一、水泥廠脫硝技術(shù)種類

1.1低NOx燃燒器

水泥脫硫脫硝的低NOx燃燒器在我國有很多應(yīng)用，但效果受窯工況的影響很大。它需要與其他煙氣脫硝技術(shù)相結(jié)合，以實現(xiàn)高脫硝率。

1.2選擇性催化還原（SCR）法

SCR脫硝方法在催化劑作用下在300-450℃下將煙道氣中的NOx還原為N2。SCR方法具有脫氮效率高的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于電廠鍋爐脫硝。然而，由于SCR反應(yīng)溫度范圍和粉塵含量的特殊要求，它很少用于水泥生產(chǎn)線。主要原因為：

（1）窯爐煙氣通常用于余熱發(fā)電，余熱發(fā)電系統(tǒng)的煙氣溫度不能滿足SCR的溫度要求;

（2）一次性投資大，貴金屬催化劑必須每三年更換一次，運行成本高。

（3）窯煙氣中高濃度的粉塵和有害元素容易引起催化劑堵塞和中毒;

（4）催化劑增加煙氣，使窯系統(tǒng)的排氣阻力增加500~1000Pa;

（5）基本上沒有空間用于將SCR催化劑框架布置在窯尾框架周圍。

1.3分級燃燒技術(shù)

空氣分級燃燒也是更常用的低NOx燃燒技術(shù)之一。燃燒支持的空氣分級燃燒技術(shù)的基本原理是：將燃燒所需的空氣量分為兩個階段，使燃燒區(qū)（還原區(qū)）的空氣過剩率小于1，燃料首先在缺氧條件下燃燒，導(dǎo)致燃燒速率和溫度降低，從而抑制熱氮氧化物的形成。同時，缺氧燃燒產(chǎn)生CO，CH4，H2，HCN和其他還原劑以與NOx反應(yīng)以抑制燃料氮氧化物的形成。在二次燃燒區(qū)（燃盡區(qū)），它變成富氧燃燒區(qū)。此時，空氣量大，一些中間產(chǎn)物被氧化形成NOx，但燃燒溫度低于常規(guī)燃燒溫度，產(chǎn)生的NOx量少。然而，分級燃燒脫氮技術(shù)缺點在于，脫氮效率低于30%，一次投資大。因此可與SNCR方法同時使用，以更低的運營成本實現(xiàn)更高的脫硝率。

二、水泥廠脫硝技術(shù)現(xiàn)狀

2.1新增逃逸氨氣對環(huán)境的影響

現(xiàn)在，一些新的脫硝技術(shù)不斷用于水泥生產(chǎn)。雖然它們能有效減少氮氧化物的排放，但一些新污染物的出現(xiàn)對環(huán)境有一定的負面影響。研究表明，在安裝脫氮裝置后，新的脫硝技術(shù)為污染物添加了新的氨污染物。逸出氨意味著部分氣體不與氮氧化物反應(yīng)并在還原反應(yīng)過程中流入空氣中。這些逸出的氨氣導(dǎo)致出現(xiàn)硫酸銨或其他銨鹽，這會堵塞和腐蝕諸如空氣預(yù)熱器等設(shè)備。如果這些逃逸的氨氣和飛灰相互吸附，也會影響粉煤灰的處理工作，其排放的氨氣味將嚴重影響水泥廠附近居民的正常生活。

2.2脫硝裝置引起的環(huán)境風險問題

脫硝技術(shù)在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用也將帶來一定的環(huán)境風險。如果使用氨作為還原劑，其運輸和儲存很容易對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。主要原因是氨水的性質(zhì)不同于其他還原劑，具有強烈的刺激性氣味，易溶于水，具有一定的毒性，還會腐蝕人體皮膚甚至窒息人。氨水容易分解成氨氣，分解速率與空氣溫度成正比。一旦氨水在儲存或運輸過程中泄漏，很容易引起爆炸事故并對周圍環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅。