在生態文明和綠色發展的大背景下，鑒于國內環保意識的增強和環保力度的加大，特別是近年來治理霧霾的壓力要求，以及嚴重的產能過剩，各地方政府對國家的環保政策給予了積極響應，相繼出臺了自己的特別排放值實施計劃，不但嚴格執行了國家的環保標準，而且因地制宜地制定了更加嚴格的地方標準，陸續形成了超低排放概念。

1，越來越難的超低排放

今年，已有河南、安徽、河北、浙江等水泥大省，再次明確了自己的超低排放指標，部分地區的排放指標如下表所示，對氮氧化物的限值，有的已嚴到50mg/Nm³以下。

嚴格的要求需要相應的技術支撐，否則就是一句空話。就超低排放控制的三個指標“顆粒物、二氧化硫、氮氧化物”來講，覆蓋所有企業的是顆粒物、氮氧化物，二氧化硫只是原燃材料含硫高或參與協同處置的部分企業問題。

在粉塵治理上，超低排放已不存在技術難題，只是一個重視程度和環保投資問題；關于SO₂的排放，水泥窯本身就是很好的脫硫工藝，總體上也不是難題，只要給予一定的投入，采用相應的脫硫措施，還是能夠實現的，無非是一次性投資和運行成本問題。

水泥行業超低排放的最大難題是NO_X，這與行業特點有關。僅管在各關聯單位的共同努力下，目前已成型了多種脫硝措施，但都依然不盡理想。當前，主流的脫硝措施主要是SCR和SNCR，都離不開噴氨還原，都存在“氨逃逸”問題，這是一個不好把握的環保與污染、制約與平衡的難題。

2，誰能給脫硝插一個翅膀？

鑒于噴氨在脫硝的同時都不可避免地要產生一定的“氨逃逸”污染，而且隨著脫硝效率的提高“氨逃逸”也會增大。因此，各級環保標準在控制NO_X的同時，又增加了“氨排放”控制。國家標準要求一般地區控制氨排放≤10mg/Nm³，重點地區要求≤8mg/Nm³；而部分地區出臺的超低排放標準，已經到了要求氨排放≤5mg/Nm³。

就在脫硝技術穩步發展的路上，又半路殺出個“氨逃逸”攔路，這是兩頭堵呀。對于脫硝技術，多么希望能插翅而飛呢！

智能化是第四次工業革命的主體，受到了各國、各級政府、各個行業的非凡重視，也是水泥行業的一個發展方向。那么，這個萬能的智能化能否在脫硝治理上有所貢獻呢？或許它能給予提高脫硝效率、同時降低“氨逃逸”一對翅膀。

在水泥行業智能化方面，早在2017年，上海的萬澄環保就協同德國的Steag公司，對國內南方的某水泥企業進行過燒成系統一條生產線的智能化PiT改造，并順利完成了合同指標；隨后又相繼完成了該公司的第二條生產線改造。按照該公司的總結：改造后預熱器出口溫度標準偏差下降87%，分解爐出口溫度標準偏差下降39%，窯電流標準偏差下降45%，窯頭負壓標準偏差下降29%，窯頭罩溫度標準偏差下降16%。

在燒成系統取得良好結果的鼓勵下，他們又將PiT技術鎖定了水泥磨。利用PiT的自尋優控制模塊，構建了全局優化和自學習功能，所有控制目標由系統自行探索、設定，適應性較強，可持續穩定在無人干預情況下運行，同樣取得了不錯的效果。

上海萬澄環保公司果然不負眾望，在脫硝智能化方面取得了突破。其“智能優化控制+SNCR”技術，經四川國大、四川德勝、四川利森三條5000t/d線的實施驗證，均取得了NOX排放濃度穩定控制在低于50mg/m3以下的效果。而且具有一次性投資很小，管理維護方便的優勢。

目前水泥窯的SNCR空間上設在分解爐，然而分解爐的溫度場不是均勻分布的、而且不是固定不變的。噴氨脫硝有一個溫度窗口，在窗口以外的噴氨不但是無效的，而且會造成氨逃逸、形成氨污染，這就是造成SNCR脫硝效率不高的根本原因。因此，智能控制精準噴氨就成為提高SNCR效率的有效措施。

