水泥窑SCR烟气脱硝深度减排技术浅析

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑水泥窑SCR烟气脱硝深度减排技术浅析 介绍新型干法水泥生产线脱硝现状，通过对选择性催化还原（SCR）技术在水泥窑烟气脱硝领域应用的难点分析，结合国内外应用业绩，探究水泥窑SCR脱硝技术最佳路径，为水泥工业开展水泥窑烟气脱硝超低排放工作供应借鉴。 我国非电力行业（钢铁、建材、有色等）产能占世界的50%以上，大气污染物排放总量位居各排放源之首，而水泥工业是继电力、钢铁之后的NOx第三大排放源。同时，中国建筑材料联合会发布2021年水泥行业大气污染防治攻坚战实施方案，实施方案要求污染物在达标排放的基础上，2+26个城市2021年底主要污染物排放达到：颗粒物10mg

2、/Nm3；氮氧化物100 mg/Nm3；二氧化硫：50 mg/Nm3；各地方政府纷纷响应出台更加严苛的政策和地方标准，同时要求氨逃逸8mg/Nm3，因此水泥窑NOx深度减排工作势在必行。 1水泥行业脱硝现状 随着科学技术的不断进展以及水泥窑烟气NOx排放标准的不断收严，水泥窑烟气脱硝历经SNCR技术、低氮燃烧器技术、分解炉分级燃烧技术等，它们建设费用低，性能良好，因此受到广泛应用，目前大部分水泥生产线已同时安装上述脱硝设备，NOx得到有效掌握。但从实际状况来看，这些技术自身虽然具备不同的优势，但也受到技术本身的限制，在排放标准进一步收严后难以保证NOx超低排放的同时满意氨逃逸8mg/Nm3的标

3、准。 2水泥窑SCR技术 SCR脱硝技术是指在催化剂的作用下，利用还原剂（氨水、尿素等）来有选择性的与烟气中的NOx反应生成N2和H2O，理论上，SCR与SNCR技术原理相同，SCR技术由于催化剂的作用，反应温度降低至280-350，同时反应器内烟气流场及温度场匀称，脱硝效率高达90%以上，氨逃逸也得到有效掌握。 因此，在水泥窑现有SNCR+分级燃烧的基础上加装SCR是NOx实现超低排放的稳定保障。 目前水泥窑SCR技术分为三种不同的温度区间，高温SCR（280-350）、中温SCR（180-260）、低温SCR（80-150），高温SCR布置在预热器C1出口和余热锅炉之间，中温SCR布置在余

4、热锅炉和高温风机之间或者高温风机和生料磨之间，低温SCR布置在窑尾布袋除尘后，详细布置如下图所示： 3水泥窑SCR应用的难点 水泥窑烟气中粉尘含量高、粉尘粒径细、成分中大部分为CaO、CaCO3、SiO2，催化剂易磨损、易堵塞； 粉尘中含CaO、Na2O、K2O等、部分掺烧垃圾或固废的水泥窑烟气成分更为简单，催化剂易碱金属中毒； 采纳中温SCR和低温SCR时，烟气中的SO2、SO3会使催化剂中毒，造成催化剂低温失活； 现有水泥窑设备布置紧凑，SCR脱硝改造占地面积较大，布置困难； 4水泥窑SCR各技术对比 目前水泥窑SCR技术主要分为高温高尘、高温中尘、高温低尘、中温中尘、中温低尘、低温低尘这

5、六种工艺路径。 4.1技术指标对比 水泥窑SCR各工艺技术指标对比表 4.2技术特点比较 水泥窑SCR的6类工艺技术各有其特点，结合上述对比表，对各工艺进行分析. 5国内外水泥窑SCR业绩 依据相关资料调研，国外早在2021年意大利Moncelice水泥厂采纳SCR工艺进行脱硝，粉尘在100g/Nm³左右，烟气温度330，属于高温高尘SCR工艺，NOx从初始1200mg/Nm³降至400mg/Nm³，氨逃逸小于5mg/Nm³；2021年德国Mergelstetten水泥厂、2021年美国Joppa水泥厂、2021年德国WOTAN-Zement先后采纳高温

6、高尘SCR工艺进行脱硝治理；2021年奥地利Mannersdorf水泥厂采纳高温中尘SCR工艺，入口粉尘约20g/Nm3左右；国外水泥窑相关SCR业绩均采纳了高温催化剂，已经过长期运行的考验。 国内NOx排放标准远高于国外标准，目前国内高温高尘SCR、高温中尘SCR已有工程应用，脱硝效果良好，能稳定运行，部分工艺细节仍在改进优化；高温低尘SCR目前没有运行案例，仍在推广中；中温中尘SCR中试运行稳定性不足，催化剂磨损、堵塞状况严峻；中温低尘SCR中试效果良好，但需对入口SO2、SO3进行掌握，防止催化剂中毒失活，暂无工程应用； SCR技术在电力、钢铁、化工等行业已胜利运行多年，是实现脱硝超低排放的主要技术，在国内外均有胜利应用案例， 6种SCR工艺各有其优缺点，从技术成熟性及运行稳定性上优先考虑高温中尘或高温低尘工艺，该2种工艺均可稳定实现NOx超低排放；从经济性分析最佳工艺为高温中尘SCR，建设费用和运行费用低于高温低尘工艺，且经过