水泥行業NOx污染防治及減排措施研究

周 均

（湖州市環境應急與事故調查中心 浙江湖州 313000）

引言

對于我國社會發展來講，控制NOx污染十分重要，其不但有助于水泥行業持續穩定發展，還能減小對環境的影響。為此，水泥企業需給予NOx污染控制高度重視，促使其存在的效用與價值在水泥行業發展中充分的發揮出，為推動現代化社會持續健康發展提供有利條件。本文主要研究水泥行業NOx的污染防治及減排措施，具體如下。

1 水泥行業NOx污染防治現狀

產生NOx的影響因素有很多，相關人員對此采用了些許措施。其中行之有效的依舊在研究與試驗，甚至有的當前還有爭議。

1.1 降低煅燒溫度

水泥窯燃燒器的溫度能夠達到1700℃~1900℃，一些比較大型的水泥窯溫度甚至高于2000℃，氣流在1200℃之上停住的時間是3s，溫度太高對降低熱NO十分不利，可以通過加礦化劑或是調整配料的方式降低燃燒溫度，進而減少熱NO形成。但從水泥與熟料性能等方面考慮此種方式并不適合廣泛使用[1]。

1.2 降低過剩空氣系數

較低的過剩空氣系數能夠減少NO生成量，但是只有降到1.1之下才會有效減少NO生成量，而降低過剩空氣系數還會出現還原性煅燒，對于熟料質量十分不利，因此該方法不常用。

1.3 增加火焰長度

從理論層面看，增加火焰長度能夠減小高溫點溫度，能夠有效降低NO生成量。但具體生產中短火焰盡管溫度很高，產生的NO量依舊比最長的火焰少，主要原因為短火焰中心位置欠缺氧氣，煙氣在高溫區域停滯的時間較短。

2 水泥窯煙氣脫硝渠道

對氮氧化物濃度進行有效控制，是當前降低環境污染的有效手段，具體如下。

2.1 控制氮氧化物的濃度

江蘇省已要求水泥行業2019年6月1日前氮氧化物排放不高于100毫克/立方米，其它地方目前執行國標控制在400毫克/立方米或特別排放限值320毫克/立方米，由此可見氮氧化物減排還有很大空間。

第一，利用新興工藝，應用先進的干法生產工藝，燃燒集中在兩個位置上窯頭與分解爐。對于預分解窯，其內部分解爐燃燒的的熱能為總能耗的百分之六十，該部分熱能具體為生料煅燒，實現石灰石分解。分解爐的實際溫度在800℃~1000℃間，比回轉窯煅燒溫度要低很多，大大降低了NOx的生成量[2]。

第二，優化煤粉燃燒器，利用現代化的燃燒理論與技術，同煤粉特點相結合，研究出新型煤粉燃燒器。通過主通道的有效設計，能夠實現噴煤管頭極大的負壓卷吸區，能夠高效吸收高溫二次風，保證窯頭煤粉穩定燃燒，另外冷卻風道能夠有效規避燃燒器頭部受損，避免出現部分高溫損壞窯皮的狀況。既能保證各種燃料充分燃燒，還能減少NOx的生成量。

第三，控制燃燒范圍，讓助燃空氣分級燃燒，應用低氮氧化物燃燒技術。助燃空氣分級燃燒技術的主要原理是：把燃燒所需的空氣分成兩級輸入，讓初級燃燒區中過量空氣系數低于1，燃料需要缺氧的條件下進行燃燒，讓燃燒溫度與速度下降，進而阻礙熱力氮氧化物產生。

2.2 末端治理方法

水泥窯脫硝的減排措施為非催化還原技術與催化還原技術。

第一，非催化還原技術。此種工藝指的是在適當的溫度區域噴入尿素或是淡水，在不利用催化劑的狀況下把氮氧化物還原成無毒的水與氮氣，進而將水泥窯煙氣中的氮氧化物脫去。在水泥廠脫硝中，最常用的脫硝劑便是百分之二十濃度的氨水，其他能夠選擇的脫硝劑有尿素溶液與液氨等。針對國外預分解水泥窯脫銷的具體狀況，氨水應用是最普遍的[3]。

第二，催化還原技術。此工藝是在催化劑存在的狀況下，通過噴入尿素或是氨水，有選擇性的出去煙氣中的氮氧化物。選擇性催化還原技術在燃燒電廠以及大型鍋爐利用最廣泛。

選擇性催化還原技術利用催化劑，催化作用能夠體現活化性能下降，反映能夠在較低的溫度條件下展開。以尿素或是氨水當作還原劑，在煙氣凈化系統內加設催化劑塔與加熱器，致使煙氣通過催化層，在催化劑表層NOx展開選擇性反應，實現脫氮氧化物的目的。

結語

綜上所述，若想保證社會公眾生活在健康舒適的環境中，加強對水泥行業NOx的污染防治及減排措施研究至關重要，其不但能夠緩解我國環境壓力，還能保障社會公眾身體健康。基于此，水泥行業需給做好NOx污染控制工作，保證NOx排放量達到最低，確保社會公眾的實際需求得到滿足，促進我國社會持續穩定發展。