水泥排放标准要体现行业技术进步和客观实际

　　环境保护立法的一个重要组成部分，就是环境质量标准，水泥工业环境质量标准的建立或修订，都是以本行业及国家与之相关行业的技术发展为基础的。标准的发布实施，一方面能促进本行业技术装备进步，更重要的是保护人们身体和环境生态平衡。

　　我国水泥工业的快速发展举世瞩目，但水泥工业NOx排放的控制技术和立法，与整体水泥工业发展相比是不相称的。目前现有生产线（含水泥窑焚烧危险废物生产线）和新建生产线（含水泥窑焚烧危险废物生产线）或新建的NOx排放限值为800mg/m³，2.4kg/t-cl；水泥窑中当然也包括立窑，执行的也是这一排放限值。总之，800mg/m³，2.4kg/t-cl这个单一指标已成为水泥NOx排放的唯一限值。

　　水泥工业清洁生产标准按规模分为：二、三级≥200t/d规模的生产线，自然不包括小型干法窑生产线，特种水泥生产线和立窑生产线。NOx排放限值是指末端处理前的状况，一级≤2.0kg/t，二、三级≤2.4kg/t，如果以GB4915－2004标准规定单位熟料烟气量为3.0Nm3/kg-cl。则二、三级指标与GB4915－2004标准NOx限值相同，对一级指标≤2.0kg/t的规定，则比GB4915－2004标准严格一些，达到667mg/m³。

　　针对GB4915－2004和HJ467－2009两个标准NOx的限值，一些机构及业内人士提出对其进行修订。原因之一，NOx排放污染环境，对人类身心健康有害。原因之二，与国外发达国家相比，具有较大差距，为缩小差距，修订成为必然。原因之三，引进国外的末端治理技术装备，消化转化为自主创新技术，减排NOx数量。原因之四，完成与主管部门签订的指标任务。对NOx限值修订为多少，更是众说纷纭。环保部一位负责人考察一大型水泥企业NOx排放控制技术后，声称要制订史上最严的NOx排放标准，这个部门的另一位负责人则表示，NOx限值为300mg/m³~400mg/m³，或不高于国外最严的限值，为500mg/m³。一大型企业的主管提出500mg/m³~600mg/m³的指标。资深专家也建言，NOx限值制修订要借鉴参考欧盟、美国、日本、德国等发达国家的指标进行修订。

　　客观定位的几个问题

　　世界上各个国家间经济发展水平千差万别。我国是发展中国家，其特点是发展最快、国家最大。但是“发展中国家”的属性是经济社会发展和人民生活水平相对较低，尚处于从传统农业社会向现代工业社会转变过程中的国家。相对于发展中国家，发达国家在国际上要承担相对多的责任。其通过承诺更多的国际义务，或不寻求某些特殊的待遇而确立自己发达国家的地位。

　　对NOx排放限值的指标，我们可以承诺为全人类的地球环境质量多做贡献，但也应适当规避一味追求超越能力所能达到的做法。正确定位我国是发展中国家的客观事实，是考虑问题的出发点和归宿。

　　我国是水泥大国，2011年水泥产量已超过世界水泥产量的50%，连续27年居世界第一。经过多年的结构调整，80%以上的水泥为新型干法水泥，新型干法技术和装备成为水泥生产能力的主导。世界上先进的技术和装备在水泥行业内得到广泛应用。与NOx排放控制技术相关装备得到规范应用，用于前端治理技术的燃烧器，如皮拉德、多福乐和引进技术转化的奥通等。分解炉装备如日本的RSP、NSF、KSV、MFC、DD炉等，丹麦的FLS炉，德国的Prepol或Pyroclon管道型分解炉等，以及这些经过改造性能提高的各类低NOx产生量的分解炉。长径比1：10~1：12各种规模的短窑等。经过30年的拼搏，我国自主创新技术的各类水泥热工设备和技术，目前也在一定程度上代表国际的先进水平。因此可以针对现有的技术和装备作为考虑制、修订NOx排放限值的基础。但也要重视与发达国家水泥窑焚烧废物的不足。一方面，我国水泥窑协同处置生活垃圾废物处于起步阶段，仅极少数生产线配置了垃圾焚烧装置；另一方面，在焚烧垃圾获得热量方面，即燃料替代率方面不足20%，这两方面的差距，恰是欧盟和德国NOx排放低限值的基础。在我国先进技术装备的广泛使用与焚烧废物的普及率、替代率低之间找到结合点，应是氮氧化物排放限值的亮点。

