十二五”期間，氮氧化物首次被列入約束性指標(biāo)體系，排放總量要削減10％。而在我國，水泥行業(yè)氮氧化物的排放量已是居火力發(fā)電、汽車尾氣排放之后的第三排放大戶。推進(jìn)水泥行業(yè)氮氧化物排放控制在資金、技術(shù)等方面存在哪些困難？水泥行業(yè)氮氧化物削減，包括窯爐的低氮燃燒技術(shù)及煙氣脫硝研究與應(yīng)用是否已經(jīng)成熟，能否滿足大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化需求？
關(guān)鍵要減少氮氧化物生成
氮氧化物已成水泥行業(yè)主要廢氣污染物，排污費(fèi)占企業(yè)排污費(fèi)總額八成以上
目前，我國擁有水泥企業(yè)近5000家，產(chǎn)量已連續(xù)多年位居世界首位。2010年全國累計(jì)水泥總產(chǎn)量18.7億噸，其中，新型干法水泥比重達(dá)到80％。來自國家發(fā)改委的數(shù)據(jù)顯示，截至2010年年底，采用國內(nèi)技術(shù)和裝備建設(shè)的新型干法水泥生產(chǎn)線已經(jīng)達(dá)1300多條，日產(chǎn)4000噸、5000噸水泥生產(chǎn)線占60％左右，總計(jì)800多條生產(chǎn)線。
回轉(zhuǎn)窯是新型干法水泥物料燒成的關(guān)鍵技術(shù)裝備，也是水泥行業(yè)氮氧化物排放的主要來源。中國水泥協(xié)會(huì)高級(jí)顧問高長(zhǎng)明接受記者采訪時(shí)說，煅燒水泥熟料時(shí)生成一氧化氮的途徑主要有熱力氮氧化物、瞬發(fā)氮氧化物、燃料氮氧化物和生料氮氧化物4種。在回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的廢氣中，二氧化氮一般僅占氮氧化物總量的5％以下，一氧化氮?jiǎng)t占總量的95％以上。
清華大學(xué)熱能工程系副研究員、博士生導(dǎo)師宋薔介紹了在我國新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯上常用的氮氧化物控制技術(shù):一是優(yōu)化窯和分解爐的燃燒制度；二是改變配料方案，摻用礦化劑以求降低熟料燒成溫度和時(shí)間，改進(jìn)熟料易燒性；三是采用低氮燃燒器；四是在窯尾分解爐和管道中的階段燃燒技術(shù)。
從目前我國水泥工業(yè)氮氧化物控制技術(shù)的使用情況來看，除一些水泥窯采用了低氮燃燒器設(shè)計(jì)，以及部分新型干法窯通過控制分解爐產(chǎn)生還原性氣氛削減氮氧化物排放外，基本未采取任何控制措施。因此，在《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915－2004)中沒有對(duì)新建廠提出更加嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)，新老源一致，仍保持GB4915－1996標(biāo)準(zhǔn)，即800mg/Nm3。
同樣，德國近30年的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，回轉(zhuǎn)窯廢氣中氮氧化物排放濃度大約在300mg/Nm3～2200mg/Nm3。宋薔介紹說，國內(nèi)運(yùn)行的新型干法水泥窯氮氧化物排放濃度尚缺乏系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)一些不完全的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，大約在800mg/Nm3～1600mg/Nm3左右。
日前召開的“中國水泥協(xié)會(huì)環(huán)保和資源綜合利用專業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)暨首屆中國水泥行業(yè)環(huán)保及資源綜合利用高峰論壇”上，合肥水泥研究設(shè)計(jì)院副總工程師毛志偉舉了這樣一個(gè)例子來反映我國水泥行業(yè)氮氧化物控制現(xiàn)狀。他說，根據(jù)2010年對(duì)150多家水泥企業(yè)的調(diào)研，水泥廠的大氣污染物基本上得到了控制，但是氮氧化物已成為主要廢氣污染源。比如，對(duì)于每條5000t/d的熟料新型干法水泥生產(chǎn)線而言，企業(yè)每年需繳納排污費(fèi)90萬～100萬元，其中，氮氧化物排污費(fèi)約占85％，即每年氮氧化物排污費(fèi)76萬～85萬元。
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