[原創(chuàng)]低投資 高效率 低氨脫硝為水泥行業(yè)減“氮”帶來(lái)出路
當(dāng)前,水泥行業(yè)仍施行《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915-2013)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn),顆粒物、二氧化硫、氮氧化物三項(xiàng)污染物排放指標(biāo)分別為30mg/m3、200 mg/m3和400 mg/m3,重點(diǎn)區(qū)域執(zhí)行20mg/m3、100 mg/m3和320mg/m3標(biāo)準(zhǔn),部分地區(qū)因地方差異有所不同。
但是,近年來(lái)隨著國(guó)家及地方政府環(huán)保政策的進(jìn)一步收緊,多省市連續(xù)出臺(tái)水泥工業(yè)大氣污染物特別排放值實(shí)施計(jì)劃,要求1-2年內(nèi)水泥行業(yè)全部完成超低排放改造,顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度要分別不高于10 mg/m3、50 mg/m3、100 mg/m3。需要指出的是,在當(dāng)前的環(huán)保形勢(shì)下,水泥企業(yè)降低污染物排放已經(jīng)不僅僅是提升自身競(jìng)爭(zhēng)力的需要,在淘汰落后產(chǎn)能的進(jìn)程中,環(huán)保水平正在成為事關(guān)企業(yè)生存與發(fā)展大計(jì)的關(guān)鍵指標(biāo)。
在水泥行業(yè)傳統(tǒng)三大污染物的治理中,氮氧化物因其超低排放技術(shù)難度要求高,且目前沒(méi)有成熟的示范線(xiàn)可供參考,因而成為當(dāng)前水泥企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。對(duì)此,北京綠巖環(huán)??萍加邢挢?zé)任公司總工程師孫晉國(guó)也指出,在氮氧化物減排領(lǐng)域,現(xiàn)有主要技術(shù)包括SCR、SNCR、分級(jí)燃燒、低氨脫硝這四種方式,但是基于不同企業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)工況條件的差異,以及上述四種脫硝方式本身的不同優(yōu)勢(shì),水泥企業(yè)要選擇一條符合自身的氮氧化物脫除技術(shù)并不容易。
為此,孫晉國(guó)還對(duì)上述四種降低氮氧化物排放的技術(shù)方案做了詳細(xì)對(duì)比:
SCR(選擇性催化還原技術(shù)):該技術(shù)以氨水或尿素為脫硝劑,在吸收塔內(nèi)的催化劑作用下作催化選擇吸收,脫硝率可達(dá)80%-90%,但該技術(shù)建設(shè)成本高,企業(yè)在改造時(shí)資金投入巨大,其一次性投資和運(yùn)行成本大約在SNCR的兩倍以上。此外,對(duì)已建有余熱發(fā)電的窯尾系統(tǒng)來(lái)說(shuō),在空間布置上也較困難,增加的系統(tǒng)阻力較大、電耗較高。孫晉國(guó)還表示,SCR的核心技術(shù)是催化劑,SCR的溫度窗口一般在250~450 ℃之間,若溫度變化可能會(huì)使催化劑改變,造成新的污染。
SNCR(選擇性非催化還原技術(shù)):這是目前水泥行業(yè)主推的脫硝手段,盡管相對(duì)于SCR而言具有一次性投資較小、占用空間較小的優(yōu)點(diǎn),但脫硝率較低,一般為50%-80%。并且后期運(yùn)行成本較高,氨水作為脫硝劑消耗量巨大,其氨水成本甚至可使水泥噸熟料成本上升3-5塊。若氨水使用不當(dāng)還可能會(huì)造成水泥生產(chǎn)線(xiàn)氨逃逸超標(biāo),造成二次污染。
分級(jí)燃燒:該技術(shù)是指通過(guò)多點(diǎn)供煤、多點(diǎn)供風(fēng),避免局部高溫來(lái)降低分解爐內(nèi)產(chǎn)生的氮氧化物。盡管分級(jí)燃燒技術(shù)投入成本不高,但水泥生產(chǎn)線(xiàn)氮氧化物90%左右產(chǎn)生在回轉(zhuǎn)窯,分解爐內(nèi)只占10%,所以分級(jí)燃燒對(duì)于降低水泥生產(chǎn)線(xiàn)整體的氮氧化物效果不突出,脫硝率較低。
