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150、100、50 !NOx減排哪個更適合水泥行業現狀?

更新日期:2019-04-29點擊次數:2139

年來,政府持續加大生態文明建設力度,環保早已成為各行業敏感詞。特別是針對一些高能耗、高污染的傳統產業如鋼鐵、煤炭等都面臨著產業轉型、環保升級,水泥行業也不例外。

當前,水泥行業施行的是GB 4915-2013大氣污染物排放標準,顆粒物、二氧化硫、氮氧化物三項污染物排放指標分別為30mg/m³、200mg/m³和400mg/m³,重點區域執行20mg/m³、100mg/m³和320mg/m³標準。

而2018年以來,隨著環保和錯峰生產力度的不斷加碼,“超低排放”概念植入水泥行業,多省市連續出臺水泥工業大氣污染物特別排放值實施計劃,積極要求1-2年內水泥行業全部完成超低排放改造,多數地區要求顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度要分別不高于10mg/m³、50mg/m³、100mg/m³。

部分省市水泥水泥工業大氣污染物排放標準

據不*統計,目前已經出臺水泥工業大氣污染物特別排放值實施計劃或提出特別排放值的省市已經達到兩位數。

2017年5月,江蘇省環保廳印發關于開展全省非電行業氮氧化物深度減排的通知,其中水泥行業2019年6月1日前氮氧化物排放不高于100 mg/m3。與原標準 GB4915-2013《水泥工業大氣污染物排放標準》中特別排放限值為320mg/m3相比,此次收嚴幅度大。2019年8月1日前,南京、無錫、常州、蘇州、南通、揚州、鎮江、泰州等沿江八市現有企業仍按《關于執行大氣污染物特別排放限值的公告》(環境保護部公告2013年第14號)中的有關要求執行。

2018年2月,河南省提出了水泥行業超低排放限值,2018年10月底前,鼓勵在水泥熟料企業試點開展超低排放改造。完成超低排放改造后,水泥窯廢氣在基準氧含量10%的條件下,顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度要分別不高于10mg/m³、50mg/m³、150mg/m³。隨后,洛陽、開封、許昌、信陽、鄭州等市相繼出臺地方推進計劃。

2018年4月,河北省出臺水泥工業大氣污染物排放標準,要求水泥窯的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10mg/m³、50mg/m³、150mg/m³?,F有企業2019年12月31日前仍執行DB13/2167-2015,自2020年1月1日起執行上述標準,新建企業自標準制定之日起執行。

2018年12月,四川印發關于做好2019-2020年水泥行業錯峰生產工作的通知。通知要求四川水泥企業顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放達到10 mg/m³、50 mg/m³、50 mg/m³才能免于錯峰生產;顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放達到10 mg/m³、50 mg/m³、100 mg/m³的可享受不低于錯峰生產基準天數的80%;顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放達到10 mg/m³、50 mg/m³、150 mg/m³可享受不低于錯峰生產基準天數的90%。

四川省綿陽市出臺相關文件,制定了污染物濃度執行標準:在基準氧含量10%的環境下,顆粒物排、二氧化硫、氮氧化物放要小于10 mg/m³、50 mg/m³、150 mg/m³。

更有甚者,據“2019唐山市重點行業深度治理科技成果轉化對接會”上傳來消息,河北省唐山市水泥企業需要在2019年9月底前將粉塵、二氧化硫、氮氧化物分別控制到不高于10mg/m³、30mg/m³、50mg/ m³。

此外,浙江、廣東、湖北、內蒙古、陜西、山西等省市也都出臺了相應指示,要求實現水泥行業特別排放值。

從以上省市出臺的排放標準來看,顆粒物與二氧化硫的排放值要求基本相差不大,主要是氮氧化物不同,主要為150 mg/m³、100 mg/m³、50 mg/m³三個層級。據業內人士表示,當前水泥行業顆粒物與硫的排放基本能夠滿足超低排放的要求,實現氮氧化物的超低排放是困難的。

目前水泥行業常用的脫氮技術

當前關于水泥廠脫氮技術主要有SNCR(非選擇性催化還原)與SCR(選擇性催化還原技術),兩種技術各有利弊。

SNCR(非選擇性催化還原)由于其成本相對較低得以在行業中廣泛使用,可其技術的弊端就是通常脫硝率在40%-60%之間,若要進一步提升效率需要對燒成系統以及SNCR脫硝系統進行深度改造(不是所有水泥廠都具備改造條件),或者直接加噴氨水。如果過量的使用氨水就會造成氨逃逸問題與二次污染,況且據資料顯示氨也是形成霧霾的重要元素,這就意味著在實現超低排放的過程中,現有水泥企業的SNCR裝置可能存在力不從心的情況。

