水泥燒成系統(tǒng)脫硝技術控制規(guī)范(20211109153255)

1、水泥燒成系統(tǒng)脫硝技術控制標準?編制說明中國中材國際工程股份合肥水泥研究設計院2021年7月水泥燒成系統(tǒng)脫硝技術控制標準?編制說明、尸、前言隨著我國社會經(jīng)濟的快速穩(wěn)定開展，大氣污染物排放量不斷增加，由此引發(fā)了一 系列的環(huán)境問題。“十二五規(guī)劃綱要明確提出了推進火電、鋼鐵、有色、化工、建材 等行業(yè)的S02和NOx的治理工作。建材行業(yè)是其中重點治理的行業(yè)之一。水泥工業(yè)作為建材工業(yè)的主要力量，產(chǎn)量由 2000年的 5.97 億噸，到 2005年增加 為10.6億噸，2021年水泥產(chǎn)能為18.68億噸。對應的NOx排放量分別為77萬噸、136 萬噸、 200萬噸。 2021年全國熟料產(chǎn)量為 13.6億噸、

2、水泥產(chǎn)量為 24.1億噸，同比增長 9.6%。水泥行業(yè)是全國高能耗重污染行業(yè)，對環(huán)境的壓力日趨增大。經(jīng)初步估算，顆 粒物排放占全國排放總量的 2030%, S02排放占全國排放總量的 56%, NOx排放占 全國排放總量的 1015%。國家發(fā)改委數(shù)據(jù)顯示：截止 2021年底，國內新型干法水泥生產(chǎn)線已達 1300多條。4000t/d、5000t/d規(guī)模水泥線占60%左右，總計800多條。2021年，中國建材研究總院 和合肥水泥研究設計院共同對我國代表性的1500t/d規(guī)模以上的9條新型干法水泥窯進行了 NOx測試，檢測結果說明：?5000t/d>> 2500t/d和w 1500t/d

3、窯的NOx排放分別 平均為：600mg/Nm3、1100mg/Nm3和1600mg/Nm3，全國新型干法水泥窯氮氧化物排 放量加權平均值約為 800mg/Nm3。十二五期間，NOx被納入控制目標，各類政策法規(guī)及控制標準相繼出臺：1?國務院關于印發(fā)“十二五節(jié)能減排綜合性工作方案的通知? 國發(fā)202126號：“推動燃煤電廠、水泥等行業(yè)脫硝，氮氧化物削減358萬噸；“新型干法水泥窯實施低氮燃燒，配套建設脫硝設施 。2?國務院關于印發(fā)國家環(huán)境保護“十二五 規(guī)劃的通知?國發(fā)202142號： 聯(lián)防聯(lián)控重點區(qū)域，實施大氣污染物特別排放限值；對水泥等行業(yè)SO2、NOx和 PM 進行控制，新型干法水泥窯進行低氮

4、燃燒改造，新建水泥線安裝效率大于 60% 脫硝設施。3?國務院關于印發(fā)節(jié)能減排“十二五規(guī)劃的通知? 國發(fā)202140號： 2021年水泥行業(yè)NOx排放量控制在150萬噸； 推廣闊型新型干法水泥線，普及純低溫余熱發(fā)電； 水泥行業(yè)新型干法窯實施降氮脫硝，新建改擴建水泥線脫硝效率大 于 60%。4?重點區(qū)域大氣污染防治“十二五規(guī)劃? 環(huán)發(fā)2021130號。水泥行業(yè)屬于污染控制重點，建設、淘汰落后、NOx治理、粉塵治理等有明確要求 。5GB 4915-2021?水泥工業(yè)大氣污染物排放標準?、GB 30485-2021?水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標準?等標準已于 2021年12月16日由環(huán)保部批準，

