的目的,主要问题在于设计是否合理以及操作经验的探索与积累。
笔者最近调研得知,SNCR系统自上世纪80年代末首次应用于水泥厂脱硝以来,至今在全世界水泥窑上正规投运的有70余套,占全球投产水泥窑总数的2%(70/3700)。其中,运转在欧洲的有60余套,占欧洲投产水泥窑总数的9.2%(60/650),在德国有28套,占德国投产水泥窑总数的40%(28/68),远非流传所说的“普及率达70%”的情况。
至于SCR系统,第一套工业规模试验装置于2011年3月在德国Rohrddorf 市的Sudbayer 水泥厂(SPZ)投产,因这是一家老厂的全面升级技改工程,这一SCR系统仍处于研究性调试阶段。全球水泥企业采用SCR系统的,至今仅此1套。
据笔者估计,在SNCR系统操作熟料、运行正常,还原剂和氮氧化物克分子浓度比值处于1.00~1.25的条件下,其运行成本可以控制在吨熟料10元左右;否则其还原剂的逃逸率太高,非但不经济,提高成本,还会引起氮氢排放污染,纯属非正常操作状态,必须尽力避免。
此外,根据丹麦史密斯公司和瑞典PetroMiljo 公司20多年的实践经验,SNCR系统采用氨水为还原剂时,其氮氧化物削减率可达80%,氨水消耗的成本约为1.2欧元每吨熟料,折合成市场水泥售价约增加2.7%;如果采用尿素为还原剂,则SNCR对氮氧化物的削减率将会下降到70%左右,尿素的成本则提高为吨熟料两欧元,水泥售价将增加4.3%。但我国的实际情况、价格和对氨水的管理能力等与欧洲差别较大,上述数据仅供参考。
(作者系中国水泥协会高级顾问)
笔者承认,水泥行业虽然已在酝酿氮氧化物减排问题,但并未料到标准会如此严格。因而,直觉反映可能考虑行业运行成本和利润因素较多。
修订标准本身就是一项科学的、综合协调权衡的课题,完全可以用科学精神和方法来妥善解决问题,必要时肯定应该以大局为重。水泥工业付出一定的代价也是履行社会责任必须承担的义务,义不容辞,理所当然。另一方面,国家是否可以像对待火力发电厂氮氧化物减排一样给予水泥厂适当的脱硝激励政策,引导各行业实现共同可持续发展。
至于我国水泥工业氮氧化物排放标准修订到多少为宜,建议借鉴参考欧盟和德日美发达国家的标准(欧盟500mg/m3~800mg/m3,约吨熟料氮氧化物排放0.8kg~1.28kg;德国200mg/m3~400mg/m3,约吨熟料氮氧化物排放0.32kg~0.64kg;日本300mg/m3~600mg/m3,约吨熟料氮氧化物排放0.48kg~0.96kg;美国400mg/m3~700mg/m3,约吨熟料氮氧化物排放0.64kg~1.12kg)酌情而定,分地区分阶段实施为宜。
其实,在水泥生产中,吨熟料氮氧化物排放多少千克,这项限值才是控制氮氧化物排放总量的关键所在。