引言

近日，河北省(sheng)對(dui)《水(shui)泥(ni)工業(ye)大氣污染物(wu)超低(di)排放標(biao)準》再(zai)次(ci)征(zheng)求意(yi)見。標(biao)準提出，水(shui)泥(ni)窯(yao)及(ji)窯(yao)尾余(yu)熱利用系統顆粒物(wu)、二氧化硫、氮氧化物(wu)的(de)排放限值是(shi)10、30、50mg/m3。標(biao)準一經發(fa)布，就引發(fa)了業(ye)內(nei)的(de)廣泛(fan)關(guan)注。繼鋼鐵超低(di)排放后(hou)，水(shui)泥(ni)超低(di)排放真的(de)要來(lai)了嗎(ma)？水(shui)泥(ni)超低(di)排放下(xia)面的(de)問題不可不知(zhi)。

一、水泥排放標準

目(mu)前，我國各省(sheng)水(shui)泥超低排放執行(xing)標準(zhun)(zhun)不同(tong)，即(ji)使在同(tong)一(yi)省(sheng)內執行(xing)的(de)標準(zhun)(zhun)也有所不同(tong)。

河南省水(shui)泥超低(di)排(pai)(pai)放標(biao)準(zhun)執行的(de)是水(shui)泥窯廢氣(qi)顆粒物、二氧化硫(liu)、氮氧化物排(pai)(pai)放濃(nong)度(du)分別不高于10mg/m3、35mg/m3、100mg/m3。

四川省水泥(ni)(ni)超低(di)排放(fang)標(biao)準執行的是水泥(ni)(ni)窯(yao)廢氣顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放(fang)濃度分(fen)別不(bu)高于10mg/m3、50mg/m3、150mg/m3。

江蘇省水(shui)泥超低排放標準(zhun)執(zhi)行的是水(shui)泥窯廢氣(qi)氮氧化物排放濃度分別不高(gao)于100mg/m3。

即(ji)使(shi)在河北省不同的城(cheng)市(shi)標準也有所不同。

唐(tang)山市生態環(huan)境局《關于(yu)下達唐(tang)山市五大行業(ye)大氣污染治理重點(dian)工作(zuo)任務(wu)的通(tong)知》（唐(tang)環(huan)氣【2019】1號）要求(qiu)所有水(shui)泥(ni)企(qi)業(ye)（包括粉磨(mo)站）全部實施超(chao)低排放改(gai)造(zao)，礦(kuang)渣微粉企(qi)業(ye)參(can)照執行。鼓勵(li)水(shui)泥(ni)窯采用源(yuan)頭控制和(he)SNCR+SCR組合脫(tuo)硝，要求(qiu)2019年10月底，水(shui)泥(ni)窯廢氣和(he)烘干(gan)廢氣顆粒物、二氧(yang)化硫(liu)、氮氧(yang)化物排放濃度分別不高于(yu)10mg/m3、30mg/m3、50mg/m3。

邯(han)鄲市(shi)(shi)(shi)大氣污染防治工作領導(dao)小(xiao)組辦公室發布(bu)《2019年邯(han)鄲市(shi)(shi)(shi)工業(ye)污染深度(du)治理(li)攻堅戰方案》，要求全市(shi)(shi)(shi)水泥熟料(liao)企業(ye)開展(zhan)超低排(pai)(pai)放治理(li)改(gai)(gai)造，脫(tuo)(tuo)硝技術(shu)推薦采用低氮燃燒+SCR脫(tuo)(tuo)硝等先進工藝，2019年11月15日(ri)前完(wan)成改(gai)(gai)造。水泥窯外排(pai)(pai)煙氣在基準氧含量10%狀態下，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排(pai)(pai)放濃度(du)分別不(bu)高(gao)于10mg/m3、50mg/m3、50mg/m3。

邢臺市(shi)大氣(qi)污染(ran)(ran)防治工作領(ling)導小組(zu)辦公(gong)室印發《2019年邢臺市(shi)工業污染(ran)(ran)深度治理攻堅戰實施方(fang)案》，要求水(shui)泥行業6月(yue)底前(qian)，完成超低排放改(gai)造，水(shui)泥窯(yao)排放煙氣(qi)參照基準氧(yang)(yang)含量10%狀態下顆粒(li)物(wu)、二(er)氧(yang)(yang)化硫(liu)、氮氧(yang)(yang)化物(wu)排放濃度分別不高于10mg/m3、 50mg/m3、50mg/m3。