SCR(選擇性催化還原技術)以氨水或尿素為脫硝劑,在吸收塔內的催化劑作用下作催化選擇吸收,脫硝率可達90%以上,但其技術,成本高、風險大。據業內人士表示,雖然河南宏昌水泥利用此技術實現了實現氮氧化物排放量低于50mg/m3,但運行時間還不到一年,尚需考驗。

另外,中國水泥網記者在走訪河南地區時與當地相關人員進行了交流,據其表示SCR(選擇性催化還原技術)系統一旦出現阻塞那么氮氧化物會出現“整體排放”的現象,更讓人震驚的是,SCR(選擇性催化還原技術)使用的催化劑通常含有某種有毒物質,對人體會造成一定程度上的危害,一些一線人員對操作此系統存在避讓情況。

根據現行國家標準,對于水泥行業氮氧化物的排放要求為400 mg/m³,重點區域為320mg/m³,而一些地方政府出臺標準要求達到150 mg/m³、100 mg/m³、50 mg/m³,如此低的排放標準水泥企業真的能夠達到嗎?目前水泥企業又有何脫氮技術能夠支撐這些標準呢?就此問題筆者還請教了一些相關專業人士。

對于水泥行業氮氧化物的超低排放不同人士給出了不同看法,其中部分人士認為超低排放是大勢所趨,只是需要成熟的脫氮技術來支撐;而另一些人認為水泥行業本身就不應當推進超低排放。

某專業人士認為,中國現在的水泥企業氮氧化物的排放出現兩個化。據其統計,當前有5%-10%的水泥廠能夠實現Nox排放100 mg/m3左右,20%的水泥廠Nox排放值在800 mg/m3左右,其中上下差別顯著,一般情況下,大部分水泥廠Nox的排放都在400-600 mg/m3之間。

另外,據此人士表示,從環保部近公布的大氣質量氮氧化物的排放源來看,水泥工業的氮氧化物排放并不占主要因素,占全行業的十分之一左右,移動的交通工具比如汽車汽油的排放的氮氧化物比例大。所以總的來說此人士認為水泥行業的超低排放并不科學,特別是一些地區要求氮氧化物達到50 mg/m3,這只能加大所謂的氨逃逸問題造成二次污染,并沒有實現超級排放的真正意圖。

某水泥廠技術總工認為,當下超低排放的趨勢是值得肯定的但不應當出現“大躍進”的情況,市場的大力引導必須要有過硬的技術來支撐,而當下總的來看并沒有哪一種成熟的脫氮技術能夠滿足當下氮氧化物的排放要求。在提出一些排放標準時應當全面考慮其是否能夠實現以及實現標準會帶來的負面作用。當下大多數水泥廠使用的SNCR技術并不能夠達到所謂的超低排放,而SCR技術并不成熟并且還存在一定問題如催化劑的中毒現象、粉塵阻塞、成本高。

此人士還認為未來水泥廠實現超低排放要走SCR技術脫氮這條路,但首先要解決SCR當前遇到的問題,研究低溫催化劑和隔離催化劑技術。這也為水泥行業提供一個方向就是政府應當大力鼓勵支持技術研究,而不是一味的要求水泥廠來拉動超低排放。

也有一些教授認為一些其他國家也特別重視大氣保護,而他們對水泥行業氮氧化物要求并沒有那么高,普遍排放值為400 mg/m³左右,而我們某些省市卻大力推崇超低排放其實就是為了取得錯峰生產時期的豁免權,但實際上他們一般都實現不了所說的超低排放,就算有的地方實現超低排放也是通過大量的噴氨水。

中國水泥協會會長喬龍德在2018年水泥行業50強企業論壇上提出了他的看法,他認為水泥企業下一步新的排放標準要朝著氮氧化物排放小于100 mg/m³的方向發展。

總體來看,水泥工業的超低排放是行業面向高質量發展的必然要求,也符合當前生態文明建設方向,但是超低排放應該控制到怎樣的水平?怎樣整合現有技術實現氮氧化物的有效減?這些問題都值得業內深思。

 

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