5、其中新建 企業(yè)自2021年3月1日起、現(xiàn)有企業(yè)自2021年7月1日起開始實施。新標準對環(huán)保 指標的控制較嚴，且比多數(shù)興旺國家要嚴格。其中NOx的指標要求為400mg/Nm3,重點地區(qū)為320mg/Nm3這勢必對水泥行業(yè)的帶來一定壓力。國內各省市在“十二五期間也對其轄區(qū)內的水泥企業(yè)提出了NOx減排政策和要求，詳見表1。表1各地NO x減排政策序號省/市執(zhí)行范圍執(zhí)行標準技術路徑最后期限1北京市所有水泥窯270mg/Nm 3“十二五末2河北省所有水泥窯3500mg/Nm“十二五末3山西省所有現(xiàn)役新型干法窯低氮燃燒+脫硝設備2021年6月4000t/d以上熟料線脫硝效率60%脫硝設備2021年底4陜西

6、省2000t/d及以上新型干法水 泥生產(chǎn)線脫硝效率30%低氮燃燒2021年底2500t/d以上新型干法水泥 生產(chǎn)線脫硝效率60%低氮燃燒+SNCR2021年底5杭州市所有水泥窯150mg/Nm32021年底6四川省現(xiàn)有2000t/d及以上新型干 法水泥生產(chǎn)線脫硝效率40%SNCR“十二五末新建、改擴建工程脫硝效率70%低氮燃燒+SNCR“十二五末7湖南省所有現(xiàn)役2000t/d新型線脫硝效率30%低氮燃燒2021年底4000t/d以上熟料線脫硝效率60%低氮燃燒+SNCR2021年底8福建省新建新型干法水泥工程脫硝效率60%4000t/d以上新型干法水泥脫硝效率60%2021年底生產(chǎn)線2000

7、4000t/d 含 2000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線脫硝效率50%2021年底2000t/d以下新型干法水泥 生產(chǎn)線脫硝效率30%2021年底9廣東省所有水泥窯3530mg/Nm絕大多數(shù)新型干法水泥生產(chǎn)企業(yè)，不設置脫硝系統(tǒng)，很難到達這一標準，因此,采用適宜的脫硝減排技術滿足國家污染物減排的政策要求和法規(guī)規(guī)定已成為水泥工業(yè) 氮氧化物減排技術快速開展的要務。任務來源和工作簡況2021年12月31 日，工業(yè)和信息化部辦公廳關于印發(fā) 2021年第四批行業(yè)標準制修 訂方案的通知工信廳科2021217號文，下達了 2021-2042T-JC?水泥工廠脫硝技 術標準?節(jié)能領域行業(yè)標準工程。2021年2月28

8、 日，中國建材聯(lián)合會標準質量部在北京組織召開了?水泥工廠脫硝技術標準?行業(yè)標準編制工作啟動會，中國建筑材料聯(lián)合會標準質量部、中國中材國 際工程股份、合肥水泥研究設計院、中材裝備集團、中材國際環(huán)境工程北 京、山東天璨環(huán)?？萍肌⒔K科行集團、廣東南大環(huán)保 等單位參加了會議。因該工程與住建部下達的國家標準方案重復，會議重點討論標準 名稱的調整、標準范圍，成立標準編制工作組，工作分工、時間節(jié)點的安排等。會后 經(jīng)專家協(xié)商一致，標準名稱改為?水泥燒成系統(tǒng)脫硝技術控制標準?；調整負責起草單位為：中國中材國際工程股份和合肥水泥研究設計院。經(jīng)過4個月的努力，標準工作組查閱了大量的技術資料和相關國家標準，并結合

9、多年來對水泥工廠脫硝系統(tǒng)設計、施工、安裝、調試與驗收及運行等方面的工作經(jīng)驗， 起草小組于2021年7月提出了本標準的工作組討論稿。2021年7月18 日，由中國建筑材料聯(lián)合會在南京組織召開了該標準的第二次工作 研討會，中材裝備集團、中材國際環(huán)境工程北京、山東天璨環(huán) ?？萍肌⒅袊ㄖ牧峡茖W研究總院、北京建筑材料科學研究總院、葛洲壩 集團水泥等多家相關單位的專家提出了大量珍貴的意見。起草小組根據(jù)研討 會會議紀要的修改意見，對工作組討論稿的相應條款進行了修改、細化、刪節(jié)、補充 和論證，于2021年8月中旬完成了征求意見稿，并以書面文稿和電子郵件兩種形式發(fā) 送至相關企業(yè)及相關部門的專家。本標準適用于

