水泥行业NOx污染防治及减排措施研究

周 均

（湖州市环境应急与事故调查中心 浙江湖州 313000）

引言

对于我国社会发展来讲，控制NOx污染十分重要，其不但有助于水泥行业持续稳定发展，还能减小对环境的影响。为此，水泥企业需给予NOx污染控制高度重视，促使其存在的效用与价值在水泥行业发展中充分的发挥出，为推动现代化社会持续健康发展提供有利条件。本文主要研究水泥行业NOx的污染防治及减排措施，具体如下。

1 水泥行业NOx污染防治现状

产生NOx的影响因素有很多，相关人员对此采用了些许措施。其中行之有效的依旧在研究与试验，甚至有的当前还有争议。

1.1 降低煅烧温度

水泥窑燃烧器的温度能够达到1700℃~1900℃，一些比较大型的水泥窑温度甚至高于2000℃，气流在1200℃之上停住的时间是3s，温度太高对降低热NO十分不利，可以通过加矿化剂或是调整配料的方式降低燃烧温度，进而减少热NO形成。但从水泥与熟料性能等方面考虑此种方式并不适合广泛使用[1]。

1.2 降低过剩空气系数

较低的过剩空气系数能够减少NO生成量，但是只有降到1.1之下才会有效减少NO生成量，而降低过剩空气系数还会出现还原性煅烧，对于熟料质量十分不利，因此该方法不常用。

1.3 增加火焰长度

从理论层面看，增加火焰长度能够减小高温点温度，能够有效降低NO生成量。但具体生产中短火焰尽管温度很高，产生的NO量依旧比最长的火焰少，主要原因为短火焰中心位置欠缺氧气，烟气在高温区域停滞的时间较短。

2 水泥窑烟气脱硝渠道

对氮氧化物浓度进行有效控制，是当前降低环境污染的有效手段，具体如下。

2.1 控制氮氧化物的浓度

江苏省已要求水泥行业2019年6月1日前氮氧化物排放不高于100毫克/立方米，其它地方目前执行国标控制在400毫克/立方米或特别排放限值320毫克/立方米，由此可见氮氧化物减排还有很大空间。

第一，利用新兴工艺，应用先进的干法生产工艺，燃烧集中在两个位置上窑头与分解炉。对于预分解窑，其内部分解炉燃烧的的热能为总能耗的百分之六十，该部分热能具体为生料煅烧，实现石灰石分解。分解炉的实际温度在800℃~1000℃间，比回转窑煅烧温度要低很多，大大降低了NOx的生成量[2]。

第二，优化煤粉燃烧器，利用现代化的燃烧理论与技术，同煤粉特点相结合，研究出新型煤粉燃烧器。通过主通道的有效设计，能够实现喷煤管头极大的负压卷吸区，能够高效吸收高温二次风，保证窑头煤粉稳定燃烧，另外冷却风道能够有效规避燃烧器头部受损，避免出现部分高温损坏窑皮的状况。既能保证各种燃料充分燃烧，还能减少NOx的生成量。

第三，控制燃烧范围，让助燃空气分级燃烧，应用低氮氧化物燃烧技术。助燃空气分级燃烧技术的主要原理是：把燃烧所需的空气分成两级输入，让初级燃烧区中过量空气系数低于1，燃料需要缺氧的条件下进行燃烧，让燃烧温度与速度下降，进而阻碍热力氮氧化物产生。

2.2 末端治理方法

水泥窑脱硝的减排措施为非催化还原技术与催化还原技术。

第一，非催化还原技术。此种工艺指的是在适当的温度区域喷入尿素或是淡水，在不利用催化剂的状况下把氮氧化物还原成无毒的水与氮气，进而将水泥窑烟气中的氮氧化物脱去。在水泥厂脱硝中，最常用的脱硝剂便是百分之二十浓度的氨水，其他能够选择的脱硝剂有尿素溶液与液氨等。针对国外预分解水泥窑脱销的具体状况，氨水应用是最普遍的[3]。

第二，催化还原技术。此工艺是在催化剂存在的状况下，通过喷入尿素或是氨水，有选择性的出去烟气中的氮氧化物。选择性催化还原技术在燃烧电厂以及大型锅炉利用最广泛。

选择性催化还原技术利用催化剂，催化作用能够体现活化性能下降，反映能够在较低的温度条件下展开。以尿素或是氨水当作还原剂，在烟气净化系统内加设催化剂塔与加热器，致使烟气通过催化层，在催化剂表层NOx展开选择性反应，实现脱氮氧化物的目的。

结语

综上所述，若想保证社会公众生活在健康舒适的环境中，加强对水泥行业NOx的污染防治及减排措施研究至关重要，其不但能够缓解我国环境压力，还能保障社会公众身体健康。基于此，水泥行业需给做好NOx污染控制工作，保证NOx排放量达到最低，确保社会公众的实际需求得到满足，促进我国社会持续稳定发展。