2013-10-02 10:21:29 来源:水泥人网

水泥企业如何才能走出脱硝选择性障碍

8月,国务院全文下发《关于加快发展节能环保产业的意见》,部署节能环保产业的重点领域和重点工程,目标使节能环保产业产值年均增速在15%以上,到2015年,总产值达到4.5万亿元,成为国民经济新的支柱产业。9月,被外界称为“国十条”的《大气污染防治行动计划》,第一条就是“加大综合治理力度,减少多污染物排放”,而第一项行动是“加强工业企业大气污染综合治理”,其中要求加快重点行业脱硫、脱硝、除尘改造工程建设。近两年,我国水泥工业的NOx排放问题已成为国家环保部门和媒体关注的热点,各种数据、观点、议论屡见于传媒,敦促或指示水泥工业必须大幅减排NOx的声音高涨。

今年上半年,《水泥工业大气污染物排放标准》已经完成全国征求意见,并已递交送审稿,《标准》征求意见稿明确要求,现有水泥生产线NOx排放限值要从当前800mg/Nm3的水平降至450mg/Nm3,新建水泥生产线则要低于320mg/Nm3。

根据水泥窑氮氧化物的形成机理,水泥窑降氮减排的技术措施有源头上治理和末端治理两大类。源头上治理即抑制煅烧中NOx的生成。其技术措施为采用低氮燃烧器;分解炉和管道内的分段燃烧,控制燃烧温度;改变配料方案,采用矿化剂,降低熟料烧成温度。该种方式主要通过对新型干法水泥生产线进行工艺改造最终实现。末端治理即控制烟气中NOx的排放量,其技术措施有选择性非催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR)和生物脱硝技术等。目前SNCR、“分级燃烧+SNCR”国内已有试点,SCR目前仅在欧洲有少数生产线,而生物脱硝技术仍处于研发阶段。

究竟该选择何种氮氧化物减排技术,不仅在水泥业界存在着争议,国家相关环保部门目前也不能给出定论。而工艺改造和SNCR(选择性非催化还原技术)为诸多企业争议、辩论的两种主要脱硝技术。

水泥企业内心纠结 患“选择性障碍”

SNCR技术污染转移问题引企业担忧。据中国水泥网记者了解,目前,SNCR技术在不同装置应用上均存在着脱氮效率忽高忽低,效果不稳定的问题,且SNCR脱硝带来的污染转移更是不容忽视。重庆水泥协会会长马泽民为中国水泥网记者提供了一组有关专家的推测数据:全国所有新型干法水泥熟料生产线均采用SNCR脱硝技术,脱氮率达60%时,用氨量在100万吨左右。而合成100万吨合成氨将会消耗155万吨标煤,还将产生50万吨废渣,387万吨二氧化碳,105.4万吨碳粉尘,11.6万吨二氧化硫和5.8万吨氮氧化物。如何避免污染转移,当引起环保等相关部门的重视。所以说,水泥企业采用“SNCR”方法脱硝,并非水泥企业一家之事,系全局之事。水泥脱硝不仅涉及生产、流通、分配和消费,而且涉及到工业、农业、商业、交通、公安、能源、物价、环保、安全监管和质检等政府多个部门。

工艺改造或无法应对更加严格的环保标准。工艺改造脱硝技术,虽然不存在污染转移,且投资成本低,但水泥企业又担忧其无法应对国家日益收紧的脱硝环保标准,以海螺水泥为例,低氮燃烧技术改造前期投入成本根据生产线规模和设备状况不同,投入费用约为100-200万,脱硝效率可达25%-40%,以800mg/Nm3为初始浓度可降低氮氧化物排放至500 mg/Nm3-600mg/Nm3,这样的排放浓度显然是偏高的,更何况多数水泥企业的初始排放浓度远大于800mg/Nm3。另外该技术对操作要求太高,一旦换了操作员就不敢保证能不能稳定运行,有些水泥企业调侃,“只有像海螺水泥这样高管理水平的企业才能实现”。而拿分级燃烧来说,希望通过控制氧的供应量,不充分燃烧产生一氧化碳还原氮氧化物。而事实也可能导致氧气含量降低,令生料煅烧不充分,熟料质量难以保证。

