水泥窑脱硝工艺的探讨
水泥生产 Cement production
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水泥窑脱硝工艺的探讨
李军
(西山煤电集团公司水泥厂，山西太原 030053)
中图分类号：TQ172 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2018）03-0002-01
摘要：从当前现状来看，水泥材料仍然构成了较多行业在日常生产时不可或缺的材料。然而实质上，制造水泥材料通常来讲都会耗费较多资源，而与之有关的污染度也是相对较高的。在运用水泥窑来实现水泥加工时，如果能够着手优化现有的工艺，那么将会有助于杜绝相对较高的水泥制造污染，同时也在根源上节省了能耗。因此在目前的状况下，脱硝工艺正在广泛适用于水泥窑的运行与生产，确保其符合现阶段的水泥制造流程及其工艺标准，保障水泥质量并且消除某些潜在性的安全威胁。
关键词：水泥窑；脱硝工艺；具体措施
近些年以来，水泥行业正在着手淘汰原有的落后产能，对于清洁度较高的新型生产方式予以全面引进。这主要是因为，水泥行业整体上排放相对较多的污染成分，尤其是氮氧化物。因此可见，为了从源头入手来优化现有的水泥生产流程，企业亟待着手引进全新工艺为其提供根本性的保障。对于脱硝工艺具体在运用时，应当密切关注排出氮氧化物的总量、燃烧温度以及其他相关指标，依照因地制宜的基本思路来优化脱硝工艺的相关流程，在此前提下致力于水泥生产流程的节能与降耗。
1脱硝工艺的特征及其优势
对于水泥回转窑的新型技术而言，应当结合特定时间段的水泥加工现状来选择技术方式。通常来讲，水泥回转窑涉及到的脱硝工艺可以将其分成低氮燃烧以及可替代燃料的两类脱硝方式。在这其中，低氮燃烧应当包含优化窑、燃烧器、分解炉以及分级燃烧等类型，其燃烧过程需要凭借低氮燃烧器作为辅助。除此以外，可替代燃料适用于水泥窑的措施有助于减少现有的燃煤量并且杜绝生成过多的氮氧化物。具体在适用上述两类的脱硝工艺时，对其很难予以综合采用。与此同时，当前仍有很多水泥窑并没有降低至每立方米500毫克以内的氮氧化物排出量。
因此可以得知，针对氮氧化物如果要在根本上予以全方位的减低，那么亟待着手引入催化还原性或者选择性的脱硝方法。通过运用上述的改进举措，对于氮氧化物在当前阶段的排出总量能够予以有效减低。由此可见，脱硝工艺应当能够全面融入水泥窑现有的生产流程中，在此前提下因地制宜适用催化还原以及其他手段来辅助脱硝工艺的全面施行。例如：催化还原的选择性脱硝工艺能够凭借尿素或者氨水等特殊液体，确保氮氧化物迅速混合于烟气，从而运用还原与分解的方式将其转变成水与氮气。
2具体的技术运用
截至目前，企业以及有关部门都已认识到了限制氮氧化物的重要意义，因此针对水泥窑也在着手适用多种多样的监控措施。在全面适用一次控制的前提下，运用分解炉或者低氮燃烧器来实现上述的工艺改进。因此从现状来看，已有很多企业正在尝试全面引进脱硝工艺用来辅助水泥窑的日常生产，具体而言包含如下的技术要点：
2.1低温与中温的催化还原
在当前现有的各类催化还原方式中，具备选择性特征的催化还原方式也可以称之为SCR。近些年以来，很多企业正在尝试运用脱硝法来实现上述的整个脱硝过程，运用SCR方式具备突显的技术优势。具体来讲，SCR设有如下的反应流程：首先应当将反应器接入预热器的管道出口位置上，确保能够控制于300℃以内的烟气温度。在这之后，再去将适量的还原剂加入管道与反应器的特定部位。受到催化剂给其带来的影响，氮氧化物将会迅速实现其自身的还原，从而迅速转变成纯水与氮气。因此相比而言，SCR方式整体上可达85%或者更高比例的减排效果，针对大型化的水泥窑也同样能够进行适用，因此其具备显著的适用性价值。
