钟晓雨：水泥行业应用SNCR脱硝工艺五点建议

丹麦弗洛微升有限公司北京代表处脱硝工程商务发展经理钟晓雨

　　日前，“第五届中国水泥环保大会暨水泥除尘、脱硝研讨会”在南京召开，丹麦弗洛微升有限公司北京代表处脱硝工程商务发展经理钟晓雨出席会议并作题为《SNCR脱硝工艺在中国水泥行业运用的五点建议》报告，以下是报告全文：

　　建议一：排放浓度，脱硝效率及氨逃逸的平衡

　　钟晓雨在报告中指出，现在对SNCR系统脱硝，人们一般是三种观点：1. SNCR系统脱硝效率可高达90%，出口氮氧化物浓度可以低于100mg/Nm³；2. SNCR系统脱硝效率只能达到40～50%；3. 氨逃逸要求：SCR和SNCR/SCR氨逃逸控制在2.5mg/Nm³以下；SNCR氨逃逸控制在8mg/Nm³以下；

　　但是实际的现状是，就脱硝率而言：40%效率是针对火电厂SNCR，火电领域是最先运用SNCR技术，在2006、2007年，阚山电厂2×600MW、利岗电厂2×600MW均使用了这项技术，脱硝率是35%；而莱芜电厂2×300MW,灞桥电厂2×300MW等脱效率却在40%或45%；从2009年至今，工业锅炉和垃圾焚烧SNCR脱硝效率一般是在60～70%。

　　至于SNCR在水泥行业的实际使用效果，据统计数据显示，迄今为止，中国水泥行业有10-20个脱硝项目投运，大多采用SNCR技术，脱硝效率40～80%，排放浓度100～450mg/Nm³。

　　基于企业对氨逃逸方面的担心，钟晓雨表示氨逃逸先经过生料磨吸收，达到空预器的逃逸氨浓度更低。低于10ppm对水泥设备影响极小，可以忽略不计。

　　综上，SNCR技术在水泥行业的实际设计运用当中应该做大以下三点：

　　1. 设计排放浓度为200～300mg/Nm³。国家的排放标准在400～500mg/Nm³ ，重点地区可能执行更严格的地方标准。脱硝系统设计需考虑国家标准和地方标准。采用全自动控制，设定出口氮氧化合物浓度调节氨水喷射量。可保障出口浓度排放同时降低运行成本。

　　2. 脱硝率60～80%。脱硝率并不能实时监控，设计时NOx初始值的选取必须具有代表性；目前国内泥项目氮氧化物初始浓度为600-1200mg/Nm³，达到排放标准（预测新标准300-500mg/Nm³）所需的脱硝率约为40-75%。

　　3. 氨逃逸10ppm 。太低（如3ppm）技术实现困难；太高对附属设备影响大，运行成本高。

　　建议二：安全生产和脱硝效果的平衡

尿素与氨水的性能比较

　　还原剂氨水或尿素。各方对这两种还原剂的态度观点也不一致。有观点认为氨水是炸弹，易造成安全事故，运输也不方便；而尿素绝对安全，化学稳定性好，运输也方便。但是，尿素在水泥行业脱硝效率并不好，只能达到40%；脱硝系统的运行成本比氨水系统高很多，并且操作不方便。

　　从技术方面来说，由于尿素是固态的，分解过程包括两个工序：表面水溶液蒸发和颗粒分解断裂产生氨基；而氨水溶液在离开喷嘴时已经被高度雾化，可以直接产生氨基，参与反应。所以，我们建议：

　　1.采用氨水作为还原剂。首先，氨水的脱硝效率高达60～80%，远超过尿素的40%；其次，氨水的利用率高，最高可达50～70%，尿素最高仅有30%；再次，运行成本低，氨水比尿素低30～50%。

　　2. 无需设置尿素/氨水可切换系统。尿素系统相对比较复杂，需设置溶解系统、稀释水系统、伴热系统等；增加切换系统还会提高初期的造价，后期的系统运行维护也会变得复杂；最主要的是尿素、氨水系统设备几乎不能共用，白白增加投资成本。

　　3. 氨水系统需考虑完善的安全设计。模块化设计，出厂前完成组装、调试；易泄露的位置设置氨气报警仪，如储罐区域、计量控制模块；选用可靠的仪器、仪表设备；有条件的企业采用双层不锈钢的设计，采用单层设计的必须要设置围堰。

　　建议三：投资成本和运行成本的平衡

　　近期，水泥脱硝市场出现了以下现象：

　　1.合同额，从800万到200万均有；

　　2.运行成本，10～20元/吨孰料，7元/吨孰料，3元/吨孰料；一条5000t/d的生产线，年产150万吨孰料。以7元/吨孰料，SNCR系统一年的运行成本为1050万人民币。