　　制、修订标准，不管是产品类、方法类、管理类的标准，还是国家级、行业级或地方级标准，都要遵循制修订标准的基本原则，即先进性、普遍性、可行性。标准不同于行政指令，尽管标准有强制性或推荐性标准中有强制性条款，但标准与行政指令有差别。上下级间签订的责任书中，要保证履行条款要求，完成NOx的排放量，要由各种保证措施完成，不应把NOx排放限值认为是唯一的措施。标准反映出一个国家或地区经济技术的发展水平。技术促成标准的产生，相反，一个标准会对技术及生产起到促进作用。根据我们的技术现状，就会自然地意识到，制定最严的标准或等同于行政指令的标准，这种指导工作的思想方法或技术路线是不可取的。NOx排放限值的确定必须遵循标准制、修订的原则，这是制、修订标准的底线。

　　信息采集和数据使用

　　水泥工业NOx排放限值的制订，信息采集和数据使用是制、修订标准中确定NOx排放限值的重要依据。来自各方的信息数据，其中有大量是可信的，但有的是判断失误，有的是过时的，也有的是隐含某方利益所抛向行业的。判别数据的真伪，决定于人们的专业技术素质和相关知识的水平。这里介绍两个与NOx排放限值相关的参数：

　　1.单位熟料标况风量

　　GB4915－2004选取单位熟料标况风量为3m3/kg-cl。目前有专家建议取值1.6m3/kg-cl~2.0m3/kg-cl。近期资料以2m3/kg计算的较多，出预热器高温烟气标况风量，根据部分热工测定计算最低的达到1.4m3/kg-cl左右。

　　笔者查阅资料，某2500t/d生产线高温烟气量1.462Nm³/kg-cl、某1200t/d生产线为1.53Nm³/kg-cl、某7500t/d生产线为1.408Nm³/kg-cl、某4500t/d生产线为1.8242Nm³/kg-cl，出预热器高温烟气标况风量值波动在1.4Nm³/kg-cl~1.8Nm³/kg-cl，现在新型干法水泥窑窑尾预热器出一级筒烟气量超过1.8Nm³/kg-cl的较少，如果运行值超过此值，则系统风量大，会引起电耗上升。温度约在290℃~330℃范围，预热器高温烟气通过高温风机，进入余热电站锅炉，约200℃出来的烟气进入生料磨系统，最后进入废气处理系统的除尘器，而排入大气。NOx等污染物监测点设在废气排放的排气筒。因此排出气体流量与出预热器的相比，因温度压力及经过各类设备的漏风，还有一些设备加工物料产生的烟气影响，差别还是很大的。GB4915－2004规定的单位产品排放量，对窑磨一体机，在窑磨联合运转时，以磨机产生的物料量计算，在水泥窑单独运转时，以水泥窑产出的熟料量计算，“该标准NOx有的排放限值的排放浓度800mg/Nm³与单位产品排放量2.4kg/t并列”，成为一组闭环数据，由此计算，单位产品排放烟气量（标况）为3m³。现在窑磨一体机+余热发电或+协同处置，单位熟料产品产生的标况烟气量不同于GB4915-2004时的工艺流程。因此，这一数据的明确表达很有必要。

　　2.单位烟气量排放浓度mg/Nm³与ppm的换算关系

　　ppm是浓度的表示方法，称为百万分之一，它分为体积比和质量比两种，ppm在NOx排放作为浓度单位使用。

　　使用质量浓度单位（mg/m³）作为空气污染物浓度的表示方法，可以方便计算出污染物的真正量。但质量浓度与检测气体的温度、压力环境条件有关，其数值会随着温度、气压等环境条件的变化而不同；实际测量时需要同时测定气体的温度和大气压力。而在使用ppm作为描述污染物浓度时，由于采取的是体积比，则比较方便。那么ppm（体积）和mg/m³的换算比值是多少呢？各个水泥、建材报刊杂志有两个较为接近的数据，一个是1mg/Nm³≈1.7cm³/Nm³。另一个是1mg/Nm³≈1.8cm³/Nm³。笔者认为，烟气由N₂、CO₂、O₂、H₂O等主要气体和少量的CO（也可能没有）、氩气及微量NOx组成，根据烟气中的主要组成气体和微量组成NOx进行计算。1mg/Nm³≈2.02cm³/Nm3~2.05cm³/Nm³，也可能略超出这个范围。mg/Nm³与ppm间的换算值最好在标准中明确。但根据国家规定，使用国际单位制，其中浓度表示方法ppm已不用了。当前，一些单位由于某种原因使用ppm，如监测仪器仪表的显示数值，不过应该注明ppm是体积比，还是质量比，也应根据水泥窑废气的工况组成计算出mg/Nm³与ppm的换算值，以便正确明白表述NOx的排放量。