[大PK]水泥企業(yè)如何走出脫硝 “選擇性障礙”?

中國(guó)水泥網(wǎng)信息中心 張曉燁 · 2013-10-02 07:57 留言

  8月,國(guó)務(wù)院全文下發(fā)《關(guān)于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見》,部署節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)領(lǐng)域和重點(diǎn)工程,目標(biāo)使節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值年均增速在15%以上,到2015年,總產(chǎn)值達(dá)到4.5萬(wàn)億元,成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的支柱產(chǎn)業(yè)。9月,被外界稱為“國(guó)十條”的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》,第一條就是“加大綜合治理力度,減少多污染物排放”,而第一項(xiàng)行動(dòng)是“加強(qiáng)工業(yè)企業(yè)大氣污染綜合治理”,其中要求加快重點(diǎn)行業(yè)脫硫、脫硝、除塵改造工程建設(shè)。近兩年,我國(guó)水泥工業(yè)的NOx排放問題已成為國(guó)家環(huán)保部門和媒體關(guān)注的熱點(diǎn),各種數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)、議論屢見于傳媒,敦促或指示水泥工業(yè)必須大幅減排NOx的聲音高漲。

  今年上半年,《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》已經(jīng)完成全國(guó)征求意見,并已遞交送審稿,《標(biāo)準(zhǔn)》征求意見稿明確要求,現(xiàn)有水泥生產(chǎn)線NOx排放限值要從當(dāng)前800mg/Nm3的水平降至450mg/Nm3,新建水泥生產(chǎn)線則要低于320mg/Nm3

  根據(jù)水泥窯氮氧化物的形成機(jī)理,水泥窯降氮減排的技術(shù)措施有源頭上治理和末端治理兩大類。源頭上治理即抑制煅燒中NOx的生成。其技術(shù)措施為采用低氮燃燒器;分解爐和管道內(nèi)的分段燃燒,控制燃燒溫度;改變配料方案,采用礦化劑,降低熟料燒成溫度。該種方式主要通過對(duì)新型干法水泥生產(chǎn)線進(jìn)行工藝改造最終實(shí)現(xiàn)。末端治理即控制煙氣中NOx的排放量,其技術(shù)措施有選擇性非催化還原法(SNCR)、選擇性催化還原法(SCR)和生物脫硝技術(shù)等。目前SNCR、“分級(jí)燃燒+SNCR”國(guó)內(nèi)已有試點(diǎn),SCR目前僅在歐洲有少數(shù)生產(chǎn)線,而生物脫硝技術(shù)仍處于研發(fā)階段。

  究竟該選擇何種氮氧化物減排技術(shù),不僅在水泥業(yè)界存在著爭(zhēng)議,國(guó)家相關(guān)環(huán)保部門目前也不能給出定論。而工藝改造和SNCR(選擇性非催化還原技術(shù))為諸多企業(yè)爭(zhēng)議、辯論的兩種主要脫硝技術(shù)。

  水泥企業(yè)內(nèi)心糾結(jié) 患“選擇性障礙”

  SNCR技術(shù)污染轉(zhuǎn)移問題引企業(yè)擔(dān)憂。據(jù)中國(guó)水泥網(wǎng)記者了解,目前,SNCR技術(shù)在不同裝置應(yīng)用上均存在著脫氮效率忽高忽低,效果不穩(wěn)定的問題,且SNCR脫硝帶來(lái)的污染轉(zhuǎn)移更是不容忽視。重慶水泥協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)馬澤民為中國(guó)水泥網(wǎng)記者提供了一組有關(guān)專家的推測(cè)數(shù)據(jù):全國(guó)所有新型干法水泥熟料生產(chǎn)線均采用SNCR脫硝技術(shù),脫氮率達(dá)60%時(shí),用氨量在100萬(wàn)噸左右。而合成100萬(wàn)噸合成氨將會(huì)消耗155萬(wàn)噸標(biāo)煤,還將產(chǎn)生50萬(wàn)噸廢渣,387萬(wàn)噸二氧化碳,105.4萬(wàn)噸碳粉塵,11.6萬(wàn)噸二氧化硫和5.8萬(wàn)噸氮氧化物。如何避免污染轉(zhuǎn)移,當(dāng)引起環(huán)保等相關(guān)部門的重視。所以說,水泥企業(yè)采用“SNCR”方法脫硝,并非水泥企業(yè)一家之事,系全局之事。水泥脫硝不僅涉及生產(chǎn)、流通、分配和消費(fèi),而且涉及到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通、公安、能源、物價(jià)、環(huán)保、安全監(jiān)管和質(zhì)檢等政府多個(gè)部門。