10、各級政府建筑材料行業(yè)主管部門、各級環(huán)保部門、各設計單位和水 泥熟料生產(chǎn)企業(yè)對脫硝系統(tǒng)的設計、運行、維護等工作。三、標準名稱更改說明2021年，中華人民共和國住房與城鄉(xiāng)建設部下達了?水泥工廠脫硝技術標準?的 標準任務住房與城鄉(xiāng)建設部原行業(yè)標準方案為“水泥工廠脫硝設計標準。該任務的名稱范圍與本標準一致，為防止標準間的重復，本標準將定位為脫硝技 術的控制標準。同時，為突出標準的適用性，且水泥企業(yè)生產(chǎn)線的NOx僅在水泥燒成系統(tǒng)內產(chǎn)生和排放。起草組將標準名稱改為?水泥燒成系統(tǒng)脫硝技術控制標準?。四、標準選用技術范圍的說明現(xiàn)階段，應用于水泥窯爐NOx排放控制的技術有低氮燃燒器、空氣分級燃燒技術、 燃料分級

11、燃燒技術、添加礦化劑、選擇性非催化復原 SNCR法和選擇性催化復原法 SCR。本標準重點考慮到脫硝技術的經(jīng)濟性、適用性和可操作性，且有利于推廣無二次 污染、本錢低、但操作水平要求高的脫硝控制技術。本標準的脫硝技術控制要求主要 針對窯頭低氮燃燒、空氣分級燃燒、燃料分級燃燒和SNCR等四種方法SCR技術在國內水泥行業(yè)尚無實例，無法驗證。五、標準主要技術內容說明5.1水泥廠NOx產(chǎn)生環(huán)節(jié)分析目前國內水泥生產(chǎn)工藝主要有立窯和新型干法窯，由于立窯生產(chǎn)工藝存在著能耗 高、污染大、水泥質量不穩(wěn)定等缺點，國家已逐步淘汰立窯并向新型干法窯轉變，通 過近幾年的開展，新型干法窯所占比例越來越大。新型干法窯的燒成工藝

12、決定了其氮氧化物的排放量比立窯高，新型干法窯噸熟料的氮氧化物排放量約為立窯的3倍。新型干法水泥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氮氧化物， 主要來自回轉窯和分解爐，回轉窯內主 要是煅燒時物料熔融和礦物重結晶過程，物料溫度必須超過1400 r，通常水泥窯主燃燒器形成的火焰溫度18002200C，在如此高溫下，窯內氣流中的氧氣和氮氣會反響 生成氮氧化物，通常稱之為熱力型 NOx。在水泥生產(chǎn)過程中，大約 60%的煤粉進入分 解爐，爐內溫度一般在 8501000C之間，在此溫度下，根本可以不考慮熱力型NOx的形成，但是煤粉自身的氮元素會與氧氣發(fā)生反響，產(chǎn)生氮氧化物，通常稱之為燃料 型 NOx。水泥窯爐內產(chǎn)生的NQ主要有

13、三種方式：高溫下 N與Q反響生成的熱力型NQ燃 料中固定氮生成的燃料型NQ低溫火焰下由于含碳自由基的存在生成的瞬時型NO。簡而言之，熱力型NO是由于燃燒反響的高溫使得空氣中的 N與Q直接反響而生 成的；燃料型NO就是由燃料中的N與氧氣反響而產(chǎn)生的；瞬時型 NO是由于在燃燒反 應的過程中空氣中的 N與燃料燃燒過程中的局部中間產(chǎn)物反響而產(chǎn)生的。新型干法水 泥窯產(chǎn)生NO的最主要來源：窯頭和窯尾的燃料型 NO以及回轉窯內的熱力型NQ。5.2 NOx控制技術降低燒成溫度法水泥回轉窯主燃燒器的火焰溫度約為 16001900r，有的預分解窯系統(tǒng)甚至超過 2000C，氣流在1200r以上的停留時間一般超過 3

