水泥廠SCR脫硝技術(shù)普及 未來可期
選擇性催化還原法(SCR)是向催化劑上游的煙氣中噴入氨氣或其它合適的還原劑、利用催化劑將煙氣中的NOx轉(zhuǎn)化為氮氣和水,以達到減排NOx目的脫硝手段。據(jù)了解,該技術(shù)在火電行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,目前國內(nèi)火電行業(yè)90%生產(chǎn)線采用SCR技術(shù)進行脫硝,同時該技術(shù)在玻璃窯爐等其它窯爐上也成功實現(xiàn)應(yīng)用。然而,截止到目前,SCR技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用仍然不多。
事實上,SCR是工業(yè)上應(yīng)用最廣的一種脫硝技術(shù),以NOx脫除效率高著稱。理想狀態(tài)下,可使NOx的脫除率達80%以上,噴入到煙氣中的氨幾乎完全和NOx反應(yīng),是目前最好的固定源NOx治理技術(shù)。在電力行業(yè)執(zhí)行NOx排放值100mg/Nm3的情況下,仍可以很好的實現(xiàn)排放要求。
然而,如此高效率的脫硝技術(shù)緣何在水泥行業(yè)應(yīng)用甚少?究其原因,水泥行業(yè)復(fù)雜的工況環(huán)境、高投入、高維護費用和阻力高等不利因素制約了SCR技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用。
溫度限制:據(jù)了解,催化劑當今最普遍應(yīng)用的是多孔Ti2O5(載體)做成蜂窩狀模塊化,載體表面敷有起催化作用的活性成分V2O5和WO3,反應(yīng)溫度在280℃~400℃為佳。而在新型干法水泥生產(chǎn)線中,預(yù)熱器出口的溫度先進的已降到300℃以下,裝SCR的實際脫硝效果受到一定的影響。同時,為貫徹國家節(jié)能降耗政策,我國2500t/d以上的生產(chǎn)線普遍加裝余熱鍋爐,其排氣溫度達150℃以下,對這樣的煙氣,已不再適合裝設(shè)SCR系統(tǒng)。
粉塵限制:水泥爐窯尾部的粉塵含量高達80~100mg/Nm3,易造成催化劑孔隙堵塞,催化劑磨損加劇,致使系統(tǒng)壓降增加,給引風機的正常運行造成嚴重威脅,從而影響水泥爐窯生產(chǎn)線長期穩(wěn)定運行。
堿性環(huán)境限制:水泥爐窯煙氣中鈉、鉀等水溶性堿金屬化合物易與催化劑中的V2O5反應(yīng)從而使催化劑中毒,降低催化劑的活性。
排風阻力限制:因裝設(shè)SCR,排風阻力將增加500~1000pa,受此影響,噸熟料將增加燒成電耗0.75~1.5kWh/t。
成本限制:采用SCR技術(shù)脫硝需要要增設(shè)裝置、占用空間、投資大、運行費用較高。有資料顯示,5000t/d生產(chǎn)線利用SCR減排NOx總投資在4000萬元左右。
受上述因素影響,SCR在水泥企業(yè)鮮有應(yīng)用,但是隨著環(huán)保標準的不斷嚴格,加上技術(shù)的不斷完善,SCR其實可以作為一個選擇方向。
據(jù)了解,河南登封市宏昌水泥有限公司已于2018年10月14日建成國內(nèi)首條SCR脫硝示范線,并通過專家組核查。作為國內(nèi)首條SCR脫硝示范線,該項目的驗收不僅意味著著SCR脫硝技術(shù)可以成功運用在水泥行業(yè),更是為行業(yè)實現(xiàn)超低排放帶來可能。該項目可實現(xiàn)氮氧化物排放量低于50mg/m3,開創(chuàng)中國水泥行業(yè)之先河。
另外,中國水泥網(wǎng)擬定于2019年5月召開“2019中國水泥行業(yè)超潔凈排放技術(shù)交流大會”,屆時,將前往登封市宏昌水泥參觀學(xué)習(xí)SCR超低排放脫硝項目。SCR運行情況究竟如何?能否成為未來水泥工業(yè)超低排放的中堅力量呢?心動不如行動,我們一起去看看。
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