（SNCR），国内已有试点；③选择性催化还原法（SCR）；1NCR/SCR联合脱硝技术；1生物脱硝技术（正处于研发阶段）。
国内的脱硝技术，尚属探索示范阶段，还未进行科学总结。各种设计工艺技术路线和装备设施是否科学合理、运行是否可靠？硝效率、运行成本、能耗、二次污染物排放有多少等都将经受实践的检验。
同时，根据燃烧过程，又可以将脱硝技术分为：（1）。燃烧前脱硝：1加氢脱硝1洗选；（2）燃烧中脱硝：1低温燃烧低氧燃烧1FBC燃烧技术1采用低NOx燃烧器1煤粉浓淡分离1烟气再循环技术；（3）燃烧后脱硝1选择性非催化还原脱硝（SNCR）1选择性催化还原脱硝（SCR）1活性炭吸附1电子束脱硝技术。
各项烟气脱硝技术对比
需要再次指出的是，由于对水泥窑烧成系统的研究还处在较为粗放的状态，当前国内水泥行业对窑内工况和氮氧化物的生成机理，仍然存在很多的不足。甚至关于关于热力型氮氧化物产生量与原、燃料氮氧化物产生量熟多熟少，也存在争论。同时，氮氧化物的来源是多方面的，影响因素众多，氮氧化物来源比例除了烧成系统本身的结构以外，也与工况环境，原燃料差异甚至操作人员水平息息相关。
也正因为如此，氮氧化物源头治理显得相当困难，目前业内脱硝也主要集中在末端治理。
而在末端治理中，技术最广为人知和成熟可靠的是选择性催化还原技术（SCR）和非选择性催化还原技术（SNCR）。下面我们就将两项技术进行对比：
总而言之，无论是SNCR技术还是SCR技术，或者是其他烟气脱硝技术，只要适合本厂的实际情况，切能够达到国家排放标准都是可以应用的。
作为体现行业社会责任的核心，同时也是践行“绿水青山就是金山银山”科学论断的切实需要，水泥行业有必要利用当前利润高涨创造的良好环境，加快环保升级步伐，全面推进绿色生产。去年，国内多省市相继出台特别排放值实施计划，无疑为水泥工业污染物深度减提供了契机。
为此，中国水泥网拟定于2019年5月召开“2019中国水泥行业超洁净排放技术交流大会”，并将在会议上举行“2019中国水泥环保先锋企业”颁奖典礼，诚邀政府主管领导、技术专家、科研单位、水泥企业、装备服务商等共聚一堂，探讨更高效，更经济的水泥行业超低排放实施方案，推动行业绿色可持续发展。
相关资讯
湖南：关于发布2024年湖南省制造业质量标杆名单的通知
水泥 11-21
黑龙江：关于发布《生态环境先进适用技术清单》的通知
水泥,骨料 11-21
中国电建：重庆科学会堂科技服务中心项目开启试运营模式
水泥,混凝土 11-21
江西水泥所属3家企业获评江西2024年度“美丽细胞”建设优秀案例
水泥 11-19
安徽建工：“创新，孕育前行动能”系列报道17：建工路港科技数字中心协同工业化公司到项目一线开发专利技术成果
混凝土,骨料 11-18
中国建筑材料联合会原会长乔龙德：内卷是行业发展进步与提升的大敌
水泥 11-15
湖南：关于2024年湖南省制造业质量标杆拟认定名单的公示
水泥 11-14
中国电建：羊窝头、八棵树光伏项目135兆瓦全容量并网发电
水泥 11-13
中国电建：右江之畔的鏖战
混凝土 11-13
新增120万吨/年产能！海螺水泥一项目将进行技改
水泥 11-12
福建金牛等3家水泥企业项目获专项资金支持
水泥 11-12
山水一周要闻速览（11月4日—11月10日）
水泥 11-11
中国电建：拉满 “进度条”，奋力冲刺四季度
