水泥窑氮氧化物超低排放技术
水泥行业超低排放技术推广方案(一)
水泥行业超低排放技术推广方案一、实施背景水泥行业是国民经济的重要基础产业，同时也是主要的能源消耗和污染物排放行业之一。
随着环保意识的提高和政策法规的日益严格，水泥行业的节能减排和环保治理已成为当务之急。
因此，推广水泥行业超低排放技术，对于提高行业环保水平、降低污染排放、满足政策要求以及提升企业竞争力具有重要意义。
二、工作原理水泥行业超低排放技术主要包括以下几个方面：1. 原料优化：采用低硫、低碱、低氯的原料，减少生料中有害元素的含量，从源头上降低污染物排放。
2. 预热预分解：采用新型预热预分解技术，提高生料分解率和易烧性，降低熟料烧成温度，减少燃料消耗和氮氧化物排放。
3. 高效粉磨：采用高效粉磨技术和设备，提高粉磨效率，降低粉磨电耗和粉尘排放。
4. 烟气治理：采用高效除尘、脱硫、脱硝技术，对水泥窑烟气进行综合治理，实现超低排放。
5. 余热利用：采用余热发电、余热供暖等技术，充分利用水泥生产过程中的余热资源，提高能源利用率，减少温室气体排放。
三、实施计划步骤1. 技术调研：收集国内外水泥行业超低排放技术的相关资料，进行深入研究和分析，确定适合本企业的技术方案。
2. 技术方案制定：根据企业实际情况，制定详细的技术改造方案，包括工艺流程设计、设备选型、投资预算等。
3. 设备采购与安装：按照技术方案的要求，采购相关设备和材料，进行设备安装和调试。
4. 人员培训：对相关人员进行技术培训和操作指导，确保他们掌握新设备的操作和维护技能。
5. 运行管理：制定严格的运行管理制度和操作规程，确保新设备正常运行和维护，实现长期稳定的超低排放。
6. 监测与评估：定期对排放指标进行检测和评估，确保达到预期的减排效果。
根据监测结果进行调整和优化，实现持续改进。
四、适用范围水泥行业超低排放技术适用于各种类型的水泥厂，包括新型干法水泥窑、立窑、回转窑等。
不同规模的水泥企业可根据自身实际情况选择适合的技术方案。
此外，该技术还可应用于水泥制品、混凝土搅拌站等相关行业。
水泥窑炉NO_(x)原位还原超低排放技术及示范
分 级 燃 烧 、选择性非催化还原(Selective Non-catalytic Reduction, SNCR)、选 择 性 催 化 还 原 (Selective catalytic Reduction’SCR)、燃烧和流场优化等技术。 1 . 1 低氮燃烧器
中 图 分 类 号 : TQ172.625.3 文 献 标 识 码 ：A 文 章 编 号 ：1002-9877(2021)06-0045-04 DOI: 10.13739/ll-1899/tq.2021.06.014
〇 引言 我 国 是 水 泥 生 产 和 消 费 大 国 ，根据国家统计局
SNCR是 目 前 水 泥 窑 炉 普 遍 采 用 的 一 种 脱 硝 技 术 ，受 制 于 反 应 动 力 学 条 件 ，脱 硝 效 率 在 5 0 % 左 右 ， 主要采用向分解炉或者分解炉出口烟道喷洒氨水或 者 尿 素 的 形 式 实 现 NOt的 还 原 ，由于其有效运行温 度 在 850〜1 100 t 范围 内 ，因此喷洒位置只能位于分 解炉或者分解炉出口与末级旋风筒入口之间的烟道 上 ，极 大 限 制 了 该 技 术 在 其 他 工 艺 环 节 中 的 应 用 。 SNCR技 术 也 很 难 适 应 和 满 足 水 泥 工 业 日 益 严 苛 的 排放标准和环保要求。 1.4 SCR脱硝技术