 河北省其他地市(shi)仍然(ran)執行(xing)《水泥(ni)工業大氣污染物排放標準》（DB13/2167-2015）表1第II時段標準值（顆粒物20毫(hao)(hao)克/立方(fang)米、二氧化硫(liu)50毫(hao)(hao)克/立方(fang)米、氮氧化物260毫(hao)(hao)克/立方(fang)米）。

 水(shui)泥窯廢氣污染(ran)物(wu)排(pai)放限(xian)值國內相關標準對比情況一覽表

二、水泥污染物控制技術

水(shui)泥(ni)(ni)(ni)行業中水(shui)泥(ni)(ni)(ni)窯(yao)煙(yan)氣是最主要(yao)、最關鍵的(de)(de)廢氣排放(fang)(fang)(fang)源，煙(yan)氣治理由脫(tuo)(tuo)硝(xiao)、除(chu)(chu)塵(chen)兩個重(zhong)要(yao)環節構成(cheng)。由于水(shui)泥(ni)(ni)(ni)生產(chan)(chan)工藝的(de)(de)特殊性，水(shui)泥(ni)(ni)(ni)窯(yao)煙(yan)氣溫度(du)高，產(chan)(chan)生的(de)(de)熱力(li)型(xing)氮(dan)氧化(hua)物(wu)濃度(du)高，脫(tuo)(tuo)硝(xiao)難度(du)大；水(shui)泥(ni)(ni)(ni)窯(yao)窯(yao)內為堿性環境，預熱器(qi)及分解爐的(de)(de)堿性物(wu)料在高溫區域對窯(yao)尾燃煤排放(fang)(fang)(fang)出來的(de)(de)二(er)氧化(hua)硫具有很(hen)(hen)高的(de)(de)捕捉力(li)，在正常的(de)(de)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)窯(yao)運(yun)行條件下(xia)，窯(yao)尾二(er)氧化(hua)硫排放(fang)(fang)(fang)濃度(du)很(hen)(hen)低(di)，因此很(hen)(hen)多(duo)(duo)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)窯(yao)煙(yan)氣無需末端脫(tuo)(tuo)硫措(cuo)施。水(shui)泥(ni)(ni)(ni)行業煙(yan)氣凈化(hua)工藝可(ke)采(cai)用(yong)的(de)(de)方法有很(hen)(hen)多(duo)(duo)，當前(qian)，煙(yan)氣常用(yong)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)技(ji)術(shu)包括低(di)氮(dan)燃燒技(ji)術(shu)、選擇(ze)性非(fei)催(cui)化(hua)還(huan)原(yuan)(yuan)技(ji)術(shu)(SNCR)、選擇(ze)性催(cui)化(hua)還(huan)原(yuan)(yuan)技(ji)術(shu)（SCR）、生產(chan)(chan)控制以(yi)及熱碳催(cui)化(hua)還(huan)原(yuan)(yuan)復合脫(tuo)(tuo)硝(xiao)技(ji)術(shu)；除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)為袋式除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)以(yi)及電(dian)袋復合除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

各污染物控制技術如下：

1、氮(dan)氧(yang)化物治理(li)技術

（1）低氮燃燒技(ji)術

低氮(dan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)技術主(zhu)要包括低氮(dan)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)器(qi)和分(fen)(fen)(fen)解爐分(fen)(fen)(fen)級(ji)(ji)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)技術。低氮(dan)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)器(qi)通過增加(jia)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)器(qi)風道(dao)，降低一次空氣比例(li)，使煤粉分(fen)(fen)(fen)級(ji)(ji)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)。分(fen)(fen)(fen)解爐分(fen)(fen)(fen)級(ji)(ji)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)技術利用助(zhu)燃(ran)(ran)(ran)風分(fen)(fen)(fen)級(ji)(ji)或燃(ran)(ran)(ran)料分(fen)(fen)(fen)級(ji)(ji)加(jia)入(ru)，減少分(fen)(fen)(fen)解爐內(nei)氮(dan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物的(de)生成，并通過控制(zhi)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)過程(cheng)，還原爐內(nei)的(de)氮(dan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物，可減少氮(dan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物產(chan)生。

（2）選擇(ze)性(xing)非(fei)催化還原技術(SNCR)

