水泥行业烟气脱硝可行性技术分析

【讯】1. 水泥行业氮氧化物排放现状

我国水泥产量自1985年以来一直稳居世界第一，2020年水泥熟料产量达15.79亿吨，约占世界总量58%。目前拥有水泥熟料生产企业1213家，生产线1663条，其中协同固废处置生产线约300条。烟气排放量达到8亿立方/年，水泥装备水平以及企业管理能力都对NOx排放有不同程度的影响。现目前水泥行业主要污染物排放强度为：NOx：0.134-0.772千克/吨熟料，平均0.430千克/吨熟料；NOx年排放量67.90万吨[1]。

2. 水泥行业氮氧化物排放标准及政策

我国从“十二五”时期开始对大气NOx实行总量控制，其中水泥行业是仅次于火电行业的NOx第二大工业排放源，是控制的重点。1985年我国颁布了第一个水泥行业环保标准，即《水泥工业污染物排放标准》（GB 4915-85），标准中未对水泥窑炉的NOx排放提出限制。1996年对该标准进行了修订，并更名为《水泥厂大气污染物排放标准》（GB4915-1996），水泥窑炉NOx排放限值为800 mg/m3。此后我国水泥工业迅猛发展，带来了巨大的环境保护压力。因此，标准越来越严格，目前国家及地方水泥工业大气污染物排放限值汇总如下表。

3. 水泥行业氮氧化物控制技术及发展趋势

水泥窑烟气脱硝工艺技术经济技术指标见下表[2]。

在当前的环保形势下，水泥企业降低NOx排放是必要要求，采用源头治理方案脱硝效率低，无法满足排放要求，必须采取末端治理技术。

水泥窑烟气脱硝末端治理工艺技术主要为：SNCR、SCR、SNCR/SCR。随着新型干法水泥生产技术的发展和环保标准的提高，SCR脱硝将成为主流技术。

4. 低温SCR脱硝技术在水泥行业应用的可行性分析

对于生产线老旧、技术改造难度大的生产线，采用SCR技术较为实际。水泥行业目前采用SCR布置方式主要有以下几种：

由于商用的钒钛系催化剂活性温度较高，在水泥行业只能采用中、高温布置，然而水泥窑的粉尘性质为碱性，黏性较大，钒钛系催化剂不耐受，且催化剂中V2O5是剧毒物质，环保部已于2014年将钒系废旧脱硝催化剂纳入《国家危险废物名录》。基于以上现状，使用高效无毒低温SCR催化剂是未来一个主要的方向。

5. SCR脱硝催化剂对比

目前国内研发团队已开发出超低温SCR脱硝催化剂，并在大型电厂、燃煤锅炉、燃气锅炉、化工尾气、有色行业烟气、玻璃行业烟气等进行了侧线和应用示范。不同活性温度催化剂对应不同SCR工艺，同时决定了水泥行业脱硝工艺的选择、设备的布置位置和方式，具体如下表所示：

参考文献

[1]刘作毅. 水泥产量变化解读(上)[J]. 中国建材, 2021(8):7.

[2]田春秀, 汪澜, 张玉璇. 水泥行业氮氧化物减排目标能否实现?[J]. 环境保护, 2012