SCR技术脱硝原理与SNCR类 似 ，由于催化剂的 使 用 ，其脱硝效率可提高至9 0 % 左 右 ，大大减少了氨 水 用 量 ，目前虽已在大型工业锅炉以及电站锅炉领 域 得 到 广 泛 应 用 ，但 在 水 泥 窑 炉 的 应 用 却 十 分 有 限 。 国 外 方 面 ，早 在 2000年 ，德 国 的 Solnhofen水泥厂就 安 装 了欧洲第一套SCR脱 硝 装 置 ，不 过 在 2005年已 停 用 ，H 前尚在运行的SCR脱硝水泥生产线有意大利 的Monselice、Sarche和Rezzato, 德 国 的 Mergelstetten 和 Ronhrdorf, 奥 地 利 的 Mannersdorf和Kirchdorfer, 以 及美国Joppa水 泥 厂 的 8 条生产线。国内方面，首套 SCR脱硝示范装置于2018年 10月在河南登封宏昌水 泥公司建成，该示范装置实现了低于50 mg/m3的NO, 排 放 ，不 过 投 资 成 本 相 对 较 大 。另 外 为 了 降 低 SCR 反 应 器 规 模 ，减 少 投 资 成 本 ，前端仍然配备了SNCR 系 统 ，将 进 人 SCR反 应 器 的 烟 气 中 的 NC^ 浓度提前降 至 400 mg/m5。SCR技术目前常采用钒系催化剂，其 反应活性温度在300〜400 T 之 间 ，而这个温度范围对 应 的 水 泥 生 产 工 艺 环 节 正 好 处 于 一 级 预 热 器 (C ,)出 口 位 置 ，该 处 烟 气 含 尘 量 极 高 ，对 催 化 剂 形 成 冲 刷 磨 损 且 催 化 剂 通 道 易 被 堵 塞 。与 此 同 时 ，由于烟气中 含 有 碱 金 属 等 复 杂 成 分 ，容 易 引 起 催 化 剂 中 毒 失 活 。 目前，国 内 外 众 多 学 者 都 在 致 力 于 中 低 温 SCR催化 剂 的 研 发 ，以 避 开 C ,出 口 的 高 尘 环 境 ，其中清华大学
水泥窑超低排放改造可行技术
水泥窑超低排放改造可行技术水泥窑是水泥生产过程中重要的设备之一，然而，其排放出的废气对环境和人类健康造成了很大的影响。
为了减少水泥窑排放的污染物，超低排放改造技术被提出并得到了广泛应用。
本文将介绍水泥窑超低排放改造的可行技术。
一、超低排放改造的背景及意义水泥窑排放的废气中主要含有二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等有害物质，对大气环境和人体健康造成了严重的威胁。
超低排放改造旨在通过技术手段降低水泥窑的排放浓度，达到环境保护的要求，保障人类健康。
二、超低排放改造技术的主要措施1. 窑尾烟气处理：通过安装脱硫、脱硝装置，减少二氧化硫和氮氧化物的排放。
脱硫装置采用石膏湿法脱硫或者选择性催化还原脱硫技术，有效去除二氧化硫。
脱硝装置采用选择性催化还原脱硝技术或者氨水喷射脱硝技术，降低氮氧化物的排放。
2. 余热回收利用：水泥窑烟气中含有大量热能，可以通过余热回收设备进行回收利用，提高能源利用效率。
常见的余热回收技术包括余热锅炉、余热发电等。
3. 颗粒物治理：采用除尘设备对水泥窑烟气中的颗粒物进行净化。
常见的除尘设备包括静电除尘器、袋式除尘器等，可以有效降低颗粒物的排放浓度。
三、超低排放改造技术的优势和挑战1. 优势：超低排放改造技术可以有效降低水泥窑的排放浓度，达到环保要求。
同时，通过余热回收利用，还可以提高能源利用效率，降低生产成本。
2. 挑战：超低排放改造技术在实施过程中面临一些技术和经济上的挑战。
首先，改造设备需要占用一定的空间，对现有生产线进行改造会带来一定的困难。
其次，改造设备的投资和运维成本较高，对企业经济造成一定的压力。
此外，改造过程中需要保证生产正常进行，对生产线的停机时间要求较高。