選(xuan)擇性非催化(hua)還原(yuan)法（SNCR）是(shi)將(jiang)氨(an)(an)或尿素等還原(yuan)劑噴(pen)入爐內之高溫區，將(jiang)氮(dan)氧化(hua)物分(fen)解成N2與O2的(de)(de)方(fang)法。若為提高氮(dan)氧化(hua)物的(de)(de)去(qu)除(chu)效率，而(er)(er)增加藥劑噴(pen)入量時，未反應的(de)(de)氨(an)(an)會(hui)殘留在(zai)煙氣中(zhong)(zhong)，與煙氣中(zhong)(zhong)的(de)(de)HCl反應，而(er)(er)產生氣態氯(lv)化(hua)銨，導(dao)致銨鹽沉積在(zai)鍋(guo)爐省煤器(qi)上(shang)。

（3）選擇性催化(hua)還原法（SCR）

SCR是在(zai)水(shui)泥窯預熱器出口處安裝(zhuang)催化反應(ying)器，在(zai)反應(ying)器前噴入還(huan)原劑(如氨水(shui)或尿素(su))，在(zai)適當的(de)溫(wen)度(du)（300-400℃）和催化劑作用下(xia)，將煙氣中的(de)氮氧(yang)化物還(huan)原成氮氣和水(shui)。

從目前(qian)SCR技(ji)術的發展情況來看，有(you)(you)兩種(zhong)選擇(ze)：一(yi)是將(jiang)SCR設備安裝在(zai)除塵(chen)器之前(qian)，這時(shi)煙氣溫度(du)較高，可滿足催(cui)化(hua)還(huan)原(yuan)反(fan)應要求(qiu)，但由于粉(fen)塵(chen)濃(nong)度(du)過高，會造(zao)成催(cui)化(hua)劑磨損和堵塞。另(ling)一(yi)種(zhong)選擇(ze)是將(jiang)SCR設備安裝在(zai)除塵(chen)器之后，這時(shi)粉(fen)塵(chen)濃(nong)度(du)非常低，沒(mei)有(you)(you)了催(cui)化(hua)劑堵塞問題，但由于溫度(du)下降較多，催(cui)化(hua)還(huan)原(yuan)反(fan)應溫度(du)不夠。

（4）熱碳(tan)催(cui)化還原復合脫(tuo)硝

熱碳(tan)催化(hua)(hua)還(huan)原復合(he)脫硝技術是通過對分(fen)(fen)解(jie)爐(lu)進行(xing)風、煤和(he)粉狀催化(hua)(hua)劑投料的(de)工藝改造(zao)，在分(fen)(fen)解(jie)爐(lu)下部的(de)局部區域或新增還(huan)原區域創造(zao)貧(pin)氧(yang)(yang)(yang)還(huan)原氛圍，以熱碳(tan)和(he)CO為還(huan)原劑，并(bing)在高效(xiao)復合(he)催化(hua)(hua)劑作用下將水泥窯內(nei)產生(sheng)的(de)氮(dan)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物（熱氮(dan)與燃燒(shao)氮(dan)）還(huan)原為氮(dan)氣(qi)和(he)二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)（一級熱碳(tan)催化(hua)(hua)還(huan)原）。其次，對分(fen)(fen)解(jie)爐(lu)內(nei)燃煤產生(sheng)的(de)氮(dan)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物（燃燒(shao)氮(dan)和(he)瞬(shun)時(shi)氮(dan)）再(zai)以NH3為還(huan)原劑，在分(fen)(fen)解(jie)爐(lu)后部噴入(ru)少量氨水還(huan)原為氮(dan)氣(qi)和(he)水（二(er)級氨法還(huan)原）。