　　3.为了占领市场，获得水泥行业脱硝业绩，许多项目投标过程中已开始出现了类似于火电行业中期脱硫低价竞标的趋势。2005年3月，时任国电龙源环保总经理的徐凤刚撰文指出：当时真正投入运行的脱硫装置不足项目总额的8%，能够正常运行两年的更是屈指可数。在投运的装置中，有的从投运第一天起就没有间断过改进和维修，更有公司饱尝一年施工、两年维修的惨痛教训。

　　结合以上三点，我们的结论是：

　　1. 经计算，一条5000吨/天SNCR系统运行费用（按NOx初始浓度700mg/Nm³，脱硝效率60%，出口浓度300mg/Nm³）约为3元/吨水泥孰料，一年的运行费用约500万左右。其中，氨水的消耗费用占95%以上。

　　2.水泥企业应该更关注运行成本，而非初次投资成本

　　3.水泥企业要选择可靠的工程公司、成熟的脱硝技术，不要重蹈大多数脱硫工程无法正常运行的老路。

　　平衡点四：进口技术和自主研发的平衡

水泥企业选择脱硝技术的标准

　　关于水泥行业脱硝技术，是使用国外的先进技术，还是支持国内自主研发，个水泥企业观点不一：

　　1.有的企业认为，国外有超过25年的SNCR技术应用经验；技术非常成熟；而且国外的脱硝技术都是基于水泥工艺发展起来，比较切合水泥厂的需求，同时国外技术漫长的发展史也创造了很多不俗的业绩；

　　2.当然，也有国内企业认为，国内自主研发的脱硝技术，既然可以在火电、热电领域成熟应用，也一定可以进一步拓展到水泥领域；目前，国产的设备已经很可靠，质量不会有问题，同时，由于是国产，设备的货期短、采购容易、投资更低、缩短了工期，重要的是，后期运行维护很方便。无论引进技术还是自主研发，做好工程是唯一目的。

　　正是基于这两个不同的观点，我们认为应该以正确的态度对待进口技术和自主研发。国外技术确实某些方面领先于国内，但是在引进的过程中需要考虑本地化实施的问题：是不是可靠的、符合资质的合作单位和安装单位；是不是可靠的项目执行团队和售后服务团队；能不能处理好国外/国内差异点，包括水泥窑工艺、监管要求差异、还原剂品质差异。而国内自主研发也有扎实的基本功，不断积累掌握脱硝技术，不能一蹴而就，这是个需要下苦功夫长期积累的过程。无论采取那一种，都应该在技术协议中标明消耗量/运行成本等，并可制定配套的惩罚条款。

　　在工期上，我们经过严格的计算，认为工期为4个月比较合适，即设计、采购周期3个月，安装和调试1个月，最好不要随意的缩短工期，有些水泥企业甚至将工期缩短到2个月甚至更短，这是很不合理的。

　　最后，无论是使用国内自主技术还是引进国外的先进技术，可靠的、能连续运行的仪器仪表都是关键，我们建议脱硝和SNCR装置中的关键设备采用进口，例如脱硝装置的喷嘴、催化剂、各类泵、变送器，SNCR中的在线仪表。

　　建议五：LNB， SNCR，SCR？

LNB， SNCR，SCR三种技术各项数据比较

　　目前国内比较主流的脱硝技术包括LNB、SNCR、LNB-SNCR联合技术、无SCR业绩。

　　常见的LNB系统主要包括：三次风管调整和改造、C4筒下料调整、煤粉储存、输送系统改造、分解炉用煤粉燃烧器改造。SNCR系统包括：尿素SNCR系统、氨水SNCR系统。

　　结合实际经验，我们想水泥企业提出以下几点建议：

　　1. 尽量避免使用SCR技术。因为这项技术目前并不成熟，而且无国内没有应用经验，在使用的过程中还容易造成催化剂易堵塞、中毒，给系统带来很大的压损。

　　2. 针对部分项目，可选择性采用LNB技术。LNB技术的脱硝效率能达到10~30%，不过效率太高可能有负面影响，水泥企业在使用的过程中需要针对性设计，使用不当也可能使得部分项目无明显脱硝效果。

　　3. 面临环保压力，可初期建设SNCR工程。SNCR工程可以很好的满足环保排放的要求，待LNB技术成熟、积累经验后，再可加设LNB技术。

　　总结

　　综合以上各点分析、建议，我们可以看出，SNCR技术是目前水泥行业的脱硝的首选（也可以针对性的选择结合LNB技术），该技术的脱硝效率可以达到60～80%，并将氨逃逸控制在10ppm以内，很好的满足环保排放的要求。

　　水泥行业如果采用SNCR脱硝系统最好使用氨水作为还原剂，但是要注意设置完善的安全措施。企业在考虑脱硝成本的时候，也不要只考虑投资成本，更要考虑运行成本，运行成本作为持续性投入，比投资成本更重要，应该优化设计，节约运行成本。

　　无论水泥企业最终采访的是进口技术还是国产技术，都应该把设备配置水平（采用进口在线仪表）、相