四、超低排放改造的应用案例超低排放改造技术已经在国内外水泥企业得到了广泛应用。
例如，某水泥企业在窑尾烟气处理方面采用了石膏湿法脱硫和选择性催化还原脱硝技术，成功降低了二氧化硫和氮氧化物的排放浓度；同时，通过余热回收利用，将烟气中的热能转化为电能，提高了能源利用效率。
水泥生产环节全流程超低排放技术研究报告
水泥生产环节全流程超低排放技术研究报告一、水泥生产过程与排放物分析水泥生产过程包括原料的破碎、研磨、配料、烧成、冷却和磨碎等工序，其中烧成工序是最主要的排放源。
水泥熟料烧成过程中产生的排放物主要包括二氧化碳、氮氧化物、硫化物、氢氟化物、颗粒物等。
其中二氧化碳排放是水泥生产中最主要的污染源，占总排放量的70%以上。
二、水泥生产超低排放技术研究现状1. 燃烧技术改进：采用高效低氮燃烧器、增加空气预热系统、优化炉体结构等方式降低燃烧过程中的氮氧化物排放。
2. 催化净化技术：利用催化剂降低氮氧化物和硫化物的排放，例如SCR技术和SNCR技术。
3. 原料替代与混凝土减量：使用替代原料和燃料，如废水泥、废轮胎等，减少二氧化碳排放。
4. 改进熟料配方与熟料粉磨技术：优化熟料配方，降低原料烧成温度，减少排放物。
改进熟料粉磨技术，提高磨矿效率，减少能耗和排放。
5. 除尘技术改进：采用高效除尘设备，如电除尘器、袋式除尘器等，降低颗粒物排放。
三、水泥生产超低排放技术关键问题1. 技术成本：现有超低排放技术成本较高，如何降低技术成本是当前研究的重点。
2. 技术适用性：不同水泥生产装置存在差异，如何根据具体情况选择合适的超低排放技术是关键。
3. 操作管理：超低排放技术需要严格的操作管理和监测，如何做好技术保障是当前面临的挑战。
四、未来发展方向1. 多领域协同研究：水泥生产超低排放技术需要多领域的协同研究，包括材料、化工、环保等领域。
2. 集成创新：发展全流程超低排放技术，实现水泥生产的零排放。
3. 产业标准与政策支持：制定水泥生产超低排放的标准和政策，推动技术研究和应用。
结语水泥生产超低排放技术是当前环保领域的重要课题，通过不断的技术研究和创新，可以降低水泥生产过程中的排放物，实现环境友好型生产。
希望未来能有更多研究机构和企业投入到这个领域，共同推动水泥生产超低排放技术的发展。
水泥超低排放标准
水泥超低排放标准
目前，不同国家和地区可能针水泥生产制造设备的排放标准会有所不同，但“超低排放”常是指针对气污染物排放的严格标准。
具体的水泥产超低排放标准可能包括以下一些重要的排放物质和标准指标：
1. 二氧化硫（SO2）排放标准
2. 氮氧化物（NOx）排放标准
3. 颗粒物排放标准
4. VOCs（挥发性有机化合物）排放标准
5. 对水泥生产过程中的能源消耗、原料使用等方面提出限制要求。
在中国，水泥生产排放标准由环境保护部门制定与监管。
中国环保部发布的《水泥窑协同处置污染物排放标准（GB4915-2013）》是中国水泥行业的排放标准的主要依据，该标准对水泥行业大气污染物排放量的要求做出了相应规定。
超低排放标准的实施，要求水泥生产企业必须配备先进的治理设备和技术，以达到更严格的排放标准。
这不仅有助于减少大气污染物对环境的影响，也提高了企业的环保水平，促进了行业的可持续发展。
水泥炉窑氮氧化物排放控制技术
水泥炉窑氮氧化物排放控制技术第一篇：水泥炉窑氮氧化物排放控制技术水泥炉窑氮氧化物排放控制技术1.水泥行业排放现状和标准的发展我国的氮氧化物污染日益严重，十二五规划明确了氮氧化物排放标准，但我国却缺乏具有自主产权的脱硝技术。
2007年全年氮氧化物的排放总量约为1800万吨～2000万吨。
全国氮氧化物的排放量年增长率为5％~8％。
如果不采取进一步的氮氧化物减排措施，到2030年我国氮氧化物排放量将达到3540万吨。