14、s,高溫對減少熱力型NOx不利，溫 度每上升100r，NOx的生成量就會成倍增長。通過調整配料、加礦化劑等方法可以降 低燒成溫度從而減少熱力型 NOx的形成，但燒成溫度降低會影響水泥熟料的質量，況 且參加礦化劑等添加劑也會帶來新的污染源，目前該技術很少使用。電子束輻照法電子束輻照法屬于干式氨法脫硝技術，但此處的氨不是復原劑，而是中和劑。工作原理：在電子束輻照下，煙氣中的O2和H2O被高能電子激發(fā)產(chǎn)生強氧化性的活性基 團O、OH和 出0，煙氣中的NOx被這些活性基團迅速氧化成 NO2，并與 出0作用生 成HNO3。HNO3與噴入煙氣中的氨發(fā)生化學反響，產(chǎn)生硝銨，從而到達脫除NOx的目的。這種技術

15、預期脫 NOx效果較好，但設備費用和電耗可能比擬高，目前還處于實驗 研究階段有待進一步完善。窯頭低氮燃燒低氮燃燒脫硝技術是指在傳統(tǒng)的燃燒器根底上，通過合理減小燃燒器的一次風量，加大軸流風和旋流風的噴射風速，增加噴射風的推力，提升對高溫燃燒煙氣回流的卷 吸作用，調整燃燒火焰周邊氣氛燃燒的條件，實現(xiàn)對火焰燃燒溫度的穩(wěn)定化控制，通 過降低火焰峰值溫度的方式實現(xiàn)抑制熱力氮氧化物的形成?？諝夥旨壢紵諝夥旨壢紵撓跫夹g是指在分解爐內合理布置三次風的供應，在分解爐內通過 調整燃燒溫度和燃燒氣氛，在中下部的主燃燒區(qū)域形成碳氫基團、CO、HCN、CN、NHi等復原氣氛，復原回轉窯內形成的氮氧化物，剩余的三次風

16、在分解爐的上部區(qū)域 參加保證尾煤的燃盡。采用空氣分級燃燒脫硝技術，燃燒速度的調整主要通過控制生料進入分解爐不同 層段的分料比例和三次風進入分解爐的上下比例，燃燒速度的快慢直接影響燃燒氣氛 的建立，對分料閥的調整及操作優(yōu)化是影響三次風分風效果的關鍵因素，因此對分解 爐內燃料的燃燒組織和上下風量的調整優(yōu)化必須進行合理的設計，才能保證在分解爐 內形成預期的復原氣氛控制要求。燃料分級燃燒脫硝技術分級燃燒脫硝的根本原理是在煙室和分解爐之間建立復原燃燒區(qū)，將原分解爐用煤的一局部均布到該區(qū)域內，使其缺氧燃燒以便產(chǎn)生CO、CH4、H2、HCN和固定碳等復原劑。這些復原劑與窯尾煙氣中的 NOx發(fā)生反響，將NOx

17、復原成N2等無污染 的惰性氣體，此外，煤粉在缺氧條件下燃燒也抑制了自身燃料型NOx產(chǎn)生，從而實現(xiàn)水泥生產(chǎn)過程中的NOx減排。利用原有分解爐煤粉輸送系統(tǒng)，在分解爐送煤管路上，增設幾臺煤粉分配器，將 原先進分解爐錐部的兩股煤粉分成假設干股，新增的假設干股煤進入煙室，利用煙室部位 低氧含量和氣流溫度高的工藝特點，讓煤粉在煙室內缺氧燃燒產(chǎn)生復原氣氛，并在高 溫條件下與來自窯內的氮氧化物發(fā)生反響，將氮氧化物轉變成無污染的 N2。當新增煤粉進入煙室時，會引起煙室區(qū)域局部高溫，導致煙室結皮加重，為了解 決該問題，在煤粉管路上設置煤粉增速器，讓煤粉盡可能的不貼壁，不讓煤粉在煙室 壁上“糊墻。同時，新增下料管，