2、顆(ke)粒物治理技術

除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)系(xi)統的核心是各種(zhong)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)，主(zhu)要有袋(dai)(dai)(dai)式(shi)(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)、電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)、電(dian)袋(dai)(dai)(dai)復合(he)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)等。目前(qian)水泥(ni)工業應用較(jiao)多的是袋(dai)(dai)(dai)式(shi)(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。袋(dai)(dai)(dai)式(shi)(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)是一種(zhong)利用有機(ji)(ji)或(huo)無(wu)機(ji)(ji)纖(xian)維過(guo)(guo)濾(lv)布將(jiang)含塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)氣(qi)體(ti)(ti)中的粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)過(guo)(guo)濾(lv)出來的凈(jing)(jing)化設備，因濾(lv)布多做成(cheng)袋(dai)(dai)(dai)式(shi)(shi)(shi)(shi)，所以稱袋(dai)(dai)(dai)式(shi)(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。袋(dai)(dai)(dai)式(shi)(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)采(cai)用深層(ceng)過(guo)(guo)濾(lv)或(huo)表面過(guo)(guo)濾(lv)的過(guo)(guo)濾(lv)機(ji)(ji)理將(jiang)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)阻(zu)擋在濾(lv)布外部而通(tong)過(guo)(guo)潔凈(jing)(jing)氣(qi)體(ti)(ti)，為維持持續穩(wen)定(ding)的處理能力和較(jiao)高(gao)的凈(jing)(jing)化效率，需(xu)要采(cai)取清灰機(ji)(ji)構將(jiang)附著的粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)抖落。袋(dai)(dai)(dai)式(shi)(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)具(ju)有除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)效率高(gao)、適(shi)應性強、維護簡單等優(you)點。

三、相關案例

 目(mu)前，國內水泥超(chao)低項目(mu)還不是(shi)很多。下面匯總了(le)部分水泥超(chao)低排放(fang)項目(mu)以供參(can)考。

2018年(nian)12月5日(ri)，江油紅獅(shi)水(shui)泥(ni)顆粒物、SO2、NOX可以分別穩定持續控制到10mg/m3、50mg/m3、150mg/m3以下，達到了超(chao)低排放標(biao)準要求，與會(hui)專家(jia)一致認為項目通(tong)過驗收。

2018年(nian)7月(yue)，登封嵩基水泥(ni)有限(xian)公司5000t/d熟料新型干(gan)法水泥(ni)生(sheng)產線窯尾(wei)煙氣(qi)超(chao)低排放SCR低溫脫硝(xiao)工程項(xiang)目(mu)啟動，其技(ji)術路線為(wei)“高溫預除(chu)塵+低溫SCR脫硝(xiao)一體化”，最終NOx排放濃度(du)將達到(dao)50mg/Nm3以下。

2018年10月，磴(deng)槽集團宏昌(chang)水泥SCR超低排放示范(fan)工程通過(guo)專家組審核，達到了水泥行業煙氣超低排放要求（污(wu)染物排放濃度顆粒物≤10mg/m³、二(er)氧化硫≤35mg/m³、氮氧化物≤50mg/m³）。

2018年11月，中國聯合水泥河南運營管理區所有企業的14條(tiao)生(sheng)產線(xian)完成超低(di)排(pai)(pai)放(fang)改(gai)造全部(bu)實現(xian)氮氧化物排(pai)(pai)放(fang)濃度(du)控制在100毫克/立(li)方米(mi)以(yi)內，且大部(bu)分企業顆粒(li)物排(pai)(pai)放(fang)濃度(du)已低(di)至5毫克/立(li)方米(mi)。

2019年(nian)2月27日，天瑞集團南召水泥(ni)有(you)限公司(si)進行超低排放改造項目竣(jun)工環境(jing)保(bao)護驗(yan)收。

天(tian)瑞新(xin)登水泥公司已于2018年(nian)8月(yue)完(wan)成(cheng)了(le)大氣污染物(wu)超低排(pai)(pai)放示范工(gong)程(cheng)的(de)建(jian)設及驗(yan)收工(gong)作。在此基礎(chu)上，公司于2018年(nian)9月(yue)份實(shi)施了(le)深度脫(tuo)硝治理工(gong)程(cheng)。自(zi)2019年(nian)2月(yue)份完(wan)成(cheng)改(gai)造至今的(de)運行數據表(biao)明(ming)，氮氧化物(wu)排(pai)(pai)放量穩定在50毫克/立方米以(yi)下。

2019年(nian)9月底，海螺集團在濟寧海螺建設(she)的首個SCR脫(tuo)硝項目投(tou)入試運行，粉塵(chen)、氮氧化物(wu)排放指標可(ke)分別控(kong)制到(dao)10mg/m³、100mg/m³以下。

結語

水(shui)泥產(chan)業作為高能耗、高污染工業，更是被(bei)國家與人(ren)民密切關注，環(huan)保問(wen)題正(zheng)成為水(shui)泥企業生(sheng)死(si)存亡(wang)的關鍵。隨著各地多項環(huan)保政策(ce)的提出，顯(xian)然，水(shui)泥行業的排放限值會越來越嚴(yan)格，水(shui)泥超低排放必然是大勢所趨(qu)。

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