基于實測數(shù)據(jù)的新型干法水泥窯污染物排放水平分析

曹露 李麗珍 李楊 趙珍偉

摘 要：針對水泥行業(yè)污染物排放特征及主要排放環(huán)節(jié)，對山西北部某新型干法水泥窯的污染控制措施進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)研，在長期的窯尾煙氣污染物實測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對其污染治理效果及其污染物排放水平進(jìn)行了分析，對新型干法水泥窯的污染治理具有重要的參考意義。

關(guān)鍵詞：實測；新型干法水泥窯；污染物排放

中圖分類號：X8203 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

在水泥制造過程中，原料進(jìn)廠后需要經(jīng)過原料破碎、原料烘干、生料粉磨、煤粉制備、生料預(yù)熱分解、熟料冷卻、水泥粉磨及成品包裝等多道工序，每道工序都存在著不同程度的顆粒物排放（有組織或無組織），而水泥窯系統(tǒng)則集中了70%的顆粒物和幾乎全部氣態(tài)污染物（SO2、NOx、氟化物等）排放[1]，因此，熟料燒成系統(tǒng)中的回轉(zhuǎn)窯窯尾煙氣是整個水泥生產(chǎn)線大氣污染治理的重點。本文對山西北部某新型干法水泥窯的污染控制措施進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)研，在長期的窯尾煙氣污染物實測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對其污染治理效果及其污染物排放水平進(jìn)行了分析，對新型干法水泥窯的污染治理具有重要的參考意義。

1 工程概況

1.1 建設(shè)規(guī)模

該新型干法水泥窯建設(shè)規(guī)模為一條4000t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線，以及與4000t/d生產(chǎn)線配套的7.5MW純低溫余熱發(fā)電機(jī)組，年產(chǎn)熟料124萬t，年產(chǎn)水泥160萬t。

1.2 窯尾煙氣治理措施

（1）煙塵。窯尾煙氣采用1臺高效布袋除塵器除塵，其設(shè)計處理風(fēng)量960000m3/h，采用4排共32室布置，過濾面積16960m2，過濾風(fēng)速0.94m/min，可保證出口含塵濃度<30mg/Nm3。

（2）氮氧化物。該水泥窯NOx治理采用“低氮燃燒技術(shù)+SNCR脫硝技術(shù)”，即回轉(zhuǎn)窯采取 “空氣分級燃燒”低氮燃燒技術(shù)降低NOx的產(chǎn)生濃度，再通過SNCR脫硝技術(shù)即將還原劑氨水溶液通過霧化噴射系統(tǒng)直接噴入窯中合適溫度區(qū)域（850～1050℃），霧化后的還原劑與NOx進(jìn)行選擇性非催化還原反應(yīng)，將NOx轉(zhuǎn)化成無污染的N2，從而達(dá)到降低NOx排放濃度的目的。該水泥窯SNCR脫硝系統(tǒng)效率>60%，可保證NOx排放濃度<400mg/Nm3。

（3）二氧化硫。窯尾排放的SO2是由于煤和原料中帶入的硫在窯內(nèi)燃燒產(chǎn)生的，由于窯內(nèi)呈堿性環(huán)境，有高度活性的CaO存在，可大量吸收SO2，從而使大部分的S以硫酸鹽的形式保留在水泥熟料中，通常在該過程中對硫的吸收率可達(dá)98%以上，因此SO2的實際排放量很小，可以達(dá)標(biāo)排放。

2 排放標(biāo)準(zhǔn)

水泥窯窯尾廢氣中SO2、NOx、氟化物、汞及其化合物、氨的排放濃度應(yīng)滿足《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB49152013）的排放限值要求，具體見表1。

3 實測排放濃度分析

該水泥窯全年非連續(xù)生產(chǎn)，表2給出了該水泥窯20152017年水泥窯生產(chǎn)月份的窯尾煙氣污染物的實測月平均濃度。由該表可知，該水泥窯顆粒物排放濃度在122mg/Nm3之間，二氧化硫排放濃度在239mg/Nm3之間，氮氧化物排放濃度在45354mg/Nm3之間。三項污染物均能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4 結(jié)語

該新型干法水泥窯窯尾煙氣采用高效布袋除塵器除塵，“低氮燃燒技術(shù)+SNCR脫硝技術(shù)”控制NOx化物，二氧化硫采用窯磨一體化協(xié)同控制，其窯尾煙氣中顆粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放濃度較低，均可以滿足《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB49152013）中排放限值的要求，該水泥窯窯尾煙氣采用的治理措施是有效的、可行的。

參考文獻(xiàn)：

[1]李小龍.新型干法水泥窯煙氣特點及除塵技術(shù)（J）.生產(chǎn)技術(shù)，2013，4：7273.

[2]張舞劍.分級燃燒+SNCR工藝在新型干法水泥窯脫硝工程中的實例應(yīng)用（D）.湘潭，湘潭大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，2013.

作者簡介：第一作者：曹露（1986），男，湖北宜都人，助理研究員，研究方向：環(huán)境影響評價。