我國是水泥生產(chǎn)大國,水泥生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化物,目前水泥窯普遍采用的選擇性非催化還原(SNCR)脫硝脫除效率在60%左右,難以滿足日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。SCR煙氣脫硝技術(shù)在火電行業(yè)非常完善,但是水泥行業(yè)SCR煙氣脫硝還處在嘗試階段,缺乏工程應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)。國外對(duì)水泥SCR煙氣脫硝雖然研究較早,但由于排放標(biāo)準(zhǔn)、成本、技術(shù)等多方面的原因,水泥SCR煙氣脫硝在國際上也還沒有得到廣泛的應(yīng)用。
隨著我國對(duì)水泥行業(yè)排放要求的進(jìn)一步提高,以目前的技術(shù)手段,除SCR以外的水泥脫硝技術(shù)難以實(shí)現(xiàn),即便采用SCR水泥煙氣脫硝技術(shù),還有一些技術(shù)和工程應(yīng)用問題需要進(jìn)一步的研究與解決。因此,實(shí)現(xiàn)SCR脫硝技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用具有非常重要的意義。
水泥SCR煙氣脫硝關(guān)鍵問題:
水泥窯的煙氣具有灰分、CaO含量高、煙氣成分復(fù)雜、具有粘性等特征,這決定了其脫硝的難度要大于火電廠脫硝,火電行業(yè)SCR脫硝經(jīng)驗(yàn)并不完全適用于水泥行業(yè)。國外沒有廣泛推廣也反映出SCR脫硝技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用中還存在一些難題,還需要進(jìn)一步研究總結(jié),就研究水泥SCR脫硝而言,主要有以下四個(gè)方面的問題。
1.催化劑端面積灰導(dǎo)致孔道被堵塞。
2.催化劑煙氣入口端面形成硬塊狀物質(zhì),導(dǎo)致煙氣不能通過催化劑孔道。
3.催化劑中毒失活,由于催化劑成分與污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致催化劑中毒。
4.催化劑微孔被粘性物質(zhì)(主要是CaSO4)覆蓋,導(dǎo)致煙氣不能與催化劑充分接觸,影響脫硝效率。
我國水泥脫硝現(xiàn)狀:
我國水泥窯普遍采用低氮燃燒及SNCR脫硝技術(shù)。SNCR技術(shù)具有成本低、改造周期短、脫硝效率較好等特點(diǎn),基本可以滿足國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)小于400mg/m3以及重點(diǎn)地區(qū)320mg/m3的排放要求。但是,如要滿足NOx排放濃度小于150mg/m3甚至100mg/m3以下,SNCR技術(shù)難于實(shí)現(xiàn),SCR技術(shù)是相對(duì)經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)。
隨著水泥行業(yè)NOx排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,SCR脫硝是可行的技術(shù),SCR脫硝技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用不同于其在火電行業(yè)的應(yīng)用,但是兩者沒有本質(zhì)差別,解決上述問題的關(guān)鍵,是需要一個(gè)合理高效的清灰系統(tǒng),而針對(duì)不同水泥窯的煙氣特點(diǎn),需要采取不同的清灰方式。SCR脫硝技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用還沒有完善,還有一些技術(shù)與工程問題需要進(jìn)一步的研究與優(yōu)化:水泥窯煙氣成分復(fù)雜,其中的粘性及易結(jié)塊的物質(zhì)對(duì)清灰、脫硝效果乃至催化劑壽命等都有較大影響,對(duì)其形成的機(jī)理及如何降低其對(duì)脫硝效果的影響等尚需要進(jìn)一步研究。