其原理主要是采用分層級安裝可獨立控制的噴槍組，利用智能實時優化控制系統對NOx排放進行預測，對生產工況的變化實時跟隨，根據工況及時調整并分別控制氨水的噴射位置及噴射量，從而達到提高脫硝效率、減少氨水用量、降低氨逃逸的目的。

中控操作畫面截圖

現場噴氨控制閥集成柜

3，浪尖上還能否飛起來？

就目前所有的脫硝措施來講，不論是噴氨的SNCR、SCR,還是無氨的分級燃燒、LCR液態脫硝，以及純物理的SIOD離子脫硝，都有一個溫度、含塵、環境組分的還原窗口以及現實流場的波動跟蹤問題，都需要在初始布局和運行調控上進行適時的優化，而這正是智能化的擅長。

3.1對槐坎南方水泥公司的考察

為了進一步落實智能化在脫硝系統優化上的效果，2020年06月09日，本人專程前往行業矚目的“第二代新型干法”新建槐坎南方7500t/d熟料生產線進行了實地考察，并與該公司進行了深入交流。

萬澄環保2019年與槐坎南方簽訂He-SNCR脫硝項目合同，2020年5月份完成調試并驗收成功，成為浙江省首條氮氧化物排放穩定控制在100mg/Nm³以下的水泥熟料生產線。經過70多天的試運行，其中最重要的環保指標，窯尾在線煙氣排放濃度較水泥行業排放標準特別排放限值下降了68.7%。

萬澄環保的He-SNCR脫硝系統，通過全數據學習成長模擬特定工況對各噴槍效率的影響、預測NO_X的排放量，優化合適的噴射位置、調整各噴槍的噴氨量，實現了高效率脫硝和低逃逸噴氨。

3.2對廣德南方水泥公司的考察

實際上，為了提高對槐坎南方考察的有效性，我于2020年06月08日，先期對附近的廣德南方進行過一次預考察，并與該公司進行了深入交流，應該說，對廣德的考察更細一些。

萬澄環保于2020年1月與廣德南方簽訂了HeSNCR脫硝項目，在燒成系統正常生產、NOX原始濃度低于750mg/Nm³的情況下，HeSNCR脫硝將排放值優化到100mg/Nm³以下，并實現氨水用量的減少。

該項目的HeSNCR脫硝系統設置了兩個模塊，由基礎脫硝（basicSNCR）和高效脫硝（HeSNCR）組成。整個系統的投運順序是先將基礎脫硝上線運行穩定以后，再對高效脫硝（HeSNCR）程序進行上傳調試。據介紹，基本的調試過程如下：

20200327日，基礎脫硝模塊上線使用，通過數據可以得出控制目標設定為280mg/Nm³，小時均值未出現超過設定的控制目標，氨水用量平均為290L/h。

20200328日，在基礎脫硝的模式下，將控制目標設定為100mg/Nm³，氨水用量平均為620L/h。在0327——0410期間，基礎脫硝系統能穩定運行、并自動調整滿足排放要求。

20200411日，高效脫硝模塊上線，將NOx控制目標設定為200mg/Nm³并開始調試。設定程序進行4組噴槍的輪流停噴，經過4個小時的數據收集后，依據此脫硝效果進行噴槍位置調整。經過多次的位置調整和效果噴試，確定了最佳的氨水噴射點，并將噴槍固定下來。

將噴槍固定下來后，啟動噴槍的ALS噴氨量優化程序，對每枝噴槍對應的數據進行處理分析，尋求窯況變化對應的各噴槍噴氨量權值，從而實現精準噴氨。在調試結束后，氨水用量平均在300L/h左右的范圍，也就是說在同樣控制排放指標100mg/Nm³情況下，氨水用量降低了一半左右。

在完成系統上線調試后，又對系統的預測模型進行了三周的數據采集和預測訓練，經過多次的訓練和測試，使其成長為最佳的預測模型。將模型投入到系統中使用，可以實現對煙囪排放NO_X的預測，并將預測結果傳入高效脫硝程序，讓控制器能提前對未來幾分鐘的NO_X變化做出相應的控制，從而實現NO_X排放值在正常生產情況下趨于穩定。

在整個項目的所有軟件調試結束后，在NO_X控制目標設為100mg/Nm³情況下，氨水用量平均在400L/h左右，于2020年6月份通過了測試驗收。

上海萬澄環保的智能精準SNCR脫硝系統是一套真正意義上的智能化控制系統，也是實現超低排放，市場性價比高，技改效果好的最佳選擇！