摘要:

在過(guò)去15年里，結(jié)合分段燒成的SNCR技術(shù)(選擇性非催化還原)，已經(jīng)發(fā)展為熟料煅燒工業(yè)中減排NOx最重要的方法，目前這種方法已經(jīng)在60多家水泥廠中使用，其中一些還處于試驗(yàn)階段。從可獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，用SNCR方法減排NOx的比率為50%～70%，這意味著將確定能達(dá)到800mg/m3的目標(biāo)值，而在大多數(shù)情況下可取得500mg/m3的目標(biāo)值。至于更低的目標(biāo)值200mg/m3，通過(guò)加入超過(guò)配比量的還原劑最終也是可以達(dá)到的。只不過(guò)常常要加入高得不成比例的NH3來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此要取得較高的轉(zhuǎn)化率，重要的是注入系統(tǒng)構(gòu)成要達(dá)到最佳。SNCR技術(shù)的平均單位成本(投資和運(yùn)行成本)為0.50～0.70歐元/t熟料。由于效率高并且成本適當(dāng)，SNCR技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于水泥工業(yè)中。而SNCR技術(shù)，盡管一開(kāi)始作為示范性設(shè)備得到應(yīng)用，但明顯較高的費(fèi)用使其在現(xiàn)時(shí)情況下變得難以接受。

1 引言

氮的氧化物(NOx)為氣體污染物，這種氣體的產(chǎn)生不僅與人為因素有關(guān)，如交通、發(fā)電廠、工業(yè)燃燒設(shè)備或家用燃燒器，還與自然因素有關(guān)，如雷電或火山爆發(fā)。在所有污染氣體控制中，這種氣體占有重要的地位。例如，國(guó)際和國(guó)內(nèi)的環(huán)保政策都試圖通過(guò)各種方法降低由于氧化氮而造成的環(huán)境污染，特別對(duì)以下值進(jìn)行了規(guī)定：混入限定值，排放限定值，排放最高值。

設(shè)定混入限定值是為了保護(hù)相關(guān)物質(zhì)不被破壞，不面臨危險(xiǎn)和不受到極大的損害。在歐洲空氣質(zhì)量框架指導(dǎo)文件第一部分規(guī)定的N02混入限定值正在被列入歐共體成員國(guó)自己的法律中。從2010年開(kāi)始，各國(guó)將遵守年平均40μg/m3和每小時(shí)為200mg/m3的平均值限定。在一些大城市，特別是交通繁忙的地方．其該類數(shù)值常常超過(guò)規(guī)定，另一方面。水泥廠對(duì)混入值不會(huì)產(chǎn)生大的影響。計(jì)算結(jié)果顯示它只使最大混入限定值增加了1μg/m3。

降低NO2混入值只能通過(guò)降低NOx排放的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。這將通過(guò)加大工業(yè)設(shè)備和汽車內(nèi)燃機(jī)排放值的限制來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如對(duì)于水泥工業(yè)中的窯爐設(shè)備來(lái)說(shuō)，歐洲指導(dǎo)文件中有關(guān)廢棄物的焚燒規(guī)定，NOx排放限量為800mg/m3 (現(xiàn)有設(shè)備)和500mg/m3 (新設(shè)備)(相當(dāng)于10vol%02。但是某些國(guó)家要超過(guò)這個(gè)值，在執(zhí)行這項(xiàng)指令時(shí)，德國(guó)法律第17條BlmSchv[關(guān)于廢棄物焚燒的條例]中，NOx限定值被進(jìn)一步降低。按照這條法律，普遍的限定值為500mg/m3? (在德國(guó)凈化空氣法規(guī)中也是這樣規(guī)定的)。當(dāng)過(guò)渡期結(jié)束后(2007年10月30日)， 如果二次燃料用量超過(guò)60%， 則NOx的限定值至少應(yīng)在200～300mg/m3 。

為了達(dá)到規(guī)定的排放限值，需要采用減少排放的技術(shù)。按照歐洲IPPC指導(dǎo)(整體污染防治和控制)的要求，在排放控制上將采用“最好的技術(shù)”(BAT)。BAT參考文件中列出了30多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中使用的BAT的說(shuō)明。這些說(shuō)明中還包括各項(xiàng)技術(shù)所能達(dá)到的排放量和有關(guān)成本方面的內(nèi)容。關(guān)于水泥和石灰工業(yè)中使用的BAT參考文件是2001年12月公布的，目前正在進(jìn)行更新和升級(jí)。

用來(lái)減排NOx的最好技術(shù)是將最普通的基礎(chǔ)措施與特定的基礎(chǔ)措施(火焰冷卻，低NOx噴嘴)、分解爐、分級(jí)煅燒爐和SNCR技術(shù)相結(jié)合。

BAT中沒(méi)有收錄SNCR技術(shù)是因?yàn)樵撐募诠紩r(shí)，所擁有的SNCR成果還只是中間試驗(yàn)的結(jié)果。

從2010年要執(zhí)行的最大排放量限值，在歐洲NEC(國(guó)家排放限量最大值)指令中對(duì)一些個(gè)別國(guó)家的最大排放限量值也進(jìn)行了規(guī)定。例如在最近15年，德國(guó)的NOx排放量已降低很多.但是要達(dá)到1051kt的NEC目標(biāo)值還需做出進(jìn)一步的努力。據(jù)UBA(德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境機(jī)構(gòu))做出的參考性預(yù)測(cè)表明，這個(gè)目標(biāo)將會(huì)落空，實(shí)際值與限值將相差75kt。2004年，德國(guó)水泥廠排放了約30kt NOx——相當(dāng)于全國(guó)排放量的2%。自1990年以來(lái)，平均年NOx排放量已從將近1300mg/m3下降到了500mg/m3。到目前為止，NOx排放量的下降主要是廣泛地采用SNCR(選擇性非催化還原)技術(shù)的結(jié)果。