脱硝市场混乱 水泥企业疑问多

设计单位鱼龙混杂,好坏难辨。2011年到2012年,可以说是水泥行业脱硝的一个爆发时期,爆发的不是水泥企业脱硝项目建设,而是如雨后春笋般冒出来为水泥行业提供脱硝服务的设备企业。有水泥企业向中国水泥网记者透露,目前在水泥脱硝领域,设计单位似乎谁都有资质,且项目报价离谱。相同规模的生产线脱硝装置报价高、低相差甚至达3~4倍,令人费解。且一味吹嘘脱硝效率,不管企业运行成本,似乎想达到什么浓度排放就可达到什么浓度排放,“乱象丛生”、“良莠不齐”的脱硝服务商,迷了水泥企业的双眼。

财政补贴随意,各地差异颇大。日前,国家明确了火电脱硝电价补贴标准,燃煤发电企业脱硝电价补偿标准由每千瓦时0.8分钱提高至1分钱,但水泥脱硝补贴至今没有说法,导致水泥脱硝补贴难免因企业、地区而异,有失公允。水泥脱硝会增加企业投资、能源消耗、生产运营成本,在当前水泥产能过剩、效益下滑之际,企业企盼国家出台调动水泥脱硝积极性的政策,为此,不少行业代表呼吁将电力行业烟气脱硝的补偿机制引入水泥行业,助力水泥脱硝,而非成为摆设。除此之外,如何加强监管监测,使遵章守法的企业不吃亏,也是水泥企业的疑问之一。

理性应对 水泥脱硝需循序渐进

对水泥行业氮氧化物排的关注,对于环境来说确实是一件好事。不过在看到降氮脱硝对利好环保之外,更重要的是切合行业实际,选择符合企业自身的脱硝技术。不能操之过急,如果一味的为达到指标完成任务,可能会为行业带来负面效应。

1、不跟风盲从,自主选择脱硝技术。水泥企业需要根据企业自身的初始排放情况理性判断,做到成本控制和节能减排平衡。安徽海螺建材设计研究院院长张长乐在接受中国水泥网记者采访时表示,“低氮燃烧技术改造,对于当前水泥行业而言,综合意义大于脱硝意义,将有效推动国内水泥工业的技术升级,对于实现水泥强国战略具有重要意义。” 根据张长乐提供的数据,低氮燃烧技术改造前期投入成本根据生产线规模和设备状况不同,投入费用约为100-200万,脱硝效率可达25%-40%。如果企业前期氮氧化物排放浓度较低,选择工艺改造不失为一个好办法。

2、SNCR脱硝需多方考虑安全措施。相对于工艺改造操作难度大,脱硝率低,SNCR技术似乎更符合国内水泥行业脱硝的实际需要。不过,SNCR除了二次污染外,安全问题更值得水泥企业重视。虽然SNCR采用作还原剂氨水浓度在20~25%,没有达到国家将氨溶液[35%<含氨≤50%]列为危险化学品的程度,但由于存在氨水氨气挥发体积浓度爆炸极限15~20%的因素,对氨水系统需考虑防爆、防腐蚀、事故应急救援预案。去年福建一水泥厂脱硝项目氨泄漏发生爆炸就曾引起行业恐慌。随着水泥脱硝工程广泛推开,选择氨水作为还原剂的企业日益增多,脱硝设施、氨水系统已俨然成为水泥企业一个新的易引发安全事故的危险源。水泥企业必须认真对待脱硝安全问题,不可麻痹大意。

3、树立“脱硝是责任,不是成本”的理念。水泥企业当正视我国水泥行业的环保现状以及降氮脱硝引发的一系列问题。我国水泥产量已经连续几年问鼎世界桂冠,为名副其实的水泥生产大国。然而尽管如此,却仍称不上水泥生产强国,在水泥生产的过程中始终伴随着高耗能、高污染的情况。正如重庆水泥协会会长马泽民对记者所言,水泥企业需要强化对脱硝的认识,台泥水泥环保理念的精髓是“环保是责任,不是成本”,大陆水泥企业也当树立“脱硝是责任,不是成本”的理念,将“要我脱硝”向“我要脱硝”转变。

无论是SNCR还是工艺改造之争,都说明了水泥企业对脱硝的关注和对污染物排放控制的重视,争议,意味着进步,更意味着企业环保意识的提升。即将出台的水泥脱硝国家标准可能会造成水泥行业的阵痛,但也将逐步改变水泥行业长期产能过剩的状况,引导水泥行业格局朝着健康方向发展。

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