水泥窑脱硝不可依靠氨水，无氨脱硝更环保

北极星大气网讯:近年来，SNCR技术的应用大大降低了水泥行业氮氧化物的排放量，但也给水泥企业带来了一定的成本压力。水泥窑烧成系统专家、昆明理工大学高级教授李建锡认为，氨水本身具有污染性，在环保日益严苛的情况下，使用氨水还原氮氧化物并不能达到减排的目的。在他看来，水泥窑脱硝必须减少氨水的使用，如此方可达到节能环保的目的。

水泥窑烧成系统专家、昆明理工大学高级教授李建锡

由李建锡带头研发的“水泥窑无氨脱硝、高产、节能一体化技术”可以在不用氨水、尿素、催化剂等条件下，达到脱硝40%以上的目标，使NOx排放浓度大幅度降低达到国家标准，同时大幅节能、提产，大大减少了对空气的污染。

在“2016第四届中国水泥节能环保技术交流大会”上，李建锡带来了《水泥窑无氨脱硝高产、节能一体化技术》报告，分析了我国水泥窑炉NOx控制技术现状，阐明了研发“水泥窑无氨脱硝高产、节能一体化技术”的意义及其作用。

一、项目的意义

2012年全国氮氧化物排放量2273.6万吨，主要集中在火电、水泥和机动车行业。水泥行业占30%，约600多万吨。

2013年全国水泥排放氮氧化物约600万吨，约占全国氮氧化物排放总量的30%，仅次于电力行业和机动车尾气排放，位居第三。

2014年我国水泥产量为24.14亿吨，水泥企业近3624家。水泥煅烧产生大量NOx，排放浓度500mg/Nm3~2200mg/Nm3，每吨熟料约产生1.5kg~1.8kg氮氧化物。

《我国国民经济和社会发展十二五规划纲要》，明确提出“十二五”氮氧化物减排10%的约束性指标，对脱硝技术提出更高的要求。

所谓无氨脱硝，就是大幅度地降低水泥窑氨水以及尿素的使用，而减少50%甚至于完全不用氨水才叫大幅度降低。降低生产成本是使用“水泥窑无氨脱硝高产、节能一体化技术”的次要原因，更重要的原因在于使用氨水脱硝对水泥企业的总体工作来讲根本不具备减排的意义，因为氨水本身具有污染性，我们不能用一个污染源去治理另一个污染。使用氨水脱硝是种过渡技术，我预测，五年后水泥厂的氨水用量会大幅度下降，甚至有些厂就直接不用氨水来脱硝了，将来水泥厂脱硝的方向一定不是依靠氨水。

二、我国水泥窑炉NOx控制技术现状

现在在脱硝领域有三个主要技术，选择性催化还原(SCR)技术、选择性非催化还原(SNCR)技术和炉内燃烧控制技术，前面两个技术需要用到氨水。

1、选择性催化还原(SCR)技术
基本化学原理

选择性催化还原法(SCR)是工业上应用最广的一种脱硝技术，反应温度一般为300～450℃，理想状态下，可使NOx的脱除率达90%以上，是目前最好的固定源NOx治理技术，但还是使用到了氨水。

SCR在水泥窑炉上应用的问题：

(1)烟尘中颗粒物会堵塞催化剂，必须安装吹灰器;

(2)烟气中的碱性物质、CaO和SO2会使催化剂中毒;

(3)如果将SCR安装在除尘器的下游，必须安装烟气再热器，加热烟气到催化剂的最佳工作温度。

2、选择性非催化还原(SNCR)技术

SNCR工艺的主要化学反应

在这一技术中，尿素、NH3均可作为还原剂。温度过高时氨会和氧反应生成NOx;温度过低则会使NOx还原反应的速率过低，造成原烟气中有过量的氨逃逸或是生料物料上有氨沉积。因此必须寻找合理的氨气喷入位置，达到适合SNCR反应的温度区间。

SNCR技术的优点是固定投资少、设备简单、不用催化剂、初期投资少、系统简单，并且易于实施。

但这一技术的脱硝效率低，一般低于<40%，同时运行成本较高，对反应温度要求高，需要准确控制反应区内的温度;SNCR技术需要比较高的NH3/NOx值(一般大于1)，部分NH3被产品吸收。从国家层面讲，这一技术不具备减排意义。