18、即將 C4級筒下料管進行分料處理，在煙室上新增一個下料點，利用生料分解吸熱的特點，降低煙室局部高溫影響分級燃燒脫硝技術應用及效果的主要因素包括：原、燃料的情況、煤粉在脫硝區(qū)的停留時間、窯尾的氧含量等。1嚴格控制原、燃料中的有害成分，生料中的 C<0.015%0.02%max, KO+NgO<1%硫堿比：0.61,燃料中的S<1.5%以保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定；2相對無煙煤而言，煙煤的高揮發(fā)份能夠提供更多復原物質，提高分級燃燒的脫硝效率；3窯尾煙室的氧含量越低Qv1.2%,分級燃燒的脫硝效果越好。在窯尾氧含量高于3.5%時，分級燃燒難以取得明顯效果；4 脫硝區(qū)空間需能夠滿足煤粉及復原

19、性物質復原 NO所需的停留時間。526 SNCR脫硝技術SNCR是選擇性非催化復原，其原理是：將復原劑氨水或尿素水溶液通過霧 化噴射系統(tǒng)直接噴入分解爐適宜溫度區(qū)域，霧化后的氨與NOx NO、NO2等混合物進行選擇性非催化復原反響，將 NOx轉化成無污染的N2和水。復原劑噴入點位置至 關重要，當噴入點溫度過低，脫硝效率會降低；當噴入點溫度過高，復原劑會直接被 氧化成N2和NO,最終也會影響脫硝效率。因此為了提高脫硝反響效率并實現(xiàn) NH3的 逃逸最小化，噴入點的選擇需滿足以下條件：溫度窗口適宜；噴入的位置沒有火 焰；復原劑在反響區(qū)域有足夠的停留時間。當使用氨水時，霧化后的氨水直接與NOx NO、N

20、O2等混合物進行選擇性非催化復原反響，將NOx轉化成N2；當使用尿素時，尿素首先在分解爐內分解成氨氣NH3, 然后再與NOx進行選擇性非催化復原反響，將 NOx轉化成N2。氨與氮氧化物的反響為放熱反響， 這局部熱量與氨水和水的蒸發(fā)所吸收熱量根本相 當，復原劑的噴入對分解爐熱工特性及整個燒成系統(tǒng)熱耗的影響甚微。六、主要試驗或驗證情況分析6.1窯頭低氮燃燒低NOx燃燒器主要通過調整控制火焰燃燒峰值區(qū)域的燃料燃燒溫度和燃燒的助燃 氣氛調整到達降低氮氧化物排放。因此，不同燃燒特性的燃料煤種、細度、水分等 其脫硝效果存在著較大的差異性，在操作上燃燒器調整旋流風與軸流風分配關系、冷 卻機操作習慣、窯爐兩列

21、的配風平衡等工藝操作條件對燃燒器脫硝效果的好壞有著直 接的影響。因此低NOx燃燒器的應用往往表達更多的是現(xiàn)場的操作優(yōu)化調整上。Steinbi在五個回轉窯上安裝了 Pyro-Jet低氮燃燒器，脫硝效率 15%30%； Pillard 在四個回轉窯上安裝了 Rotaflam低氮燃燒器，脫硝效率23%47%;河南某水泥公司采 用WSDD低氮燃燒器，脫硝效率15%20%;浙江某水泥廠采用DJGX低氮燃燒器， 脫硝效率20%30%。6.2空氣分級燃燒空氣分級燃燒脫硝技術主要是在分解爐內建設復原區(qū)脫除回轉窯內產(chǎn)生的NOx。根據(jù)表2統(tǒng)計，現(xiàn)有水泥生產(chǎn)線的空氣分級燃燒脫硝效率為10%25%。表2空氣分級燃燒脫

