防水之家讯：在过去的十年中，我国水泥工业迅猛发展，平均年增长率在10％以上。全国水泥行业年排放氮氧化物约200万吨，占全国氮氧化物排放量的10%左右，随着水泥行业落后产能淘汰工作的推进，新型干法窑的使用比例将大幅增加。在提高能源使用效率的同时，由于燃烧温度高等原因，氮氧化物排放也持续上升，由此带来了巨大的环境保护压力。
水泥生产过程产生的氮氧化物，其含量达到500~1200 mg/Nm3。氮氧化物（NOx）是大气的主要污染物之一，包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O5 等多种氮的氧化物，燃煤窑炉排放的NOx 中绝大部分是NO。NO的毒性不是很大，但是在大气中NO可以氧化生成NO2。NO2比较稳定，其毒性是NO的4～5倍。空气中NO2的含量在3.5×10‐6（体积分数）持续1h，就开始对人体有影响；含量为（20～50）×10‐6 时，对人眼有刺激作用。含量达到150×10‐6 时，对人体器官产生强烈的刺激作用。这种细颗粒被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。此外，NOx 还导致光化学烟雾和酸雨的形成。由于大气的氧化性，NOx 在大气中可形成硝酸（HNO3）和硝酸盐细颗粒物，同硫酸（H2SO4）和硫酸盐颗粒物一起，易加速区域性酸雨的恶化。由此，我国将推进以水泥行业为主的氮氧化物排放控制。
十二五期间，我国将NOx纳入主要污染物总量减排四项约束性指标之一，据统计，燃煤电厂、水泥企业的NOx排放量约占全国NOx年排放总量的60%，成为十二五NOx减排的重点领域。目前NOx污染治理主要采用低氮燃烧和烟气脱硝两种措施，低氮燃烧控制技术脱硝效率不高，而烟气脱硝工艺在国外已较为成熟，因此结合我国实际情况，作为NOx污染控制主要技术的烟气脱硝已逐渐成为烟气脱硝主流技术。
现在国内较认可的主要烟气脱硝技术，为选择性非催化剂还原脱硝技术，即SNCR工艺。 沈阳信成科技公司生产的SNCR脱硝系统是一种不使用催化剂，在850℃～ 1100℃温度范围内，与NOx发生还原反应生成N2和H2O的方法。工艺流程见图1。其工程有占地面积小，造价低、布置简易、运行成本较小、安装及操作较易的特点，比较适合水泥炉窑的脱硝。
图1 SNCR工艺流程图
SNCR脱硝还原剂一般有四种：无水氨、氨水、碳酸氢铵以及尿素，下表1为用于SNCR脱硝工程时各种还原剂的优缺点。实用液氨的运行费用最低，但是，据《建筑设计防火规范》规定，属于乙类：根据GB50058《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》规定，氨气属于IIATl级组，也就是说，是最低的爆炸危险级组。氨的毒性，根据GB5044-85《职业性接触毒特危害程度分级》规定，属于Iv级(轻度危害)，最高允许浓度10mg/m3；氨水溶液(质量浓度通常为20%~25%)挥发性高，有强烈的刺激性气味。根据国标GB12268《危险货物品名表》，氨水和液氨都属于危险化学品。氨溶液用量超过10吨的单位列为重大危险源(《危险化学品重大危险源辨识》GB18218-2009)。因此在氨的储存、输运、安全管理上要特别注意。综合考虑成本、安全和投资等因素，拟采用氨水和尿素作为还原剂。最终取决于当可用地资源）。
表1 SNCR脱硝系统还原剂类型比较
SNCR脱硝系统流程为：接受和储存还原剂；还原剂的计量输出、与水混合稀释；在分解炉合适位置注入稀释后的还原剂；还原剂与烟气混合进入脱硝反应， SNCR 系统采取模块方式进行设计、制造。沈阳信成科技SNCR脱硝系统实物见图2。
图2 SNCR脱硝系统实物图
总之，氮氧化物是大气主要污染物之一，也是大气污染治理和环境保护的重点和难点。氮氧化物的处理在国际国内都引起了相当广泛的重视。近年来，我国出台了大量的法律法规以控制氮氧化物，对氮氧化物排放的控制必将日趋严格。国家十二五规划中首次将氮氧化物减排列为约束性考核标准，预计首次减排幅度在 10%左右，这标志着脱硝市场的正式启动。目前国内水泥行业氮氧化物的控制主要依靠低 NOX燃烧控制技术，燃烧后的烟气脱硝技术在国内很多企业还处于研究阶段。工业应用的脱硝技术普遍存在脱硝效率较低的问题，不能满足更加严格的排放标准。在此背景下，预计大部分水泥行业将面临着改造的需要。以沈阳信成科技有限公司生产的SNCR脱硝系统为代表的烟气脱硝技术，将面临着较为广阔的发展前景。同时， SCR、低氮燃烧技术、低NOX燃烧器等技术的联用脱硝技术也将得到较好的应用与发展。对于微生物、微波、液膜和脉冲电晕等脱硝新技术的研究应成为热点，力争有所突破，实现水泥行业的脱硝应用。
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