水泥行業(yè)如何應(yīng)對降氮脫硝

    我國水泥行業(yè)在產(chǎn)量和技術(shù)不斷提升的同時，不得不面對的是，其污染物減排方面卻面臨著越來越嚴峻的形勢。環(huán)保部此前公布的2011年上半年全國主要污染物減排四大主要污染物約束性指標中，新增指標氨氮排放量僅下降0.73%，氮氧化物排放量反而上升6.17%，與“十二五”計劃的2011年減排1.5%的目標相差較大，而水泥工業(yè)作為氮氧化物排放的三大主要來源之一，如何有效減排氮氧化物將是十二五期間面臨的新課題，而如何應(yīng)對也是水泥企業(yè)當(dāng)前亟需面對的問題。

    脫硝技術(shù)尚需完善

    筆者了解到，回轉(zhuǎn)窯是新型干法水泥物料燒成的關(guān)鍵技術(shù)裝備，也是水泥行業(yè)氮氧化物排放的主要來源。中國水泥協(xié)會高級顧問高長明接受記者采訪時說，煅燒水泥熟料時生成一氧化氮的途徑主要有熱力氮氧化物、瞬發(fā)氮氧化物、燃料氮氧化物和生料氮氧化物4種。在回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的廢氣中，二氧化氮一般僅占氮氧化物總量的5％以下，一氧化氮則占總量的95％以上。

    清華大學(xué)熱能工程系副研究員、博士生導(dǎo)師宋薔向媒體介紹時表示，我國新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯上常用的氮氧化物控制技術(shù)：一是優(yōu)化窯和分解爐的燃燒制度；二是改變配料方案，摻用礦化劑以求降低熟料燒成溫度和時間，改進熟料易燒性；三是采用低氮燃燒器；四是在窯尾分解爐和管道中的階段燃燒技術(shù)。

    從目前我國水泥工業(yè)氮氧化物控制技術(shù)的使用情況來看，除一些水泥窯采用了低氮燃燒器設(shè)計，以及部分新型干法窯通過控制分解爐產(chǎn)生還原性氣氛削減氮氧化物排放外，基本未采取任何控制措施。因此，在《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》(GB4915－2004)中沒有對新建廠提出更加嚴苛的標準，新老源一致，仍保持GB4915－1996標準，即800mg/Nm3。

    同樣，德國近30年的監(jiān)測結(jié)果顯示，回轉(zhuǎn)窯廢氣中氮氧化物排放濃度大約在300mg/Nm3～2200mg/Nm3。宋薔介紹說，國內(nèi)運行的新型干法水泥窯氮氧化物排放濃度尚缺乏系統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，根據(jù)一些不完全的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，大約在800mg/Nm3～1600mg/Nm3左右。

    此前召開的“中國水泥協(xié)會環(huán)保和資源綜合利用專業(yè)委員會成立大會暨首屆中國水泥行業(yè)環(huán)保及資源綜合利用高峰論壇”上，合肥水泥研究設(shè)計院副總工程師毛志偉舉了這樣一個例子來反映我國水泥行業(yè)氮氧化物控制現(xiàn)狀。他說，根據(jù)2010年對150多家水泥企業(yè)的調(diào)研，水泥廠的大氣污染物基本上得到了控制，但是氮氧化物已成為主要廢氣污染源。比如，對于每條5000t/d的熟料新型干法水泥生產(chǎn)線而言，企業(yè)每年需繳納排污費90萬～100萬元，其中，氮氧化物排污費約占85％，即每年氮氧化物排污費76萬～85萬元。

    以點帶面，有計劃推進改造

    在采訪中，一些業(yè)內(nèi)專家一致表示，隨著新型干法水泥技術(shù)的發(fā)展和環(huán)保標準的提高，SNCR和SCR脫硝將會成為主流技術(shù)。企業(yè)在不同地區(qū)和不同時段，可選擇采用SNCR法或SCR法進行脫硝。SNCR法的脫硝效率為50％～60％，低于選擇性催化還原法(SCR)的脫硝效率(80％～90％)，而SNCR法的費用(包括設(shè)備費用和操作費用)只有SCR法的1/5左右。