22、硝效率廠家脫硝前NOx平均排放濃度3mg/Nm ,10%。2脫硝后NOx平均排放濃度3mg/Nm ,10%。2脫硝效率%金隅涉縣74059519.6大連水泥79864019.8金隅太行69360313.0中材湘潭88064027.36.3燃料分級燃燒燃料分級燃燒脫硝技術是指將燃料在煙室至分解爐底部不同位置送入通過不完全 燃燒形成復原性氣氛，在高溫和復原性氣氛條件下，利用復原燃燒產(chǎn)生的碳氫基團、 CO、HCN、CN、NHi等活性基團復原回轉窯內形成的氮氧化物，剩余的燃料和三次風 在主燃燒區(qū)域的末端參加保證燃料的燃盡。燃料分級燃燒脫硝技術通過燃燒配風及燃燒溫度調整保證在主復原區(qū)內形成有效 的復原氣

23、氛，因此生料分料閥的調整及助燃風的噴射控制是影響脫硝效率的主要因素。 在復原氣氛的控制上，應綜合復原區(qū)結皮生長特點及燃燒高溫區(qū)域的形成情況進行合 理的調整控制。燃料分級燃燒脫硝技術也是脫除回轉窯內產(chǎn)生的NOx。根據(jù)表3統(tǒng)計，現(xiàn)有水泥生產(chǎn)線的燃料分級燃燒脫硝效率為15%30%。表3燃料分級燃燒脫硝效率廠家脫硝前NOx平均排放濃度3mg/Nm ,10%02脫硝后NOx平均排放濃度3mg/Nm ,10%O2脫硝效率%東方希望66046130.2江蘇金峰57345620.4華潤封開91175117.6貴州黔桂46031032.66.4 SNCR脫硝技術SNCR脫硝技術在沒有催化劑的條件下，利用復原劑在

24、一定的溫度窗口有選擇性地 與煙氣中的氮氧化物發(fā)生化學反響，生成氮氣和水，從而減少煙氣中氮氧化物排放的 一種脫硝工藝。復原劑的噴入點一般是分解爐的出口，該處溫度9001100C，分解爐內煤粉根本燃盡，氮氧化物完全釋放。SNCR脫硝技術脫除回轉窯和分解爐內產(chǎn)生的總 NOx，圖1和圖2統(tǒng)計了 30家新 型干法水泥窯采用SNCR 氨水為復原劑脫硝技術前后的氮氧化物排放濃度以及脫 硝效率。如下圖，SNCR脫硝效率一般在60%80%。圖1 SNCR脫硝前后NOx平均排放濃度O90.()70.O.6O50.40.01 2 3 4 5 6 7 S 9 1011 12 IB 14 15 16 17 IB 19

25、20 2122 23 24 25 26 27 28 29 30圖2 SNCR脫硝效率七、標準中如果涉及專利，應有明確的知識產(chǎn)權說明；本標準沒有涉及相關專利。八、產(chǎn)業(yè)化情況、推廣應用論證和預期到達的經(jīng)濟效果等情況8.1產(chǎn)業(yè)化情況概述中國中材國際工程股份以下簡稱“中材國際于2002年至2004年， 承當了國家高技術研究開展方案863方案課題?水泥預分解窯系統(tǒng)降低氮氧化物的 技術研究?，2021年承當國家重大產(chǎn)業(yè)技術開發(fā)工程?降低水泥窯氮氧化物排放的關鍵 技術開發(fā)?。2021年承當江蘇省科技成果轉化專項資金工程?新型干法水泥生產(chǎn)過程 NO減排技術的產(chǎn)業(yè)化研究?。8.2產(chǎn)業(yè)化技術方案產(chǎn)業(yè)化的主要技術方

26、案是將燃料分級燃燒和 SNCF技術相結合，在煙氣中NQ初始 濃度不高或環(huán)保排放標準要求不高時，采用幾乎沒有運行本錢的分級燃燒脫氮技術； 而在NQ初始濃度較高或環(huán)保排放標準苛刻時，同時使用分級燃燒和SNCF兩種脫氮技術，實現(xiàn)咼脫氮效率和低運行本錢的目標。8.3產(chǎn)業(yè)化前景隨著我國工業(yè)的持續(xù)開展，由氮氧化物等污染物引起的臭氧和細粒子污染問題日 益突出，成為當前迫切需要解決的環(huán)境問題。2021年全國人大審議通過了“十二五規(guī)劃綱要，提出將氮氧化物首次列入約束性指標體系，要求“十二五期 間工業(yè)氮氧化物排放減少10%氮氧化物減排已經(jīng)成為我國污染治理和減排的重點。工業(yè)和信息化部發(fā)布的?水泥行業(yè)準入條件?工原2