  工藝改造或無(wú)法應(yīng)對(duì)更加嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。工藝改造脫硝技術(shù),雖然不存在污染轉(zhuǎn)移,且投資成本低,但水泥企業(yè)又擔(dān)憂其無(wú)法應(yīng)對(duì)國(guó)家日益收緊的脫硝環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),以海螺水泥為例,低氮燃燒技術(shù)改造前期投入成本根據(jù)生產(chǎn)線規(guī)模和設(shè)備狀況不同,投入費(fèi)用約為100-200萬(wàn),脫硝效率可達(dá)25%-40%,以800mg/Nm3為初始濃度可降低氮氧化物排放至500 mg/Nm3-600mg/Nm3,這樣的排放濃度顯然是偏高的,更何況多數(shù)水泥企業(yè)的初始排放濃度遠(yuǎn)大于800mg/Nm3。另外該技術(shù)對(duì)操作要求太高,一旦換了操作員就不敢保證能不能穩(wěn)定運(yùn)行,有些水泥企業(yè)調(diào)侃,“只有像海螺水泥這樣高管理水平的企業(yè)才能實(shí)現(xiàn)”。而拿分級(jí)燃燒來(lái)說,希望通過控制氧的供應(yīng)量,不充分燃燒產(chǎn)生一氧化碳還原氮氧化物。而事實(shí)也可能導(dǎo)致氧氣含量降低,令生料煅燒不充分,熟料質(zhì)量難以保證。

  脫硝市場(chǎng)混亂 水泥企業(yè)疑問多

  設(shè)計(jì)單位魚龍混雜,好壞難辨。2011年到2012年,可以說是水泥行業(yè)脫硝的一個(gè)爆發(fā)時(shí)期,爆發(fā)的不是水泥企業(yè)脫硝項(xiàng)目建設(shè),而是如雨后春筍般冒出來(lái)為水泥行業(yè)提供脫硝服務(wù)的設(shè)備企業(yè)。有水泥企業(yè)向中國(guó)水泥網(wǎng)記者透露,目前在水泥脫硝領(lǐng)域,設(shè)計(jì)單位似乎誰(shuí)都有資質(zhì),且項(xiàng)目報(bào)價(jià)離譜。相同規(guī)模的生產(chǎn)線脫硝裝置報(bào)價(jià)高、低相差甚至達(dá)3~4倍,令人費(fèi)解。且一味吹噓脫硝效率,不管企業(yè)運(yùn)行成本,似乎想達(dá)到什么濃度排放就可達(dá)到什么濃度排放,“亂象叢生”、“良莠不齊”的脫硝服務(wù)商,迷了水泥企業(yè)的雙眼。

  財(cái)政補(bǔ)貼隨意,各地差異頗大。日前,國(guó)家明確了火電脫硝電價(jià)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),燃煤發(fā)電企業(yè)脫硝電價(jià)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)由每千瓦時(shí)0.8分錢提高至1分錢,但水泥脫硝補(bǔ)貼至今沒有說法,導(dǎo)致水泥脫硝補(bǔ)貼難免因企業(yè)、地區(qū)而異,有失公允。水泥脫硝會(huì)增加企業(yè)投資、能源消耗、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本,在當(dāng)前水泥產(chǎn)能過剩、效益下滑之際,企業(yè)企盼國(guó)家出臺(tái)調(diào)動(dòng)水泥脫硝積極性的政策,為此,不少行業(yè)代表呼吁將電力行業(yè)煙氣脫硝的補(bǔ)償機(jī)制引入水泥行業(yè),助力水泥脫硝,而非成為擺設(shè)。除此之外,如何加強(qiáng)監(jiān)管監(jiān)測(cè),使遵章守法的企業(yè)不吃虧,也是水泥企業(yè)的疑問之一。

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  理性應(yīng)對(duì) 水泥脫硝需循序漸進(jìn)

  對(duì)水泥行業(yè)氮氧化物排的關(guān)注,對(duì)于環(huán)境來(lái)說確實(shí)是一件好事。不過在看到降氮脫硝對(duì)利好環(huán)保之外,更重要的是切合行業(yè)實(shí)際,選擇符合企業(yè)自身的脫硝技術(shù)。不能操之過急,如果一味的為達(dá)到指標(biāo)完成任務(wù),可能會(huì)為行業(yè)帶來(lái)負(fù)面效應(yīng)。