2.2非催化性的氮氧化物还原技术
在还原氮氧化物的具体操作中，通常还会涉及到非催化性的技术，此种技术体现为较低成本的特性，对此也可以称之为SNCR。因此应当注意的是，对于还原剂应当确保将其加入高温区的部位，确保能够控制于1000℃以内的分解炉温度。通过运用上述的还原反应操作，应当可以生成纯度较高的氮气，其中的反应器设计为分解炉。
与此同时，此种脱硝方式还有助于避免氧气与其产生特定的反应，因而杜绝了过高的氧气耗费。然而应当明确，如果需要添加还原剂，那么应当将其限定于温度窗的特定范围内。这是由于，各类还原剂都会对应着与之相适应的温度范围。如果受到温度过高的影响，那么与之有关的还原率将会由此而减低。但是与之相反，如果设置了过低的反应温度，那么还将导致氨气逃逸，进而生成了毒害性较强的挥发性物质。
2.3联合性的脱硝工艺
联合性的烟气脱硝，指的是密切结合SCR以及SNCR的两类典型工艺措施，确保在分解炉的内部喷入适量的还原剂。因此可见，联合脱硝工艺在根本上兼顾了费用投入以及反应效率的两项关键性要素，针对原有的反应流程能够予以全方位的优化与改进。在联用上述两类工艺的前提下，对于氮气逃逸的不良现象能够着手进行避免，与此同时也兼顾了整体上的工艺投资。早在上世纪末，技术人员就运用试验方式针对上述反应的实效性进行了全面验证。
近些年来，为了着手改进联用两种工艺的措施，技术人员正在着手尝试将氨气喷射的装置安装于反应器的内部，确保其作为辅助性的装置。这是因为，氨气喷射装置有助于在最大限度内缩减负面影响，进而体现了更高层次的脱硝效率。具体在实践中，针对SNCR涉及到的反应流程可以增加适量的还原剂，确保将其喷入水泥窑的内部。在此状态下，经过气化以后的氨水将会迅速转变成水蒸气与氨气，因此消除了其原有的毒害性。与单独适用的工艺相比，联合工艺具备突显的优势。
3 SCR以及SNCR两种脱硝方式的对比
从运行成本的视角来讲，运用SCR技术有助于迅速还原较多的氮氧化物，确保将其限定于每立方米150毫克或者更低的排放量限度内。但是如果要确保其符合上述的基本技术指标，那么应当密切关注其具备的安全性以及可靠性，避免耗费过多的运行资金。与之相比，SNCR的脱硝方式简化了生产流程，因此也节省了运行资金。
从对于生产流程的影响来讲，SNCR技术不必凭借催化剂用来辅助其完成，而是直接在反应炉内添加特定比例的尿素，确保将其置于高温状态下并且完成全过程的还原反应。因此，上述反应工艺在根本上可以节省催化剂，确保能够直接借助氨基还原剂或者尿素来完成多数氮氧化物的迅速还原。因此相比于SCR，SNCR 更加有助于优化生产流程。
近些年以来，环保标准正在不断实现全面提高，因此具有环保性的脱硝技术将会体现为更好的技术适用前景。脱硝工艺涉及到的减排手段以及节能方式可以分成相对较多类型，因此在实践中有必要紧密结合水泥窑的真实生产环境以及水泥加工流程，确保能够选出与之相适应的脱硝工艺模式。截至目前，脱硝工艺适用于水泥加工的整体状况正在迅速获得改进。
4结束语
通过综合分析可知，改进水泥窑生产的宗旨与目标就在于促进减排，针对其中氮氧化物现有的整体排放量着手进行全面减低。在未来实践中，企业及其技术人员还需要着手归纳经验，运用减排以及节能的手段与措施来制作水泥原材，进而全面提升企业能够获得的水泥生产实效性。
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