大氣汙染（rǎn）的治理是政府對於汙染治理的一個重要環節，各地的企業也紛紛表示支持，其中湧現出一些明星模範企（qǐ）業，鄧州中聯水泥有限公司近年來一直致力於采用國內外先進技術降低大氣汙染物排放，如建設氨水脫（tuō）硝係統，窯頭電收塵改為袋收塵，各種收塵提標更新，使用低氮燃燒器和節能風機等，廢氣達到了排（pái）放標準要（yào）求。隨（suí）著國家排放標準的日趨嚴格，現有排放難以滿足超低標準要求，2018年我公司應用新技術（shù）對水泥熟料（liào）生產線進行超低（dī）排放改造，並取得了顯著效果。

 

一、水泥行業排放標準要求

 

1.1 汙染物種類

 

水泥熟料的生產製造過程要吸收燃煤釋放的大量熱量，經過複雜的物理、化學變化過程，水泥熟料生（shēng）產線產生的汙染物有無組織排（pái）放和有組織排放顆粒物等（děng），其中水泥熟料煆燒係統有組織廢氣（qì）量占全廠廢氣量70%左右，還（hái）有二氧化硫、氮氧（yǎng）化物、氟（fú）化物、二氧化碳、一氧化碳等有害氣體及汞（gǒng）及其化合物。

 

1.2 汙染物排放標（biāo）準

 

河南省水泥（ní）行業超低排放改造後，水泥窯廢氣在基準氧含量10%的條件下，各汙染物排放標準見表1、表2、表3。

 

 

2 超低排放（fàng）改（gǎi）造方案

 

2.1 窯頭窯尾袋收塵係統升級改造

 

顆粒物是水泥企（qǐ）業主要的汙染源，整個生產線一（yī）般有數十個有組織粉（fěn）塵排放點，主要排放點是水泥窯頭和窯尾。袋收塵器的濾袋（dài）表麵捕集的堿（jiǎn）性物質（zhì）與試圖通過濾袋的SO2、NOx酸性物質能結合成鹽類，可以使酸性氣體的濃度可（kě）削減30%～60%。6月對窯頭和窯尾收塵係統（tǒng）進行了升（shēng）級改（gǎi）造，增加除塵器高度，對過濾麵積（jī）和濾袋材質等方麵適當調整，基本實現對顆粒（lì）物排放的超低控（kòng）製，同（tóng）時也減少了二氧化硫和氮氧化物排放量。改造情況見表4、表5。

 

 

 

2.2 窯尾低氨脫硝升級改造

 

在氮（dàn）氧化物減排領域（yù），現有主要技（jì）術包括SCR、SNCR、分級燃燒、低氨脫硝這（zhè）四種（zhǒng）方式，對於不同企業生產線工況不同，四種脫硝方式（shì）本身有不同的優勢，我公司原采用在分解爐（lú）直管上（shàng）部及鵝頸管出口設置6個噴頭的SNCR和分級燃燒係統，2018年經過（guò）比（bǐ）較分析選用（yòng）低氨脫硝技術（shù）進行升級改造。

 

(1)低氮脫硝原理（lǐ）。

 

低（dī）氮燃燒、提高脫（tuō）硝效率的關鍵是在窯尾（wěi）分解爐（lú）底部建立低氮還原區，回轉窯內產（chǎn）生（shēng）大量的熱力型的NOx在經過（guò）窯尾縮口進入還原區時進行脫氧還原反應。將分解爐燃燒煤粉采用四角對衝方（fāng）式均勻噴到分解爐錐體部位，煤粉在分解爐錐體部位燃燒。利用C4熱生料均勻（yún）撒料在分解爐錐體還原區，可（kě）以（yǐ）有（yǒu）效降低（dī）還原（yuán）區（qū）溫度，防止（zhǐ）分解爐錐體結皮。C與NO及煙氣中（zhōng）CO2反應，在（zài）C4熱生料催化（huà）作用下生成還原（yuán）氣（qì）體CO、H2、HCN等還原劑，還原區的溫度條件適合促進NOx還原，生料中氧化鈣等金屬氧化物催化還（hái）原窯爐內NOx生成N2。低（dī）氮脫硝可以有效抑製自燃料（liào）型NOx的產生（shēng），可（kě）降低SNCR氨水用量（liàng）30%以上，從而實現NOx減排。

 

(2)改造方案。

 

