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　　目前、水泥行業(yè)脫硝方法主要分為兩類：一是從煅燒工藝上來進(jìn)行改進(jìn)，已達(dá)到減少氮氧化物的目的，不用增加太多的設(shè)備和裝置;二是增設(shè)脫硝設(shè)備和裝置來減少氮氧化物，主要包括選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)和選擇性催化還原技術(shù)(SCR)。

　　1、從煅燒工藝上入手來進(jìn)行脫硝

　　1.1改進(jìn)燃燒器或分解爐

　　在較低的溫度下或氧氣濃度低的情況下進(jìn)行燃燒，可以有效的降低氮氧化物的生成因此，需要研究新型的燃燒器或分解爐，對(duì)燃燒器或分解爐進(jìn)行改進(jìn)。低氮燃燒器的主要特點(diǎn)是推力大，煤和空氣混合好，燃燒速率快。它與傳統(tǒng)的燃燒器相比，需要的過剩空氣系數(shù)小，火焰溫度也較低，因此生成的氮氧化物少。采用低氮分解爐，同樣是為了減少分解爐中氮氧化物的形成，其原理與低氮燃燒器類似。

　　1.2采用分級(jí)燃燒技術(shù)

　　目前，分級(jí)燃燒主要分為空氣分級(jí)燃燒和煤粉分級(jí)燃燒。

　　空氣分級(jí)燃燒技術(shù)是國(guó)內(nèi)外采用較多的一種低氮燃燒技術(shù)。其原理就是將分解爐燃燒所需的三次空氣量由原來的底部切向?qū)敫某煞謨杉?jí)送入，燃料在缺氧狀態(tài)下燃燒，燃燒速度和溫度都在降低，從而減少了熱力型NOX的產(chǎn)生。同時(shí)，燃燒產(chǎn)生的cO參與NOX的還原反應(yīng)。另一部分三次風(fēng)以二次風(fēng)的形式進(jìn)分解爐的二級(jí)燃燒區(qū)，即燃盡區(qū)，此區(qū)為富氧燃燒區(qū)，此時(shí)空氣量增多，會(huì)產(chǎn)生新的NOX，但因?yàn)闇囟认鄬?duì)較低，新生成的NOX的量不高。

　　2CO+2N0~2CO2+N2

　　NH+NH—N2+H2

　　NH+NO—N2+OH

　　煤粉分級(jí)燃燒技術(shù)又稱為再燃燒技術(shù)，是將分解爐用煤粉分上下兩層喂入，這樣，在分解爐的底部就形成了強(qiáng)還原區(qū)，以此消除回轉(zhuǎn)窯過來的二次風(fēng)以及爐內(nèi)本身燃燒形成的NOX，從而起到降氮的作用。

　　分級(jí)燃燒技術(shù)主要就是改變了分解爐內(nèi)內(nèi)燃燒時(shí)的氣氛，讓爐內(nèi)變成了強(qiáng)還原區(qū)，在不影響正常生產(chǎn)的情況下，降低了NOX的產(chǎn)生。這種方式雖然降低N0的比例不高，大約15%~25%，但基本上不用增加運(yùn)行成本，可靠性高。

　　1.3高固氣比懸浮預(yù)熱技術(shù)

　　高固氣比懸浮預(yù)熱分解系統(tǒng)采用雙系列并聯(lián)平行氣流與交叉串行料流方式及外循環(huán)分解爐，使得大部分物料在分解爐與預(yù)熱器內(nèi)得以分解，70%以上的燃料均在分解爐燃燒，大大減少了回轉(zhuǎn)窯的燃料量，使得回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的NOx量降低。雖大部分的燃料在分解爐燃燒，但分解爐處的溫度較低，操作條件相對(duì)穩(wěn)定，且低溫分解爐較易形成還原氣氛，這對(duì)N0減排有利。同時(shí)，分解爐是外循環(huán)系統(tǒng)，燃料與氣體的接觸時(shí)間延長(zhǎng)，則生成的NOx與爐內(nèi)的還原氣氛接觸時(shí)間延長(zhǎng)，這也有利于已生成NOx的還原。

