基于實測數據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：針對水泥行業污染物排放特征及主要排放環節，對山西北部某新型干法水泥窯的污染控制措施進行了詳細調研，在長期的窯尾煙氣污染物實測數據的基礎上，對其污染治理效果及其污染物排放水平進行了分析，對新型干法水泥窯的污染治理具有重要的參考意義。

關鍵詞：實測；新型干法水泥窯；污染物排放

中圖分類號：X8203 文獻標識碼：A

在水泥制造過程中，原料進廠后需要經過原料破碎、原料烘干、生料粉磨、煤粉制備、生料預熱分解、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），而水泥窯系統則集中了70%的顆粒物和幾乎全部氣態污染物（SO2、NOx、氟化物等）排放[1]，因此，熟料燒成系統中的回轉窯窯尾煙氣是整個水泥生產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行了詳細調研，在長期的窯尾煙氣污染物實測數據的基礎上，對其污染治理效果及其污染物排放水平進行了分析，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 建設規模

該新型干法水泥窯建設規模為一條4000t/d熟料新型干法水泥生產線，以及與4000t/d生產線配套的7.5MW純低溫余熱發電機組，年產熟料124萬t，年產水泥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，其設計處理風量960000m3/h，采用4排共32室布置，過濾面積16960m2，過濾風速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+SNCR脫硝技術”，即回轉窯采取 “空氣分級燃燒”低氮燃燒技術降低NOx的產生濃度，再通過SNCR脫硝技術即將還原劑氨水溶液通過霧化噴射系統直接噴入窯中合適溫度區域（850～1050℃），霧化后的還原劑與NOx進行選擇性非催化還原反應，將NOx轉化成無污染的N2，從而達到降低NOx排放濃度的目的。該水泥窯SNCR脫硝系統效率>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燃燒產生的，由于窯內呈堿性環境，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98%以上，因此SO2的實際排放量很小，可以達標排放。

2 排放標準

水泥窯窯尾廢氣中SO2、NOx、氟化物、汞及其化合物、氨的排放濃度應滿足《水泥工業大氣污染物排放標準》（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生產，表2給出了該水泥窯20152017年水泥窯生產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準的要求。

4 結語

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+SNCR脫硝技術”控制NOx化物，二氧化硫采用窯磨一體化協同控制，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《水泥工業大氣污染物排放標準》（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：

[1]李小龍.新型干法水泥窯煙氣特點及除塵技術（J）.生產技術，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用（D）.湘潭，湘潭大學環境工程專業，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：環境影響評價。