[大PK]高翔：SNCR能满足水泥脱硝新标准要求 进一步提升堪忧

　　我国是世界水泥生产大国，2012年我国水泥产量22.1亿吨，占世界水泥产量的一半以上；水泥生产过程中每年排放NOx约190万吨，约占全国工业排放量的10%~12%，是继火力发电、汽车尾气之后的第三大NOx排放源。同时，“十二五”期间，NO_x的排放首次被列入约束性指标体系。国家环境保护“十二五”规划提出“新型干法水泥窑要进行低氮燃烧技术改造，新建水泥生产线要安装效率不低于60%的脱硝设施”。因此，开展水泥行业NO_x排放控制势在必行。

　　水泥脱硝标准合理　有进一步提高可能性

　　《水泥工业大气污染排放标准》征求意见稿中，提出NO_x排放标准由800mg/m³降低到现有水泥生产线NOx排放限值要降至450mg/Nm³，新建水泥生产线要低于320mg/Nm³的标准。国家环境保护燃煤大气污染控制工程技术中心主任高翔接受中国水泥网记者采访时表示，《水泥工业大气污染排放标准》的修订与我国环境污染现状和环境质量要求是相适应的。

　　新标准征求意见稿中排放限值的确定，一般基于二方面考虑，一方面是环境空气污染物的浓度，即环境容量，点源污染物的排放对其产生率的影响，这是主要的因素；其次是根据目前的减排技术可达到的水平，提出标准执行的时间性。新标准大幅度提高了NO_x排放控制要求，对于水泥行业大气污染物减排和改善环境质量都具有非常重要意义。

　　水泥行业NO_x排放标准的修订，将对当前大气污染治理有积极的作用，并将促进我国水泥行业脱硝技术的发展。然而，也要注意到与当前的火电厂的NOx排放标准相比（100mg/Nm³），水泥行业的NOx排放值是偏高的。他认为，随着水泥脱硝技术水平的提高以及成本的降低，水泥行业的NO_x排放值还有下降的可能。

　　SNCR能满足新标准要求　进一步提升堪忧

　　要适应即将出台的新标准中更严排放要求，现有水泥企业必然要进行相关脱硝技术改造，而当前行业中关于低氮燃烧、选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术选择上一直争论不休。高翔表示，低氮燃烧和SNCR脱硝技术是目前水泥行业脱硝应用最广的两项技术，各有各的特点，一般结合使用。

　　通常业界将能降低NO_x生成的喷煤管为低氮燃烧器，根据NO_x的生成机理，主要通过采用空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环和低氮燃烧器等方法降低煤粉燃烧过程中NO_x的生成量。SNCR脱硝技术是一种不使用催化剂，在850~1100℃温度范围内还原NO_x的方法，最常使用的还原剂为氨和尿素。

　　据高翔介绍，低氮燃烧和SNCR脱硝装置相对简单，投资、运行费用较低，是经济、有效的脱硝技术。目前应用较多、相对成熟的治理措施也是采用低氮燃烧技术和选择性非催化还原技术（SNCR），脱硝效率更高的选择性催化还原技术（SCR）还在进一步示范完善中。

　　在水泥脱硝中，低氮燃烧大约可降低30%的NO_x排放量，相应NOx排放浓度可控制在500~800 mg/m³；SNCR脱硝效率约为40%~60%，NO_x排放浓度可控制在300~500 mg/m³。SNCR脱硝技术是目前水泥行业脱硝的首选，尤其对于工艺改造难度大或不具备改造条件的现有企业来说，应优先考虑采取SNCR脱硝技术；而对于新建企业，则需要采取低氮燃烧技术和SNCR脱硝技术相结合的措施，以满足更严格的NO_x排放限值要求。

　　从环境保护部2013年24号文公布的数据中显示，全国投运水泥生产线脱硝设施清单我国已建成投运水泥熟料生产线脱硝设施148台，熟料年生产能力1.57亿吨（约占全国水泥生产能力的7.1%）；已投运的脱硝设施中仅有1台采用氧化吸收法（绍兴兆山），其余全部采用SNCR脱硝技术。SNCR脱硝技术结合低氮燃烧技术完全可以实现新排放标准的要求。