　　可以看出，高固氣比懸浮預(yù)熱技術(shù)改變了物料分解方式，讓物料不用在水泥旋轉(zhuǎn)窯內(nèi)分解，通過五級(jí)八次氣固換熱，提高了系統(tǒng)的熱效率，有效降低了煙氣溫度和煤耗，最終大大的降低了NOx的排放。

　　2、增設(shè)脫硝設(shè)備入手來進(jìn)行脫硝

　　2.1選擇性非催化還原技術(shù)SNCR

　　SNCR技術(shù)是一種成熟的NOx控制處理技術(shù)。此方法是在分解爐的合適溫度區(qū)域加入還原劑氨水或尿素，在有部分氧存在的條件下，氨與NOx發(fā)生選擇性非催化還原反應(yīng)，將NOx轉(zhuǎn)化成無污染的N2，主要化學(xué)反應(yīng)有：

　　4N0+4NH3+O2--*4N2+6H20

　　6NO+4NH3—5N2+6H20

　　6NO2+SNH3—7N2+12H20

　　2NO2+4NH3+02-+3N2+6H20

　　2.2選擇性催化還原技術(shù)(SCR)

　　SCR技術(shù)大規(guī)模的應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外的電力行業(yè)中，在水泥行業(yè)還未廣泛開展應(yīng)用。SCR是利用NH3與NO反應(yīng)的選擇性，選擇合適的催化劑，在350--~400℃時(shí)，在催化劑表面將富氧煙氣中的N0還原成N和H2O。SCR化學(xué)反應(yīng)與SNCR是一樣的，只是降低了反應(yīng)溫度，提高了脫硝效率。

　　SCR技術(shù)又主要分為高溫高塵、低溫低塵脫硝技術(shù)。高溫高塵SCR反應(yīng)器布置在級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器之后，溫度約為350℃，粉塵濃度80～100g/m3。其技術(shù)特點(diǎn)是：該溫度范圍適合大多數(shù)催化劑的工作溫度，此處煙氣溫度與常規(guī)催化劑活性溫度窗口較為吻合，無需對(duì)煙氣進(jìn)行再加熱。低溫低塵SCR反應(yīng)器布置在窯尾除塵器后，溫度約為250℃，粉塵濃度50mg/m3。催化劑可在無塵煙氣中工作，可以減少煙塵對(duì)催化劑的磨蝕性，但由于煙氣溫度低(<250℃，難以達(dá)到催化劑的工作溫度，需增加加熱裝置，增加能耗和運(yùn)行費(fèi)用。

　　2.3SNCR與SCR兩種脫硝技術(shù)的比較

　　這兩種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，兩者技術(shù)指標(biāo)對(duì)比如表1所示。

　　由表1可知，SCR與SNCR相比，脫硝溫度更低，效率更高，但是運(yùn)行成本更高，且催化劑有可能中毒，活性降低。因此，目前水泥行業(yè)基本上都是采用SNCR技術(shù)來進(jìn)行脫硝，脫硝效率較低，在40%~70%之間，能夠達(dá)到目前氮氧化物排放的要求。

　　SCR技術(shù)的核心就是催化劑，其壽命決定了水泥脫硝的運(yùn)行成本，若能夠提高其運(yùn)行壽命，降低其中毒的幾率，在未來排放要求越來越高的情況下，SCR技術(shù)是必定作為水泥企業(yè)選擇的。

　　目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)水泥生產(chǎn)線NOx排放都高于850mg/Nm。，長(zhǎng)期使用SNCR系統(tǒng)，單位熟料氨水的消耗成本如果按4元/t估算，平均產(chǎn)量5500t/d生產(chǎn)線，每天約耗費(fèi)2.2萬元人民幣，年運(yùn)轉(zhuǎn)320天，脫硝成本約為704萬元/年。由此可見，水泥脫硝成本還是很高的，特別是在水泥行業(yè)利潤(rùn)已經(jīng)十分微薄的大環(huán)境下。因此，需要對(duì)脫硝技術(shù)進(jìn)行深入研究，不斷降低脫硝成本，這樣才是對(duì)于水泥企業(yè)及環(huán)境都是更佳的選擇。

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