行业喜讯!这项突破性水泥窑脱硝技术降本增效显著!


01水泥行业减排加速,技术有瓶颈

2024年1月19生态环境部、国家发改委、工信部、财政部及交通运输部联合发布了《关于推进实施水泥行业超低排放的意见》。文件明确提出到2025年底前,我国重点区域水泥熟料产能的50%须完成超低排放改造;而到2028年底前全国范围内80%的水泥熟料产能达到超低排放要求。

水泥行业主要是实现粉尘、二氧化硫和氮氧化物超低排放,其中,粉尘、二氧化硫的治理已经非常成熟,难度不大;相比之下,氮氧化物治理难度大,水泥脱硝技术的瓶颈是市场没有高温高效低阻除尘器,造成SCR脱硝的催化剂堵塞,脱硝系统不能稳定达标运行。

02技术突破:径滤式电除尘器的诞生

为了解决这个高温除尘技术空缺,四川众联环保工程有限公司联合江西欣久为环保科技有限公司以此作为研发攻关的重点方向。从2021年开始研制出国内首创专利技术径滤式电除尘器投放玻璃窑炉项目,取得了很好的效果。该技术相当于“电除尘器+不锈钢滤网除尘器”完美结合体,并且获得了六项技术专利。该产品适应高温能力强(200℃~450℃)、除尘效果高(>90%)、阻力小(<200Pa)。

03绿色转型典范:贵州资兆项目的成功实施

在2023年10月16日江西欣久为环保科技有限公司通过技术优选中标了国家环保资金支持的贵州资兆建材有限公司水泥窑高温低尘SCR脱硝超低排放改造项目(尿素为脱硝剂)。

该项目工艺设计是将预热器C1出口含尘100~130g/Nm³烟气通过径滤式电除尘器降到<6g/m³,再进SCR反应器高效脱硝。同时将径滤式电除尘器收集的高温生料通过提升机入窑,首次构建了水泥窑高温低尘SCR脱硝+回收高温生料直接会预热器的绿色节能全新流程,降低了窑系统电耗和煤耗。

江西欣久为在2024年1月2日进场施工,克服现场地质复杂、基础重叠和寒冬天气的影响,在春节前2024年2月5日完成土建全部施工以及部分设备加工。在2024年2月18日开始进行设备安装,在2024年6月10日该项目完成安装调试达标运行。在2024年6月22日通过贵州环保检测公司现场采样检测,三次采样的监测数据为:NOX为10~30mg/Nm³,氨逃逸为3~4mg/Nm³,脱硝达到了超低排放,氨逃逸低于环保要求。(感谢四川江油东超安装工程有限公司、北京迪诺斯环保科技有限公司和浙江嘉太环保机械制造有限公司对项目的支持)

该脱硝系统具有以下突出特点:

(1)新上的SCR脱硝系统没有增加氨水喷枪(或尿素喷枪),只是将前端SNCR喷尿素后,逃逸的氨气和烟气中的氮氧化物进行还原。

(2)系统运行阻力低、能耗低,径滤式电除尘器阻力<150Pa,选用二层20孔催化剂,SCR反应器阻力小,高温风机没有更换。

(3)脱硝系统增加了电耗,但提产降低的电耗,综合吨熟料电耗增加不到1度。

(4)收集的高温生料入窑,降低了窑系统的吨熟料煤耗。

(5)脱硝系统的进出口烟气温度下降只有10度,对余热锅炉系统发电效率没有影响。

(6)径滤式电除尘器将预热器C1出口330~410℃高温含尘100~130g/Nm3高尘烟气除尘后,只有含尘不到6g/m3烟气到SCR反应器,90%粉尘收集后回料入窑。

(7)SNCR+SCR采用尿素脱硝,直接到达超低排放,为水泥窑脱硝剂使用氨水改用尿素提供了示范案例。

(8)在吨熟料消化2元左右尿素,氮氧化物排放浓度NOx<30mg/Nm³,氨逃逸<5mg/Nm³。

04未来展望:做水泥行业环保的领航者

贵州资兆建材有限公司脱硝项目成功投产意味着径滤式电除尘器是解决了水泥行业脱硝困局的颠覆性专利技术,是相对合理和平衡的技术。径滤式电除尘器可以在新的水泥窑SCR脱硝项目上大力推广和应用,同时也可以用于高温高尘或高温中尘SCR脱硝系统的升级改造。

至今国内有近三百家水泥企业安装SCR脱硝系统,90%的水泥企业选用高温高尘SCR脱硝技术线路,改造后的效果不理想,很多烂尾工程,主要是催化剂堵塞,影响窑系统通风,会降低窑系统产量。有些企业为了保证窑系统正常生产,一部分烟气走催化剂通道,一部分烟气通过管道阀门直通,SCR脱硝接近摆设,这样造成NOX超标,氨逃逸也超标。很多企业想对现有的SCR脱硝系统改造,苦于没有合适的方法。径滤式电除尘器的成功应用,有问题的SCR脱硝系统终于有了合理的改造方案,就是在高温高尘SCR脱硝系统的SCR反应器前端增加径滤式电除尘器,升级为高温低尘SCR脱硝系统,就可以稳定达标运行。

径滤式电除尘器是水泥行业脱硝超低排放的福音。江西欣久为公司希望做水泥行业环保的领航者,引领水泥行业乃至整个环保领域走向更加绿色、可持续的未来。

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