低氨脫硝:具體方案是將四級(jí)下料管的單管下料改為雙管下料,燃燒器下移,三次風(fēng)管上移,采用分解爐高強(qiáng)還原燃燒控制技術(shù)和窯頭窯尾用煤量?jī)?yōu)化控制技術(shù),使煤粉在分解爐內(nèi)全部分解,形成大量的還原劑,將窯內(nèi)產(chǎn)生的熱力型NOX強(qiáng)力還原成N2。從而大幅度減少窯尾煙氣的NOX含量,達(dá)到脫硝的目的,脫硝效率可達(dá)到60%以上,結(jié)合現(xiàn)有SNCR脫硝設(shè)施,在投入極少改造資金的情況下,可以使水泥企業(yè)氮氧化物排放量實(shí)現(xiàn)超低排放要求。
綜合來(lái)看,孫晉國(guó)認(rèn)為,基于當(dāng)前水泥行業(yè)現(xiàn)狀,低氨脫硝技術(shù)可能更適合國(guó)內(nèi)水泥企業(yè)降低氮氧化物排放的需要。
孫晉國(guó)介紹到,北京綠巖環(huán)保引進(jìn)國(guó)外最新的技術(shù)和理念,結(jié)合我國(guó)當(dāng)前水泥生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)況,研究出先進(jìn)的低氨脫硝改造技術(shù)。該技術(shù)能有效解決回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氮氧化物排放,不僅能達(dá)到國(guó)內(nèi)氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn),甚至能實(shí)現(xiàn)超低排放,且投入成本低,回收周期短,一般在3-6個(gè)月,沒(méi)有后期維護(hù)費(fèi)用,減輕水泥企業(yè)的資金壓力。
以河南寶豐大地水泥為例,其5000t/d生產(chǎn)線(xiàn)技改前氮氧化物排放為260-280mg/m3,氨水每小時(shí)使用量為1300升-1500升。北京綠巖環(huán)保對(duì)該生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行全面調(diào)研并進(jìn)行低氨脫硝改造后,氮氧化物排放穩(wěn)定在70-80mg/m3,氨水使用量減少到每小時(shí)700-800升。大大減少氨水使用量,降低氮氧化物排放,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)了氮氧化物減排目標(biāo)。
除此外,北京綠巖環(huán)保憑借其突出的低氨脫硝技術(shù)與完善的售前售后服務(wù),與內(nèi)蒙古君正化工水泥有限責(zé)任公司、寧夏勝金水泥有限責(zé)任公司、金隅冀東永吉水泥有限公司、山西桃園東義水泥有限公司、淶水金隅冀東水泥有限公司等國(guó)內(nèi)近20家水泥企業(yè)展開(kāi)合作,并獲得一致好評(píng)。
當(dāng)前,我國(guó)水泥行業(yè)環(huán)保指標(biāo)日益嚴(yán)苛,企業(yè)環(huán)保壓力增大,孫晉國(guó)表示,北京綠巖將承擔(dān)起環(huán)保企業(yè)的社會(huì)責(zé)任,在目前的低氨脫硝技術(shù)上進(jìn)行研發(fā)和改造,為持續(xù)降低水泥企業(yè)氮氧化物排放而不懈努力。
水泥行業(yè)氮氧化物、顆粒物等減排難度大、成本高,尋找一條可行的技術(shù)路徑使氮氧化物、顆粒物及二氧化硫減排技術(shù)排放指標(biāo)滿(mǎn)足超低排放要求迫在眉睫。為此,中國(guó)水泥網(wǎng)于2018年8月9日-10日在河南鄭州召開(kāi)“2018中國(guó)水泥行業(yè)超潔凈排放研討會(huì)”,誠(chéng)邀政府主管領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)專(zhuān)家、科研單位等共聚一堂,探討更高效,更經(jīng)濟(jì)的水泥行業(yè)超低排放實(shí)施方案,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)超低排放,推動(dòng)行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。屆時(shí)北京綠巖環(huán)保又將帶來(lái)怎樣的精彩分享?讓我們拭目以待。
編輯:周程
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