目前我国已成为世界第一大NOx 排放国, 如此巨大的排放量将给公众健康和生态环境带来灾难性的后果。
全国的水泥企业近5000家，2010年全国累计水泥总产量18.7亿吨。
采用国内技术和装备建设的新型干法水泥生产线已经达1300多条。
水泥行业NOx排放对全国NOx排放贡献率达到12～15％。
水泥行业对NOx排放贡献仅次与电力行业和机动车尾气排放，位居第三。
根据一些不完全的监测数据显示，水泥炉窑氮氧化物平均排放浓度大约在800 ～1600 mg/Nm3左右, 也有一些数据报道水泥炉窑平均排放浓度为500 ～800 mg/Nm3。
水泥行业将严格执行《水泥工业大气污染物排放标准》和《水泥工业除尘工程技术规范》以及可替代原料、燃料处理的污染控制标准。
对水泥行业大气污染物实行总量控制,新建或改扩建水泥(熟料)生产线项目须配置脱除NOx 效率不低于60%的烟气脱硝装置。
新建水泥项目要安装在线排放监控装置,并采用高效污染治理设备。
与火电厂相比，水泥窑炉有着烟气温度波动大，粉尘浓度高，NOx排放浓度高，SO2 排放浓度低等特点，这将使减排面临着巨大的挑战！2.水泥行业NOX控制现状十二五规划明确了全国水泥行业NOX排放为100mg/nm³。
因水泥行业的特殊性，目前水泥行业还没有较好的减排方法。
SCR法不仅投资很大、运行费用很高，更主要的是在窑炉出口处粉尘浓度高，催化剂极易被堵塞而失效。
直接影响其推广使用。
水泥窑氮氧化物超低排放技术
在高温区停留的时间越短，形成的NOx量越少，因此缩短料气 在燃烧器出口端附近高温区停留时间，可以减少N2和O2反应机 率，从而降低NOx的生成率。
五、水泥窑NOx控制技术
降低NOx工艺技术（无氨脱硝技术）（脱硝效率20-40%） SNCR选择性非催化还原技术（脱硝效率60-70%） SCR选择性催化还原技术（脱硝效率90%） LCR液态催化剂脱硝技术（脱硝效率95%）
6NO + 4NH3 →5N2 + 6H2O
（2）
2NO2 + 4NH3 + O2→3N2 + 6H2O （380℃~420℃的温度范围内有效进行。按照催化 剂使用的烟气温度条件分类，一般可以将SCR工艺分为：高温、中温、低温。一般来说 ，高温SCR是指催化剂的适用温度在300~420℃，脱硝效率90%，中温脱硝催化剂（220300℃）及低温脱硝催化剂（180-220℃）作为大型烟气脱硝处理装置应用较少，但在 国内已有成功应用，但脱硝效率40%。
烟气系统、高效脱硝塔系统、液态 催化剂制备输送系统、工艺水系统、排 空系统以及电气控制和在线监测系统等 。
（四）、LCR液态催化剂脱硝技术
技术特点: 1、中低温脱硝、常温脱硝，特别适宜烧结、电厂、焦化、水泥、玻璃、陶瓷、化工、光伏、
半导体等行业。 2、采用废水喷雾干燥技术实现废水零排放，液态催化剂和水资源循使用，彻底解决环保问题
水泥窑炉烟气NO_(x)减排技术及评述
-42-CEMEtiT2021.N〇.3水泥窑炉烟气N C U咸排技术及评述汪澜(中建材绿色建材国家重点实验室，北京100024)摘要：燃煤在水泥窑炉中的燃烧产生有大量的NO,,排放烟气中NO,农度可高达1950 mg/m3低氮燃烧、分级燃烧等 过程减排技术，利用CO在高温条件下对NO,还原，可部分削减NO,,但过重的还原气氛对窑炉正常运行会产生不利的 影响SNCR技术，利用氨基还原剂在适宜温度条件下还原NO,’效率可达60%;进一步增加还原剂用量、提高脱硝效 率，则会增加氨逃逸，导致大气环境氨污染。
SCR技术，在较低的温度条件下，利用氨基还原剂脱硝，可以实现窑炉烟 气NO,超低排放，基本避免氨逃逸前述多项技术的耦合及各项技术优势的发挥，是水泥窑炉烟气脱硝的最佳技术路 径组合。