　　尽管SNCR脱硝技术完全可以实现新排放标准的要求，但由于SNCR脱硝技术存在氨逃逸的臭味扰民问题，以及上游合成氨生产的高能耗、增加氨氮排放等问题，各方对该技术的一直争论不休。

　　对此，高翔表示，当前SNCR脱硝技术使用的问题均可以通过运行管理措施以及必要的技术手段得到解决。需要注意的是，随着水泥脱硝标准提高，SNCR脱硝技术将很难达到更高的效率，同时氨的耗量会成倍增加，二次污染加剧，因此他建议加快水泥行业SCR脱硝技术的研究，同时积极寻找适合水泥窑炉特定运行环境的高效脱硝新技术。

　　为适应未来标准提升需求　新技术亟需研发

　　选择性催化还原法（SCR）是是目前火电行业应用最为广泛的高效NOx治理技术，该技术NO_x去除效率可达70~90%，甚至更高，排放浓度可控制在100~200 mg/m³，甚至100 mg/Nm³以下。SCR技术中要用到催化剂，由于水泥窑尾废气粉尘浓度高，且含有碱金属，易使催化剂磨损、堵塞和中毒，因此，需要采用可靠的清灰技术以及开发适合水泥窑炉烟气特性的新型催化剂。

　　水泥窑SCR脱硝技术在国外已有成功的应用案例。德国Solnhofen水泥厂、意大利Monselice水泥厂和Calavino水泥厂分别在2001年、2006年、2007年分别安装SCR脱硝装置，脱硝效率在85%以上，长期运行稳定。国内适用于水泥窑SCR的催化剂配方及成型等工艺技术正在发展完善中，尚没有水泥窑SCR脱硝应用案例。未来，高翔认为随着水泥窑SCR脱硝技术的成熟及环保要求的进一步提高，可能需采用SCR脱硝技术或者SNCR-SCR联合脱硝技术，以实现更严格的水泥窑炉NO_x排放控制要求。

　　此外，国内外对等离子体/臭氧氧化脱硝技术也有一定的研究。国外，低温氧化技术（LoTOx）的工程应用表明该技术在国外已进入工业化应用阶段。国内，绍兴兆山水泥厂采用氧化吸收法技术，但现阶段臭氧的制备费用较高，制约了该技术的规模化推广使用，随着臭氧发生装置的逐步改进，臭氧氧化同时脱硫脱硝技术必将会有更加广泛的应用前景。

　　大气污染减排是企业责任　企业脱硝应积极应对

　　当前，国内水泥行业当前面对的不仅仅是“增速下滑、需求疲软、价格下跌、利润缩水”的困境，更需面对我国水泥生产过程中的高耗能、高污染等严重问题。高翔表示，水泥行业产能过剩，利润低都是现实，但是大气治理是每个企业的责任，无论企业在发展的那个阶段，都必须作为一个主要任务来抓。因此，在此次全行业脱硝进展中，建议水泥企业应做到：

　　1、无论是宏观政策导向和行业转型升级的外部压力，还是企业提升自身竞争力的内在需求，节能降耗已经是当前行业最关心的话题。水泥行业应响应国家政策，进行行业重整，淘汰高能耗、低产能的水泥厂，做强一些技术好、能耗低的水泥厂。水泥行业能耗占全国建材行业总能耗的75%左右，是高能耗工业，其消耗的煤炭占全国煤炭总消费量的15%左右，因此水泥行业节能降耗工作的进展，不仅对行业自身的发展有重要意义，而且对国家节能减排目标的实现也将起到非常重要的作用。

　　2、目前水泥行业节能减排主要通过以下技术实现：①综合利用工业废渣；②大量采用替代燃料和替代原料（城市生活垃圾、固体废弃物）；③余热发电；④利用预粉磨技术和助磨剂来降低水泥粉磨电耗。

　　3、在脱硝过程中，脱硝会增加企业投资、能源消耗、生产运营成本，还可能产生二次污染。当前，在水泥产能过剩、效益下滑之际，水泥企业期盼国家能出台相关脱硝补偿政策或激励机制。当然，企业也应加强对脱硝装备的安全运行和管理，减少费用，同时优化资源和资金配置。

　　高翔：国家环境保护燃煤大气污染控制工程技术中心主任；“长江学者”奖励计划特聘教授；国家杰出青年科学基金获得者；浙江大学能源工程学系系副主任。