  1、不跟風(fēng)盲從,自主選擇脫硝技術(shù)。水泥企業(yè)需要根據(jù)企業(yè)自身的初始排放情況理性判斷,做到成本控制和節(jié)能減排平衡。安徽海螺建材設(shè)計(jì)研究院院長(zhǎng)張長(zhǎng)樂在接受中國(guó)水泥網(wǎng)記者采訪時(shí)表示,“低氮燃燒技術(shù)改造,對(duì)于當(dāng)前水泥行業(yè)而言,綜合意義大于脫硝意義,將有效推動(dòng)國(guó)內(nèi)水泥工業(yè)的技術(shù)升級(jí),對(duì)于實(shí)現(xiàn)水泥強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略具有重要意義。” 根據(jù)張長(zhǎng)樂提供的數(shù)據(jù),低氮燃燒技術(shù)改造前期投入成本根據(jù)生產(chǎn)線規(guī)模和設(shè)備狀況不同,投入費(fèi)用約為100-200萬(wàn),脫硝效率可達(dá)25%-40%。如果企業(yè)前期氮氧化物排放濃度較低,選擇工藝改造不失為一個(gè)好辦法。

  2、SNCR脫硝需多方考慮安全措施。相對(duì)于工藝改造操作難度大,脫硝率低,SNCR技術(shù)似乎更符合國(guó)內(nèi)水泥行業(yè)脫硝的實(shí)際需要。不過,SNCR除了二次污染外,安全問題更值得水泥企業(yè)重視。雖然SNCR采用作還原劑氨水濃度在20~25%,沒有達(dá)到國(guó)家將氨溶液[35%<含氨≤50%]列為危險(xiǎn)化學(xué)品的程度,但由于存在氨水氨氣揮發(fā)體積濃度爆炸極限15~20%的因素,對(duì)氨水系統(tǒng)需考慮防爆、防腐蝕、事故應(yīng)急救援預(yù)案。去年福建一水泥廠脫硝項(xiàng)目氨泄漏發(fā)生爆炸就曾引起行業(yè)恐慌。隨著水泥脫硝工程廣泛推開,選擇氨水作為還原劑的企業(yè)日益增多,脫硝設(shè)施、氨水系統(tǒng)已儼然成為水泥企業(yè)一個(gè)新的易引發(fā)安全事故的危險(xiǎn)源。水泥企業(yè)必須認(rèn)真對(duì)待脫硝安全問題,不可麻痹大意。

  3、樹立“脫硝是責(zé)任,不是成本”的理念。水泥企業(yè)當(dāng)正視我國(guó)水泥行業(yè)的環(huán)保現(xiàn)狀以及降氮脫硝引發(fā)的一系列問題。我國(guó)水泥產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù)幾年問鼎世界桂冠,為名副其實(shí)的水泥生產(chǎn)大國(guó)。然而盡管如此,卻仍稱不上水泥生產(chǎn)強(qiáng)國(guó),在水泥生產(chǎn)的過程中始終伴隨著高耗能、高污染的情況。正如重慶水泥協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)馬澤民對(duì)記者所言,水泥企業(yè)需要強(qiáng)化對(duì)脫硝的認(rèn)識(shí),臺(tái)泥水泥環(huán)保理念的精髓是“環(huán)保是責(zé)任,不是成本”,大陸水泥企業(yè)也當(dāng)樹立“脫硝是責(zé)任,不是成本”的理念,將“要我脫硝”向“我要脫硝”轉(zhuǎn)變。

  無(wú)論是SNCR還是工藝改造之爭(zhēng),都說明了水泥企業(yè)對(duì)脫硝的關(guān)注和對(duì)污染物排放控制的重視,爭(zhēng)議,意味著進(jìn)步,更意味著企業(yè)環(huán)保意識(shí)的提升。即將出臺(tái)的水泥脫硝國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)造成水泥行業(yè)的陣痛,但也將逐步改變水泥行業(yè)長(zhǎng)期產(chǎn)能過剩的狀況,引導(dǎo)水泥行業(yè)格局朝著健康方向發(fā)展。

  更多信息詳見:氮氧化物減排PK專題

編輯:張曉燁

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