关键词：水泥窑炉烟气；NO,过程减排；SNCR技术；SCR技术；最佳技术耦合中图分类号：TQ172.9 文献标识码：B文章编号：1002-9877(2021)03-0042-04 DOI: 10.13739/ki.c n ll-1899/tq.2021.03.014〇引言水泥是国家社会经济建设重要的基础原材料，我国现有水泥生产线约1650余条，2020年水泥和水 泥熟料产量分别达到23.8亿吨和15.5亿吨。
随着“新 基建”、“内循环”的逐步开展，水泥工业也面临着新 的发展机遇。
然而水泥工业又是典型的高NO t排放 行业，按污染源普查NOt排放系数为1.65 kg/t熟料计 算，2020年我国水泥工业窑炉NO,排放量约为256万 吨，占全社会NO,排放总量的15%，也是继煤电和交 通运输行业之后的第三大排放源。
NO,是一种严重的大气污染物。
其包含多种化 合物，如一氧化二氮(N20)、一氧化氮(NO)和二氧化 氮(N02)等，统称为氮氧化物。
氮氧化物是形成光化 学烟雾和酸雨的一个重要原因。
光化学烟雾是有毒 烟雾，具有特殊刺激气味，可伤害人体视觉器官，妨 碍植物生长，使大气能见度下降。
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（一）、降低NOx的工艺技术
1、从源头上控制NOX的生成量。加强原燃料的管理，加强原燃料的均化效果， 合理控制生料、煤粉的细度，提高生料的易烧性，降低煤耗，相关实验表明，提高 生料的易烧性，降低煤耗可以降低NOx；准确控制和优化窑炉煤量比，将高温燃烧 （窑头）用煤量减少、减轻回转窑烧成负担，提高燃烧效率，降低因窑头高温产生 的热力NOx，对窑头燃烧器进行探索
目录
一、公司简介 二、水泥行业概况 三、水泥窑NOx形成机理 四、影响NOx生成的因素
五、水泥窑NOx控制技术 六、NOx超低排放技术比较 七、LCR脱硝技术案例 八、汇报结束
一、水泥行业概况
“十二五”期间，氮氧化物的排放指标首次被列入约束性指标体系。《水 泥工业大气污染物排放标准》规定，2014年3月1日起，现有与新企业NOx排放 标准(标况下)为400mg/Nm3,规定重点地区NOx排放标准为320mg／Nm3，而北京 等重点城市，2016年1月1日起执行水泥制造企业氮氧化物排放不得高于 200mg/Nm3的地方标准。
四、影响水泥窑NOx生成量的因素
4、废气在窑内停留时间 在热能流量相同的条件下，窑截面空气流量越大，燃烧气体
在高温区停留的时间越短，形成的NOx量越少，因此缩短料气 在燃烧器出口端附近高温区停留时间，可以减少N2和O2反应机 率，从而降低NOx的生成率。
四、影响水泥窑NOx生成量的因素
4、废气在窑内停留时间 在热能流量相同的条件下，窑截面空气流量越大，燃烧气体
过剩空气系数 对NOx排放的影响
四、影响水泥窑NOx生成量的因素
2、烧成温度的影响
回转窑主燃烧器火焰温度高达1600～2000℃，这种量级的火焰温度会 促使热力型NOx大量生成。研究表明，当温度高于1500℃时，温度每上升 100℃时，热力型NOx的生成量就会成倍增长。
3、火焰形状的影响
根据定性判断，火焰拉长将降低高温点温度，减少热力型NOx，但过 长的火焰会降低高温区烧成带温度，影响熟料质量。在实际生产中，一般 情况下虽然火焰温度较高，但因为短火焰核心部位缺少空气，因此产生的 NOx量却比长火焰的少，究竟什么样的火焰形状会使NOx生成量最低，需 要结合现场实际和理论分析才得出结论。