27、021第127號文件“對水泥行業(yè) 大氣污染物實行總量控制，新建或改擴建水泥熟料生產(chǎn)線工程須配置脫除NQ效率不低于60%勺煙氣脫氮裝置?；趪噎h(huán)保部門對當前我國新型干法水泥工業(yè)NQ減排工作的實際要求，有必要將 NQ減排技術分級燃燒技術、SNCF技術或集成技術 進行推廣和進一步大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應用。8.4產(chǎn)業(yè)化應用情況中材國際開發(fā)的低NO預熱器分級燃燒脫氮技術產(chǎn)業(yè)化成果之一已成功應用于 華潤水泥封開、華潤水泥永定、華潤水泥陸川有限公 司、黔桂發(fā)電興義水泥等，實踐證明，在原燃料、煤粉在脫氮區(qū)的停留時間、 窯尾氧含量等參數(shù)滿足條件的情況下，平均脫硝效率能到達30流右。SNC脫硝技術已成功應用于東方希望重

28、慶水泥、溧陽東方水泥有限公 司、江蘇揚子水泥等30多家水泥企業(yè)，脫硝效率均穩(wěn)定在 60%以上。8.5、效益分析社會效益我國水泥工業(yè)NQ的排放量高居世界各國前列，由此帶來的大氣污染和酸雨問題 十分嚴重，經(jīng)濟損失巨大，已成為制約我國經(jīng)濟社會持續(xù)開展的主要因素，因此控制 水泥行業(yè)NQ污染已勢在必行；另外，要擴大國際市場占有量，必須提升現(xiàn)有技術，跨 越低NQ控制的技術壁壘。中材國際脫硝技術的實施和產(chǎn)業(yè)化推廣符合 ?國家中長期科 學和技術開展規(guī)劃綱要2006-2021年和國家關于兩控區(qū)酸雨控制的相關政策和規(guī)劃； 可有效減少水泥企業(yè)的NQ排放量，提供水泥企業(yè)的效益，改善水泥企業(yè)所在地的區(qū)域 環(huán)境，改變當?shù)?/p>

29、民眾對傳統(tǒng)水泥工業(yè)的印象，使水泥生產(chǎn)企業(yè)能夠成為環(huán)境友好型企 業(yè)；增強水泥工業(yè)對國家循環(huán)經(jīng)濟開展的支撐作用，提高了對污染物擴散的控制能力， 在水泥工業(yè)中建立起可持續(xù)開展的技術示范模式。在工程的實施過程中，還可以解決 產(chǎn)業(yè)化基地所在地區(qū)的局部就業(yè)問題，為地方經(jīng)濟的開展和社會的穩(wěn)定作出奉獻。另 外，本技術的推廣和實施對提高水泥工業(yè)技術水平、合理利用煤炭、石灰石等原、燃 料資源、保護環(huán)境和生態(tài)平衡以及節(jié)能降耗具有重大影響。經(jīng)濟效益以東方希望重慶水泥為例， 該工程對2條4800噸/天熟料生產(chǎn)線進行了 脫硝技術改造，采用煤粉分級燃燒和 SNCR噴氨集成技術，其經(jīng)濟效益分析如下：該工程材料與動力消耗包括氨

30、水、壓縮空氣，除鹽水及電力消耗，材料與動力到 廠價見下表。表4材料及電力消耗價格表序號名 稱不含稅到廠價單位數(shù)量117%氨水元/t900序號名 稱不含稅到廠價單位數(shù)量2壓縮空氣元/Nm30.053除鹽水元/噸2.54電力元 /kW.h0.622條4800t/d新型干法水泥生產(chǎn)線氮氧化物初始排放平均濃度為850mg/Nm3 約合x/噸熟料，采用分級燃燒和SNCR 噴氨的集成技術脫氮后，會產(chǎn)生一定 的脫氮運行費用，但企業(yè)同時也可減少繳納排污費用。根據(jù)脫氮效率要求的不同，運 行本錢會有所變化，由于分級燃燒的運行費用根本可以忽略，分級燃燒和SNCR相結合 的脫氮集成技術有效的降低了脫氮本錢。下表給出了

