SCR脫硝技術(shù)在水泥行業(yè)超低排放中的應(yīng)用與進(jìn)展

1、SCR脫硝技術(shù)在水泥行業(yè)超低排放中的應(yīng)用與進(jìn)展 水泥行業(yè)是我國重要工業(yè)行業(yè) 我國水泥行業(yè)產(chǎn)能巨大，2021年產(chǎn)量達(dá)21.77億噸，占全球總產(chǎn)量的56%。隨著近些年行業(yè)朝著大型化發(fā)展，生產(chǎn)工藝技術(shù)持續(xù)改進(jìn)，國內(nèi)誕生了一大批知名企業(yè)。但與此同時，需要看到，在水泥行業(yè)持續(xù)發(fā)展的同時，其也向大氣中排放了大量的污染物，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年水泥行業(yè)企業(yè)向大氣排放NOx 85.12萬噸、顆粒物5.32萬噸、SO210.64萬噸，是當(dāng)前我國第一大工業(yè)NOx排放源。 水泥行業(yè)現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn) 國家近年來逐步加大對水泥行業(yè)大氣污染物排放治理力度。國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)水泥工業(yè)大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)GB4915-2021規(guī)定，水泥窯煙氣在基準(zhǔn)

2、氧含量10%的條件下，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別要達(dá)到30mg/m3、200mg/ m3、400mg/ m3以內(nèi)，重點(diǎn)地區(qū)企業(yè)執(zhí)行特別排放限值，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別要達(dá)到20mg/m3、100mg/m3、320mg/m3以內(nèi)。特別是近幾年來，隨著電力行業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)超低排放，包括京津冀及周邊地區(qū)、長三角等地區(qū)陸續(xù)出臺地方標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步嚴(yán)格了水泥行業(yè)的污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)，提出了各地的超低排放標(biāo)準(zhǔn)，我也及時收集了相關(guān)的信息，見下表。 水泥行業(yè)脫硝技術(shù)選擇 在現(xiàn)行國標(biāo)要求下，水泥行業(yè)普遍采用SNCR技術(shù)實(shí)現(xiàn)氮氧化物的脫除。該技術(shù)具有改造簡單、投資成本低等優(yōu)點(diǎn)，基本能夠滿足現(xiàn)行

3、標(biāo)準(zhǔn)下排放要求。但由于行業(yè)內(nèi)一般不進(jìn)行NH3逃逸的監(jiān)測，行業(yè)內(nèi)NH3逃逸超標(biāo)問題突出。2021年度清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院及煙氣多污染物控制技術(shù)與裝備國家工程實(shí)驗(yàn)室在部分地區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場檢測，發(fā)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)NH3逃逸超標(biāo)問題嚴(yán)重，部分企業(yè)煙氣出口NH3逃逸甚至超過了NOx的濃度。 在各地陸續(xù)提高排放要求的背景下，使用SCR技術(shù)成為水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)NOx超低排放的主要選擇。經(jīng)過多年在國內(nèi)外的實(shí)踐應(yīng)用，SCR脫硝技術(shù)展示出了高效可靠的脫硝能力。目前，國外已經(jīng)有數(shù)十家企業(yè)完成了水泥SCR脫硝改造，并表現(xiàn)出優(yōu)異的脫硝性能。 工程示范 2021年，在清華大學(xué)和國家工程實(shí)驗(yàn)室支持下，公司與西礦環(huán)保共同合作，在河南宏昌水泥5

4、000t/d生產(chǎn)線上開展了國內(nèi)首臺套水泥行業(yè)SCR脫硝超低排放示范工程。該項(xiàng)目除了工程方面的難題外，SCR催化劑應(yīng)用也遇到了較大的困難：首先是煙氣中灰塵量大，其原煙氣灰塵量大于80g/Nm3，即使經(jīng)過預(yù)除塵處理，脫硝入口塵含量仍舊有50g/Nm3；其次，煙氣中粉塵粒徑小，粘性大，因此很容易造成催化劑堵塞；再者，煙氣粉塵中堿（土）性金屬成分含量高，含有大量的CaO、K2O、Na2O、重金屬等物質(zhì)，其中CaO 更是高達(dá)40%以上。 公司的技術(shù)支持方清華大學(xué)和工程實(shí)驗(yàn)室是國內(nèi)水泥行業(yè)脫硝治理的先行者，近些年在系統(tǒng)考察國外項(xiàng)目基礎(chǔ)上，吸取了水泥脫硝過程中的經(jīng)驗(yàn)，通過長期自主研發(fā)，開發(fā)出了適用于水泥行業(yè)的專用脫硝催化劑體系。在該項(xiàng)目中，公司選用13孔脫硝催化劑，并根據(jù)項(xiàng)目煙氣情況設(shè)計(jì)相應(yīng)的配方，能夠抵抗堿（土）金屬及其他物質(zhì)的影響，滿足壽命期內(nèi)的活性要求。項(xiàng)目于2021年10月投運(yùn)，截至目前已經(jīng)連續(xù)運(yùn)營長達(dá)16個月時間，始終能夠穩(wěn)定運(yùn)行，受到了業(yè)主單位的好評。下圖是2021年8月份停機(jī)檢修時催化劑照片。項(xiàng)目投運(yùn)后，先后受到鄭州市相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及生態(tài)環(huán)境部相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的視察。 生態(tài)環(huán)境部鄒首民司長到廠調(diào)研水泥SCR脫硝運(yùn)行情況 中創(chuàng)清源是目前水泥脫硝催化劑行業(yè)的領(lǐng)跑者，截至2021年1月，除宏昌水泥外，公司已經(jīng)為河北新峰