据统计，2018全年水泥产量约22亿吨，2018全年熟料产量约14亿吨，全 国新型干法水泥生产线累计约1700多条，在水泥生产过程中，全国水泥窑氮 氧化物排放量约200多万吨，全国氮氧化物工业排放量约1626万吨，约占1215%，是继电力行业、汽车尾气之后第三大氮氧化工业排放源。
一、水泥行业概况
蓝天保卫战要求2020年，二氧化硫、氮氧化物排放量与2015年相比将降 低15%以上，电厂已逐步执行超低排放，氮氧化物、二氧化硫、颗粒物排放浓 度要分别不高于50mg/Nm3、35mg/Nm3、5mg/Nm3，环保要求越来越严，水泥行 业“超低排放”是大势所趋，即氮氧化物、二氧化硫、颗粒物排放浓度要分 别不高于100mg/Nm3、50mg/Nm3、10mg/Nm3（在标况下），NOx排放治理是水 泥窑超低排放重要部分，我们对其进行技术探索研究，寻找适合水泥窑超低 排放的脱硝技术。
在分解炉，燃料燃烧温度约为860-1100℃，在此温度范围 内，主要生成燃料型NOx。
四、影响水泥窑NOx生成量的因素
1、过剩空气系数的影响
同济大学朱彤等人通过数值计算，证明在不同的过剩空气系数下， NOx生成量也不同。当过剩空气系数为1.05 时所生成的NOx最多。当过剩 空气系数小于1.0 时，会造成不完全燃烧，燃料的热量不能全部释放出来， 产生大量的CO，而CO会还原所生成的NOx，所以此时NOx排放很少。当 过剩空气系数远大于1.0 时，燃料燃烧所释放出来热量会被过量的空气和烟 气吸收，火焰温度受到限制，使得NOx浓度有所下降。
2、采用分解炉局部还原燃烧控制技术。通过改造后的分解炉同时具有煤粉分解 区和强力燃烧区，煤粉分解出大量的还原剂及固定碳将窑内的热力型NOX强力还原 ，同时煤粉分解区的贫氧状态及低温环境也抑制了分解炉内由燃料NOx产生量，该 技术不用任何还原剂，通过水泥窑烧成系统的局部改造（三次风管、喷煤管、下料 管等）、依靠水泥烧制过程工艺控制就可达到20-40%以上的脱硝效率。
要以NH4+形式存在于有机组分中，生料中的NH4+含量约为80～200g/t。
三、水泥窑氮氧化物形成机理
回转窑和分解炉内由于温度不同，NOx生成机理也有所差 异。
回 转 窑 中 烧 成 带 温 度 高 达 1600℃ 以 上 ， 除 了 生 成 燃 料 型 NOx外，大量助燃空气中的氮在高温下被氧化产生大量的热力 型NOx，因此回转窑中既生成燃料型NOx，又生成热力型NOx ，而且两种类型NOx存在相互抑制作用。
在高温区停留的时间越短，形成的NOx量越少，因此缩短料气 在燃烧器出口端附近高温区停留时间，可以减少N2和O2反应机 率，从而降低NOx的生成率。
五、水泥窑NOx控制技术
降低NOx工艺技术（无氨脱硝技术）（脱硝效率20-40%） SNCR选择性非催化还原技术（脱硝效率60-70%） SCR选择性催化还原技术（脱硝效率90%） LCR液态催化剂脱硝技术（脱硝效率95%）
三、水泥窑氮氧化物形成机理
氮氧化合物NOx是NO、NO2和N2O等的总称，水泥窑NOx排放的主要 成分是NO和NO2，其中NO占氮氧化合物总量的95%左右，NO2大约为5% 左右。
燃料燃烧过程中主要存在3种氮氧化合物形成方式，即热力型、瞬态型 和燃料型。热力型NOx主要是温度高于1500℃时，空气中的N2 和O2反应 而生成的。瞬态型氮氧化合物是碳氢类燃料在a<1的富燃料条件下，碳氢化 合物和N2在火焰内快速反应而生成的，一般来说，在水泥生产过程中，瞬 态型氮氧化合物可以忽略。燃料型NOx是燃料和原料中的氮氧化而生成的 ，煤中氮主要以有机形态赋存，氮含量约为0.5%～2.5%，原料在氮含量主
3、部分水泥熟料生产线已设置了无氨脱硝技术系统，对分解炉、三次风管、燃 烧器、四级下料管进行改造。