就目前我國大氣污染物的來源來講，主要是非電行業污染物排放，以鋼鐵和水泥行業為主，單就氮氧化物排放來說，水泥行業遠超鋼鐵，已經成為我國工業氮氧化物第一排放大戶。

　　目前我國水泥窯普遍采用低氮燃燒及SNCR脫硝技術。盡管SNCR脫硝效率不高，但是其具有成本低、改造周期短等特點，基本可以滿足NOx小于400mg/m³以及重點地區320mg/m³的國家現行排放標準。

　　“低氮燃燒和SNCR脫硝技術四、五年之前國內水泥行業就開始使用，效果中規中矩，利用低氮燃燒器+分級燃燒+SNCR的技術組合也能使氮氧化物排放量達到150mg/m³以下。”針對我國水泥行業煙氣脫硝現狀，西安西礦環保科技有限公司總工程師李海波介紹說：“但是此項技術在諸如氨逃逸、一氧化碳排放增加、煤耗增加、產量下降、氨氮比高等問題比較突出，如要滿足氮氧化物排放濃度小于150mg/m³甚至100mg/m³以下，該技術難于實現，而SCR技術克服了上述弱點，是相對經濟可行的技術。”

　　SCR煙氣脫硝技術20年前就在國外水泥廠應用

　　在歐洲，作為進一步降低 NOx 排放的技術，SCR技術（Selective Catalytic Reduction ，選擇性催化還原）被指定為降低高塵、 中塵及低塵 NOx 排放的最佳可用技術（BAT: Best Available Technology） 及可行性技術。

　　2001年，世界上第一個高塵布置的SCR裝置在德國Solnhofen水泥工廠投入運行……燃料采用油和廢棄物，三層催化劑設計，在正常情況下，煙氣中NOx的濃度會從1000～1600mg/Nm³降至400～550mg/Nm³，有時可以達到300mg/ Nm³。在一次試驗中通過增加噴氨量，NOx的排放濃度降到了200mg/Nm³ 。這表明，采用SCR法脫硝確實具有很大的脫硝潛力。這還是在只用三層催化劑的情況，如果催化劑的床層增加，肯定脫硝效果還會更好。此項目為SCR技術在水泥行業的應用積累了寶貴的經驗。

　　2006年6月，意大利Monselice水泥廠SCR脫硝裝置投入運行，這是水泥窯爐煙氣采用SCR脫硝方法最早成功商業運行的實例。此脫硝系統可以將水泥窯爐所排煙氣中氮氧化物NOx的濃度控制在200mg/ Nm³以下。

　　2010年投運的德國Mergelstetten水泥廠的SCR脫硝系統氮氧化物的排放濃度可以穩定地控制在200mg/ Nm³ 以下。除了維護期間停止運行外，一直能穩定運行。這套脫硝系統采用25% 濃度的氨水為還原劑，運行時每噸熟料的氨水消耗量僅為3.5 kg/t熟料，與SNCR法脫硝系統協同運行時，還原劑可以節省40% ，相同排放指標下單獨運行時比單獨運行SNCR脫硝，氨水可節省50%以上。

　　截至2015年年底，見諸報道的水泥爐窯煙氣SCR脫硝工程總共有9條，其中，意大利3條（Monselice、Sarche、Rezzato）、德國3條（Solnhofen，Mergelstetten，Ronhrdorf）、奧地利 2 條（Mannersdorf，Kirchdorfer）、美國1條（Joppa）。水泥爐窯SCR脫硝的設計排放指標也與各個國家當時的標準背景相匹配，歐盟標準NO x 排放濃度不超過200 mg/Nm ³ 是當時最嚴格的標準，實際運行控制在200~500mg/Nm³ 不等。