①C4下料管技術改造。四級下料管原有分料閥拆除重新加分料閥，分料後一部分（fèn）料分到分解爐縮口上部，一部分料分到分（fèn）解爐直管段(三次風管進口上部（bù）300mm處)。原有的鎖風閥用在原管道，分（fèn）到縮口的下料管另加鎖風閥。

 

②窯尾分解爐煤管（guǎn）的改造。分解爐煤粉燃燒是控（kòng）製SO2排放（fàng）量的關鍵，煤粉完全燃燒直接影響SO2排放量，煤粉分散多點入分解爐，有利於煤粉燃燒和（hé）燃燼。窯尾煤主管道改（gǎi）造為經分煤器分為兩路：一路經分煤器噴入分解爐（lú）錐體縮口4個噴煤（méi）管，建立NOx還（hái）原區，另一路經分煤（méi）器噴入分解爐三次風管中部，三次風兩側進（jìn）口整體平移切向（xiàng）進入（rù），三次（cì）風管（guǎn）與分解爐進口角（jiǎo）度不變，使NOx還原有充分時間。

 

③氨水（shuǐ）噴槍噴入位置重新（xīn）布（bù）置。C5出口含塵濃度低，比（bǐ）分解爐中部及鵝頸管出口（kǒu）的環境更優，分解爐出來的料經（jīng）過C5後隻有10%左右的物料通過C5，能較好的發揮脫硝（xiāo）效率（lǜ）。原氨槍噴入位置為分解爐直管上（shàng）部4個噴槍（qiāng）及鵝頸管出口（kǒu）上部（bù）2個噴槍，現（xiàn）改為（wéi）C5出口設6個噴槍和分解爐鵝頸管出口下部設8個噴槍噴入氨水。

 

④更換高效氨水噴槍，調整工作壓力，對噴槍實施（shī）定期清理。既保證了氨水霧化後（hòu）的（de）液滴流能穿透管道內煙氣流，又使（shǐ）噴入的（de）霧化氨水均（jun1）勻的全部覆（fù）蓋整個斷麵氣流，減少噴槍結皮（pí）和堵塞，提高了噴入效果。

 

2.3 窯頭主燃燒器采用低NOx燃燒器（qì）

 

窯頭燃燒生成（chéng）NOx主要是（shì）熱力型，窯頭燃（rán）燒器NOx的生成主要受燃料性質以及火焰形狀、火焰溫度、滯留時間（jiān）和過剩空氣量的（de）影響。低NOx燃燒器是一次風量在5%～7%之間的多通道燃燒器，大量降（jiàng）低一次風量能夠增加高溫二次風量，提高一次風噴出速度，由於噴嘴外風高速噴射（shè）卷吸高溫（wēn）二次風（fēng）進（jìn）入噴嘴中心，使煤粉著火速度加快，氮與氧來不及化合，減少NOx形（xíng）成，同時（shí）低NOx燃燒器（qì）調試方式靈活，使用方便，能夠提高窯係統（tǒng）的熱效率和（hé）窯產（chǎn）量，減少實物煤用量（liàng）。

 

2.4 配料調整（zhěng）

 

燒成帶溫度通常在1 200℃～1 400℃，燃燒器火焰溫度高達（dá）1 700℃～2 000℃，降（jiàng）低燒成帶（dài）溫（wēn）度，就可以降低（dī）火溫度，當火（huǒ）焰溫度低於1 500℃，熱力型NOx生成量極少。在配料中進行（háng）了以下調整（zhěng）：一是對原燃材料進行化學（xué）和物（wù）理性能分析，保證生產（chǎn）過程中的均衡穩定與均（jun1）化，嚴格各質量工序的（de）管理;其次，優化配料方案，在保證熟料質量的前提下，提高（gāo）生料的易燒性;再次，加（jiā）入礦化劑，降低物料的*低共熔點，從而降低燒成溫度。

 

2.5 優化操作

 

(1)生料磨采用（yòng）窯尾廢氣烘（hōng）幹原料，自身（shēn）會進一步脫除50%以上的SO2，在生料磨內CaCO3有很高的活性，在較低的溫度下能夠吸收窯（yáo）尾廢氣中的SO2;同時生料磨中原料中水分的蒸發，產生的大量水蒸汽加速了CaCO3吸收SO2的過程，把SO2轉變（biàn）成CaSO4，使窯尾（wěi）廢氣中（zhōng）的20%～60%的SO2固定在物（wù）料中（zhōng）。我公司燃煤硫含（hán）量低於1%，灰分低，揮發分高，低位發（fā）熱量高。在操作中保證煤粉充分燃燒，控製燒成帶的CO、O2含量及火焰形狀，平衡調節（jiē）通過原料磨和旁路廢氣，有降（jiàng）低了SO2排放。