31、不同脫氮效率下的氨水用量及運 行本錢。表5燃料分級燃燒及SNCR兌硝技術運行本錢分析技術方案分級燃燒分級燃燒+SNCR脫氮效率指標30%40%50%60%70%氨水消耗噸/年-1372.13087.14802.26860.3氨水本錢萬元/年-123.5277.8432.2617.4稀釋水消耗噸/年-3087.16946.010804.914700.6稀釋水本錢萬元/年-0.81.72.73.7壓縮空氣萬元/年-52.450.653.659.5電耗萬元/年155.473.873.873.873.8運行費用萬元/年55.4250.4404.0562.3754.4元/噸熟料0.20.71.21.62

32、.2NOx排放水平mg/Nm 3595510425340255減少NOx排放噸/年19892652331539784641如表5所示，當分級燃燒和SNCR的總脫氮效率為70%時，NOx排放水平可以控制在 255mg/Nm3,兩條生產(chǎn)線總 運行本錢為754.4萬元/年折合2.2元/噸熟料，2條生產(chǎn)線實際 熟料產(chǎn)量為11000t/d，每年以310天生產(chǎn)日計，下同。目前，當?shù)丨h(huán)保局對新型干法水 泥生產(chǎn)企業(yè)的排污費收費標準為：0.65元/kgNOx，假設不增設任何脫氮措施，那么兩條生產(chǎn) 線每年需要繳納排污費為430.9萬元，當增設脫氮措施后，在總脫氮效率為70%，那么只需要繳納129.3萬元/年，節(jié)省

33、了排污費301.6萬元/年。九、采用國際標準和國外先進標準情況，與國際、國外同類標準水平的比照情況，國內外關鍵指標比照分析或與測試的國外樣品、樣 機的相關數(shù)據(jù)比照情況9.1國外標準9.1.1 美國 NSPS & NESHAP 標準美國關于水泥行業(yè)NOx排放控制，在針對常規(guī)污染物的新源特性標準NSPS中進行了限制，并列入聯(lián)邦法規(guī)典 40 CFR 60 Subpart F見表6。表 6 40 CFR 60 Subpart F受控設施/工藝污染物2021.6.16建設、重建、改建2021.6.16后建設、重建、改建說明水泥窯包括窯 磨一體機NOx一1.5磅/噸熟料300mg/m3一歐盟IPP

34、C指令及BAT指南除大型燃燒裝置2001/80/EC、廢物燃燒2000/76/EC以及 VOCs排放控制1999/13/EC、94/63/EC外，歐盟將工業(yè)點源的污染物排放納入綜合污染預防與控制IPPC指令進行多環(huán)境介質水體、大氣、土壤、噪聲等的統(tǒng)一管理。如果前三 項是針對通用操作或設備的要求，IPPC指令那么是對典型行業(yè)的要求。它將工業(yè)生產(chǎn)活 動劃分為能源工業(yè)、金屬工業(yè)、無機材料工業(yè)、化學工業(yè)、廢物管理以及其它活動6大類共33個行業(yè)，水泥行業(yè)是其中之一。為配合IPPC指令以及許可證制度的實施，歐盟委員會出版了 33份行業(yè)BAT參 考文件BREF。水泥行業(yè)BAT文件最初發(fā)布于2001年12月，最新的文件是2021 年5月，相應BAT排放要求NOx的標準見表7。表7歐盟水泥行業(yè) BAT排放水平NOx預熱器窯3v 200 450 mg/m1、窯況良好時，可實現(xiàn)v 350 mg/m3； 200 mg/m3僅三家工 廠有過報道。2、如果采