　　SCR煙氣脫硝技術在國內水泥行業的應用情況

　　2018年10月14日，由西安西礦環保科技有限公司承接設計建造的國內第一條SCR脫硝示范項目在河南省登封市磴槽集團宏昌水泥有限公司通過驗收，該項目可實現氮氧化物排放量穩定低于50mg/m³，開創了中國水泥行業超低排放的先河。截至目前，國內水泥行業水泥窯煙氣SCR脫硝技術應用成功的案例總計有三條，除登封宏昌SCR脫硝項目外分別為河南嵩基水泥有限公司一條5000t/d生產線及鄭州嘉耐特種鋁酸鹽水泥有限公司一條特種水泥生產線。

　　“西礦環保在消化吸收歐美水泥SCR脫硝技術的基礎上，結合自身在燃煤鍋爐煙氣SCR脫硝的經驗，結合水泥工藝特點，開發出水泥“高溫電除塵+SCR 脫硝一體化技術”，李海波表示，大家關注的穩定性問題，目前示范線8~9個月的運行情況還是很讓人滿意的。另外就大家關心的運行費用問題，李海波表示，通過宏昌水泥半年多的運行，就SCR系統本身而言運行成本為2.9元/噸熟料，考慮到前端SNCR氨水消耗量從改造前約1.4t/h大幅減少到0.6t/h，實際SNCR+SCR整個脫硝系統改造后運行成本只有1.1元-1.3元/噸熟料。

　　筆者注意到，承接設計安裝國內首臺（套）SCR脫硝示范線的西安西礦環保科技有限公司（以下簡稱“西礦環保”），前身系西安礦山機械廠，始建于1965年，是國內專業從事工業煙氣治理研發、設計、制造、安裝及運營服務的大型環保領軍企業，早在四五年前西礦環保就開始致力于借鑒火電行業SCR脫硝技術解決水泥行業氮氧化物超低排放問題的研發。

　　“水泥窯的煙氣特征決定了其脫硝的難度要大于火電廠煙氣脫硝。已有的火電行業SCR脫硝經驗并不完全適用于水泥行業。”針對SCR脫硝技術問題李海波如是說。

　　據了解，SCR脫硝技術應用在水泥行業存在以下幾個方面問題：高塵煙氣使得催化劑端面積灰導致孔道被堵塞；催化劑微孔被粘性物質（主要是CaSO4）覆蓋，導致煙氣不能與催化劑充分接觸，影響脫硝效率；高含量的堿土金屬使催化劑失活，導致催化劑中毒。

　　“SCR技術在水泥行業的應用不同于其在火電行業”李海波強調，隨著水泥行業氮氧化物排放標準的提高，SCR脫硝技術成為一種必然選擇，解決上述問題的關鍵，除了選擇抗中毒、耐磨損及合適開孔率的SCR催化劑，還需要根據水泥窯煙氣工況設計一臺合理高效的高溫粉塵預除塵器和耦合催化劑清灰系統，同時，李海波表示，隨著我國燃煤鍋爐煙氣脫硝改造完成，水泥行業煙氣超低排放將很快納入排放標準，他預測，隨著技術進步和環保要求趨于嚴格，未來3-5年，我國規模化的水泥熟料生產線都將必須實現超低排放技術改造。

　　中國水泥行業超潔凈排放技術交流大會

　　改革開放40年來，國內水泥工業高速發展，2018年更是創下1546億的行業利潤新高，在行業形勢大好的背景下，水泥行業已經擺脫以往依靠規模擴張的發展之路，迎來高質量發展階段，而在此階段中環保、排放問題尤為需要業內重視。

　　作為體現行業社會責任的核心，同時也是踐行“綠水青山就是金山銀山”科學論斷的切實需要，水泥行業有必要利用當前利潤高漲創造的良好環境，加快環保升級步伐，全面推進綠色生產。

　　為此，中國水泥網定于2019年5月29-30日召開“2019中國水泥行業超潔凈排放技術交流大會”，承辦方為建設國內首臺（套）水泥窯煙氣SCR脫硝示范線的西安西礦環保科技有限公司，誠邀政府主管領導、技術專家、科研單位、水泥企業、裝備服務商等共聚一堂，探討更高效，更經濟的水泥行業超低排放實施方案，推動行業綠色可持續發展。

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