水泥研发新型脱硝技术降低氮氧化物排放

    

“

”

我国在 十二五 规划中新增了氨氮（NH

3

）和氮氧化物（NO

X

）排放的两项大气污染

物的约束性指标。然而，2011 年上半年的核查结果显示，NH

3

和 NO

X

的减排形势不容乐

观，压力很大。究其原因，环保部认为主要是能源总消耗和工艺生产排放的 NO

X

增加过

快，燃煤电厂和水泥厂等脱硝工程尚未大规模开展，淘汰落后产能的规模和力度减弱等
原因所致。

　　因为水泥窑是典型的高温装备，加之过去半个多世纪以来，我国落后水泥（立窑为
主）给人们留下的污染印象很深刻，所以现今的水泥行业很自然被认为是工业 NO

X

排放

的主要污染源之一。有人说水泥行业 NO

X

排放高达总量的一半，也有人说仅次于燃煤电

厂和汽车尾气，排名第三，占总量的 20%等。

　　随着近 10 多年来新型干法水泥大规模淘汰取代落后水泥的巨大技术进步，我国新型
干法水泥熟料在总产量的占比由 6%上升到 85%以上，水泥工业已经发生了翻天覆地的
变化，总体已达到了国际先进水平。我国的水泥技术与成套装备在国际市场上已占有
40%的份额，成为国际水泥行业迅速崛起的新引擎。可以说，如今我国水泥工业的人才、
技术、装备、管理、环保和创新等综合水平与几十年前有了天壤之别。但是我国水泥工业在
公众脑海里的污染印象尚未消除。我国水泥工业环保新形象要树立，尚需时日，对此我们
不仅应予以理解，更要从中吸取教训。

　　对于我国水泥工业粉尘（固体颗粒物）、SO

2

、NO

X

、F 和 CO

2

历年的排放量，国家统

计局（全国工业排放）和中国水泥年鉴（水泥工业排放）的数据比较准确。2009 年，我
国工业 NO

X

排放约 1530 万吨，其中水泥工业为 87 万吨，占总量的 6%，相当于每吨熟

料排放 0.83kgNO

X

。环保部规划研究院的资料显示，2010 年全国工业 NO

X

排放总量为

1700 万吨，比 2009 年增长 10%，其中火力发电占 40%，固定源工业燃烧（工业锅炉、
窑炉、烧结机、水泥窑等）占 30%，移动源汽车尾气等占 30%。

　　根据中国建材科研总院和合肥水泥研究设计院 2009 年对我国 9 条 2500~5000t/d
水泥熟料生产线 NO

X

排放的实测数据显示，其最低的是 377mg/m

3

（标），最高的是

1620mg/m

3

≥

（标）。综合分析的初步结论是现今我国 5000t/d、2500t/d

≤

和 1500t/d

新型干法水泥窑的 NO

X

排放分别为 600mg/m

3

（标）、1100mg/m

3

（标）和

1600mg/m

3

（标），全国加权平均值不超过 800mg/m

3

（标）。

　　因为新型干法水泥窑的熟料热耗比落后窑节省了 30%~60%，单位熟料的废气量相
应减少，加之又有约 60%左右的煤改在温度较低的分解炉中燃烧，只有 40%的煤在窑
头高温燃烧，因而使 NOX 的生成量又有较大幅度的下降，最终导致单位熟料的 NOX 排
放大幅减少。

　　如果我们选取全国水泥窑 NO

X

实际排放浓度加权平均为 700mg/m

3

（标），单位水

泥熟料的废气量为 1800m

3

（标）/t 熟料，计算可得单位熟料的实际 NO

X

排放为

1.26kg/t 熟料。2009 年，我国水泥熟料产量是 10.1 亿吨，即水泥工业 NO

X

排放量为

127 万吨。然而实际的统计数据是 87 万吨，造成这样差别可能有两个原因，一是统计不