水泥,混凝土 11-09
中国电建：吐鲁番鄯善1吉瓦 “光伏+光热”一体化项目首批并网发电
水泥 11-08
匠心闪耀丨阿克苏天山：抓住重点 持续打造企业核心竞争力
水泥 11-06
6年减少碳排放26.6万吨 1075.3万吨货物“公转铁”绿色进京
水泥 11-05
甘肃省建设投资：【国企改革深化提升行动】 聚焦主责主业 推动落地见效
混凝土 11-01
春江水泥：低碱水泥常见问题解析
水泥,混凝土 11-01
走进绿色工厂 | 引领绿色发展新篇章⑨
水泥 11-01
雷法亚洲技术研讨会暨雷法贸易（大连）成立20周年
水泥 11-01
京津冀清洁生产协同发展创新与实践
水泥 10-31
湖州市政协副主席王青一行赴槐坎南方调研
水泥 10-30
铆足干劲丨江西水泥满弓紧弦冲刺四季度
水泥,骨料 10-29
产能提升！海螺水泥一项目环评公示
水泥 10-29
葛洲坝水泥：中国能建葛洲坝集团召开甘肃平川抽水蓄能电站投资决策阶段设计优化会
水泥,混凝土 10-29
甘肃省建设投资：改造热力管网 “升温”群众幸福
水泥,混凝土 10-25
加快形成新质生产力丨滕州中联：创新驱动 技改向“新”
水泥 10-25
中国电建：筑梦丝路，大道同行向未来
水泥,混凝土 10-24
中国水泥协会会长高登榜：贯彻绿色低碳发展理念 为早日实现“双碳”目标而努力
水泥 10-24
榜样的力量丨新疆水泥销售总公司巴州分公司楚帅军：勤勉敬业 业绩斐然
水泥,混凝土 10-23
江西：阳极氧化铝板和蜂窝复合材料生产项目环境影响报告书的拟批准公示
水泥 10-23
华沃水泥多应用场景光伏发电示范项目顺利竣工
水泥 10-22
河南：河南省生态环境厅出台促进民营经济高质量发展十项措施
水泥 10-18
安徽：《年加工27万公里橡胶电源线项目环境影响报告表》批前公示
水泥 10-18
中国电建：“蓄”能青山绿水间
混凝土 10-17
成都建工：集团参加成都市绿色建材产业建圈强链暨智能建造合作推介活动
水泥,混凝土 10-16
中国电建：绿动山地，光耀未来
水泥 10-16
工信部印发《先进安全应急装备推广目录（工业领域2024版）》！
水泥 10-15
黄平尖峰水泥公司：智能化让生产更“绿色”
水泥 10-15
中国电建：用最高质量工程守护南水北调供水生命线
水泥,混凝土 10-14
不扩大产能！南方水泥一2500t/d熟料线将进行技改
水泥 10-14
宁夏：自治区工业和信息化厅关于组织开展 2024年度工业和信息化质量提升典型案例 遴选工作的通知
水泥 10-12
两部委印发《新材料中试平台建设指南（2024—2027年）》！
水泥 10-12
安徽建工：以“质”促效丨建工路港所属各单位“质量月”活动见实效
混凝土 10-11
安徽建工：以“质”促效丨建工路港“质量月”活动完美收官
水泥,混凝土 10-11
中国电建：逐绿前行绿更兴
水泥,骨料 10-11
中国电建：广西宾阳黎塘200兆瓦风电场项目正式开工
水泥 10-11
安徽建工：【竞速前行 节点突破】建工路港合周高速路面02标项目沥青中面层试验段顺利铺设
混凝土 10-10
水泥网独家：水泥行业超低排放改造的重点与难点
水泥 10-09
四川多个水泥企业改造项目拟获资金支持
水泥 10-09
加载中...
放大
- 小
- 标准
- 大
- 特大
打开水泥网APP阅读
