浅谈工业窑炉烟气脱硝工艺技术的应用

16中国环保产业2012.11技术与工程应用Technology&EngineeringApplication浅谈工业窑炉烟气脱硝工艺技术的应用尹海滨（江苏科行环保科技有限公司，江苏盐城224051）摘要:工业窑炉的NOx的减排需要技术的支持。在分析现有成熟脱硝技术的基础上，结合玻璃窑炉和水泥窑炉各自的情况，提出工业窑炉的可行脱硝工艺，并通过工程实践寻求证实和不断优化。关键词:工业窑炉脱硝;水泥窑;玻璃窑炉;SCR/SNCR;工程案例中图分类号:X701文献标志码:A文章编号:1006-5377（2012）11-0016-051引言随着国家对大气污染控制的要求日渐严格，限制排放的污染物种类也在逐步增多，氮氧化物的排放治理要求已经再次被明确化。如2004年发布的《水泥厂大气污染物排放标准》中对NOx排放要求为≤800mg/Nm3；2011年4月2日发布的《平板玻璃工业大气污染物排放标准》中NOx排放的要求为≤700mg/Nm3；2011年7月发布的《火电厂大气污染物排放标准》中对NOx排放要求为≤100mg/Nm3。在工业窑炉的烟气治理上，国家和地方政府的政策以及企业自身都要求推进脱硝装置的配备与升级。大型火电厂的烟气脱硝技术使用较早，给工业窑炉的脱硝治理提供了可借鉴的技术参考。工业窑炉烟气脱硝技术的应用，必将成为继火电脱硝之后的重要环保举措。2国内主要工业窑炉概况窑炉是用耐火材料砌成、用以煅烧物料或烧成制品的设备。按煅烧的物料品种主要分为水泥窑、玻璃窑、搪瓷窑、陶瓷窑、石灰窑等。根据现有环保标准，水泥窑和玻璃窑已经有了对氮氧化物的排放要求。2.1水泥窑2000年以来，新型干法水泥窑炉的大量推广，改变了原来以立窑为主的水泥生产格局，有力推动了节能环保工作的开展。新型干法水泥技术是以悬浮预热和预分解技术装备为核心，以先进的环保、热工、粉磨、均化、储运、在线检测、信息化等技术装备为基础；采用新技术和新材料；节约资源和能源，充分利用废料、废渣，促进循环经济，实现人与自然和谐相处的现代化水泥生产方法。目前国内共有新型干法水泥生产线约1600条，年水泥产量约20亿吨，氮氧化物年排放量约220万吨（见图1）。总体水泥窑炉氮氧化物原始排放值在800~1000mg/Nm3。现环保要求为≤800mg/Nm3，但由于国家“十二五”发展规划对氮氧化物的减排提出了明确要求，部分省市已将标准提高，如广东省部分区域新建线和现有线执行≤500mg/Nm+标准，福建省改造线执行≤550mg/Nm3标准，浙江省杭州水泥企业执行≤150mg/Nm3标准等。据悉，2012年国家将会再次调高水泥窑炉氮氧化物排放要求。17CHINAENVIRONMENTALPROTECTIONINDUSTRY2012.11技术与工程应用Technology&EngineeringApplication2.2玻璃窑炉随着国内房地产行业的突飞猛进，带动了建材行业的产能快速增长，玻璃行业中以平板玻璃产量为最。据相关统计数据表明，国内平板玻璃的生产线已超260条，2011年全国浮法玻璃产量达7.38亿重量箱，平板玻璃氮氧化物年排放量约11万吨（估算值）。对于现在玻璃窑炉不同燃料的使用情况，氮氧化物原始排放浓度基本在1800~2800mg/Nm3，对于部分采用纯氧燃烧和富氧燃烧技术的窑炉，氮氧化物原始排放浓度基本可小于700mg/Nm3。目前，就国内工业窑炉的脱硝，国家尚未出台相关鼓励政策，部分环保先行省份有各自不同的补助标准，如江苏科行公司承担的陕西声威、宁夏平罗恒达两家水泥企业的脱硝工程水泥企业都得到了当地政府50％的补贴；杭州的补贴上限比例是70％。关于工业窑炉脱硝的补助措施，仍会有一系列的争论和探讨。3脱硝技术应用工业窑炉位于我国氮氧化物排放贡献率的第三名，仅次于火电和机动车排放量，其中又以水泥行业的排放量最高。“十二五”期间，在氮氧化物减排政策的总体规划和各级政府、环保部门的要求下，工业窑炉的脱硝也将呈现出强大的市场需求。3.1主要脱硝技术及比较烟气中氮氧化物的处理阶段一般分为燃料前期处理、燃烧过程控制和后期烟气脱硝。燃料前期处理即是对燃料进行脱氮处理，暂无工业应用；燃烧过程控制主要是改善燃烧状态，控制过量空气、降低燃烧温度、烟气还原场等原理；而后期烟气脱硝技术主要是选择性非催化还原反应（SNCR）技术、选择性催化还原反应（SCR）技术和联合脱硝技术（SNCR+SCR）以及正在发展的一体化脱硝技术。另外还有微生物法、电子束法、活性炭吸附法等技术，但均因运行成本、操作难度等原因未得到工程应用与推广。（1）低氮燃烧技术和低氮燃烧器低氮燃烧技术只有初期的投资而没有运行费用，是一种比较经济的控制氮氧化物的方法。它根据氮氧化物的生成原理主要有燃料型、热力型和瞬时型，低氮燃烧技术主要是控制热力型氮