 

(2)低氮脫硝改造後，係統工況發（fā）生了明（míng）顯變化，及時優化調整煆燒係統的操作參數。確保原燃料喂料量準確穩（wěn）定，降低火焰溫度同時保證熟料適宜的煆燒溫度;降低過（guò）剩空氣係數，調節（jiē）窯尾高溫（wēn）風機（jī）轉速或三次風閘門開度來控製（zhì）窯尾煙室（shì）O2含量，把窯係統調整到穩定優化狀（zhuàng）態，降低了（le）NOx。

 

2.6 在線監測係統建設

 

為了更好的適應超低排放的需要，公司投資100餘萬元采用北京牡丹聯（lián）友環保科技有限公司新型在線監測係統。該（gāi）係統站（zhàn）房於2018年（nián）6月建（jiàn）設，經現場查看、測量（liàng），結合《固定（dìng）汙染源顆粒物、煙氣(SO2、NOx)自動監控（kòng）基站建設技術規範》(DB41/T1327-2016)要求，公司共建基站站房2個，均采用磚混結構（gòu），每個麵積20m2，站房內安（ān）裝有監控設施、空調等，配備有滅火器材、辦公桌椅、打（dǎ）印機等。采樣平台和（hé）在線監測設備於9月建設完成。采樣平台麵積均大於5m2，平台外側至煙道外（wài）壁距離均大於1.2m，安裝有防雨蓬、照明設施、防護欄、標識（shí）牌等。除通往窯頭采樣平台采用（yòng）“S”型旋（xuán）梯外，其餘采樣平台均采用（yòng）“Z”型梯（tī），能夠滿足日常運行（háng）、維護和比對監測要求。

 

更換後的設備顆粒物（wù）監測單元低量程為0～50mg/m3，二氧化硫和氮氧化物監測單元低量程為0～200mg/m3，監測（cè）量程更小，精度更高。基站數據傳輸全部利用光纖接入VPN專網，把采集到的（de）數據傳向市、省、國家的有關環保監督部門。這樣保（bǎo）證了數據傳（chuán）輸的穩定性，安（ān）全性，快（kuài）速性。在線監（jiān）測係統建設（shè）完成後，經過北京牡丹聯友環保科技有（yǒu）限公司調（diào）試，在線監測係統運行穩定，在線（xiàn）監測（cè）數據(CEMS)正常。

 

3 其他改造

 

為了優化環境提（tí）升企業形象，踐行社會（huì）責任（rèn），減少廠區顆粒物排放，公司按照超低排（pái）放改（gǎi）造方案投資1 000餘萬元先後新建物料大棚4個，改（gǎi）造老（lǎo）舊大棚3個，對廠內物料輸送皮帶廊進（jìn）行密封（fēng），大棚內加裝（zhuāng）噴霧抑（yì）塵設（shè）施，對部分收塵濾袋更換、提標改造，包裝（zhuāng）車道收塵係統進行了改（gǎi）造;修建洗車台5處，增設霧炮7台。通過以上措施有效抑製了廠內有組織和無組織排放。

 

4 改造效果

 

通（tōng）過一係列節能減排技術改造、加強操作和運行（háng）管理，水泥熟料生產線的汙染物排（pái）放得到了有效治理，尤其是燒成係統建（jiàn）立了（le）穩定的還原區域（yù），構建了（le）良好的（de）脫硝（xiāo）空間，窯頭和窯尾汙染物濃度（dù）達到了省內超（chāo）低排放（fàng）限值，熟（shú）料熱耗降（jiàng）低，氨水（shuǐ）用量（liàng）減少。改造（zào）前後比對數據見表6～表（biǎo）11。

 

 

水泥行業節能減排勢在必行，達標排放是每個企業所必須承擔的社會責任和義務，節能減排技術是水泥企業當前的重要課題，麵對日益嚴峻的節（jiē）能減排形勢，應在提高思（sī）想認（rèn）識，優化技術改造（zào）、優化（huà）操作，加強管理等（děng）方麵做好，水泥熟料生產線才能（néng）夠適應超低排放（fàng）要求。各（gè）地的企業應該向（xiàng）明星企業學習，將實現零排放作為企業的目標。