    SNCR法和SCR法應(yīng)用于水泥行業(yè)脫硝，目前在國內(nèi)尚處于研究階段。有專家介紹說，目前，SNCR技術(shù)在不同裝置應(yīng)用上存在著脫氮效率忽高忽低等不穩(wěn)定的問題，水泥行業(yè)氮氧化物排放控制技術(shù)仍處于研究階段，其研發(fā)及應(yīng)用的發(fā)展水平將影響“十二五”氮氧化物的減排效果。該人士建議，“十二五”期間，國家應(yīng)該對氮氧化物控制技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化給予更多的支持及優(yōu)惠政策，盡快推動國內(nèi)氮氧化物控制技術(shù)的規(guī)?；痉稇?yīng)用和產(chǎn)業(yè)化，為氮氧化物的大規(guī)模削減提供更多技術(shù)支撐，而水泥企業(yè)也應(yīng)以此為標準，有序、按計劃推進脫硝技術(shù)的改造。

    目前，我國水泥行業(yè)尚未開展有效的氮氧化物排放控制工作，根據(jù)國外水泥行業(yè)氮氧化物污染防治的經(jīng)驗，應(yīng)用包括SNCR技術(shù)在內(nèi)的綜合措施，水泥行業(yè)氮氧化物排放濃度可以降低70~80％，具有投資少、環(huán)境效益高的特點?！笆濉逼陂g，我國應(yīng)加強水泥行業(yè)氮氧化物減排適用技術(shù)的推廣和應(yīng)用，根據(jù)水泥窯的現(xiàn)狀和特性，推進煙氣脫硝示范工程建設(shè)。

    專家表示，“十二五”期間，水泥行業(yè)新型干法窯推行低氮燃燒技術(shù)和煙氣脫硝示范工程建設(shè)，并逐步推廣，可以將規(guī)模大于2000噸熟料/日的新型干法水泥窯作為“十二五”改造重點，綜合脫硝效率應(yīng)達到70％。根據(jù)水泥窯的現(xiàn)狀和特性，推進煙氣脫硝工程建設(shè)，可以將長三角、珠三角、京津冀魯?shù)戎攸c區(qū)域氮氧化物年排放量在1000噸以上或熟料生產(chǎn)規(guī)模在2000噸/日以上的現(xiàn)役新型干法窯實行脫硝改造。

    長效來看，利大于弊

    醞釀中的嚴厲新政已令敏感的股市起了波瀾。筆者注意到，在“水泥廠必須安裝脫硝設(shè)備”消息公開后不久，當(dāng)時的水泥板塊隨即全線盡墨，并拖累建材板塊整體走低。其中，四川雙馬、海螺水泥、江西水泥當(dāng)時的跌幅超過了3%，金隅股份、巢東股份、冀東水泥跌幅也超過2%。

    但對行業(yè)來說，這記警鐘其實鳴得及時。據(jù)專家介紹，目前水泥行業(yè)的大氣污染物基本上得到了控制，但是廢氣中氮氧化物已成為主要的污染源，已占企業(yè)排污費總額八成以上。從這角度上，增加脫硝投入貌似短期內(nèi)增加了成本，但從長遠來說，卻是企業(yè)減負的利好。而由于水泥行業(yè)過去幾年盈利情況較好，相對于火電等其它行業(yè)更具備實施減排的能力。

    此外，實施減排對應(yīng)對今年開始嚴峻的行業(yè)形勢也有必要。據(jù)統(tǒng)計，2012年1月水泥價格387元/噸，比上年同期低34元/噸，所以今年和去年的起跑線不在同一水平上，由于近幾年新增產(chǎn)能遠超出新增需求和落后產(chǎn)能淘汰的總量，所以在2014年以前市場呈現(xiàn)一個供大于需的供需狀態(tài)。

    無論是從民生來看還是環(huán)保行業(yè)“十二五”規(guī)劃，我國對于污染行業(yè)的減排標準都將進一步提高，也會帶動環(huán)保產(chǎn)業(yè)的成長空間。

    有專家以未來水泥行業(yè)大量采用的SNCR脫硝技術(shù)來算，減排一噸氮氧化物合計增加成本14-21元，按2012年20.6億噸水泥產(chǎn)量計算，行業(yè)規(guī)模約為280億-420億元。這“數(shù)百億”的大蛋糕已經(jīng)令行業(yè)規(guī)模較大、趨勢確定的脫硝行業(yè)垂涎（來源：水泥商情網(wǎng)）