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石灰工業(yè)氮氧化物經(jīng)濟(jì)性解決方案

我國石灰產(chǎn)業(yè)主要分布于河北、山東、廣西、安徽等多個省市。據(jù)統(tǒng)計,目前我國已有各類石灰窯4000余座,石灰產(chǎn)量約2.7億噸,約占世界總產(chǎn)量的70%。企業(yè)規(guī)模普遍較小,窯爐類型多,按燃料分有混燒窯和氣燒窯,既有工藝先進(jìn)的回轉(zhuǎn)窯、套筒窯、雙膛窯、梁式窯等,還有大量普通的機(jī)械豎窯,也有大量相對落后的其他各類窯型。其中年產(chǎn)量超過100萬噸的企業(yè)不足30家,而且80%以上為鋼鐵工業(yè)或氯堿化工工業(yè)附屬工廠,先進(jìn)產(chǎn)能不足30%。



石灰工業(yè)執(zhí)行《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB9078-1996),距今已超過20年,排放限值過于寬松,造成行業(yè)污染治理的積極性較低,末端治理水平不高。2013年以來,先后發(fā)布了《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動計劃的通知》(國發(fā)〔2013〕37號)、《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃的通知》(國發(fā)〔2018〕22號)、《工業(yè)爐窯大氣污染綜合治理方案》(環(huán)大氣〔2019〕56號)等文件,明確要求加大落后產(chǎn)能和不達(dá)標(biāo)工業(yè)爐窯淘汰力度,實(shí)施污染深度治理,推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)污染深度治理。2012年我國對鋼鐵聯(lián)合企業(yè)內(nèi)部的石灰窯大氣污染物排放做出規(guī)定,《煉鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28664 -2012)該標(biāo)準(zhǔn)對石灰窯、白云石窯的顆粒物排放限值進(jìn)行了規(guī)定。


2018年,河北省的地方鋼鐵工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-《鋼鐵工業(yè)大氣污染物超低排放標(biāo)準(zhǔn)》 (DB13/2169-2018)對鋼鐵企業(yè)內(nèi)的石灰煅燒窯、白云石窯等排放限值做出規(guī)定,氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)為150 mg/m3。山東省地方標(biāo)準(zhǔn)中《建材工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB37/2373—2018)對石灰制造、石灰窯氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)為200 mg/m3,重點(diǎn)控制區(qū)排放限值為100 mg/m3。2022年,河北省生態(tài)環(huán)境廳發(fā)布《石灰工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)》,該文件規(guī)定新建、改擴(kuò)建的石灰工業(yè)企業(yè)或生產(chǎn)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目的大氣污染物排放限值為:顆粒物-10 mg/m3、二氧化硫-50 mg/m3、氮氧化物-150 mg/m3,并且增加了石灰窯氨的排放濃度限值為8 mg/m3。


石灰生產(chǎn)過程中有組織排放的廢氣主要有石灰窯煅燒時產(chǎn)生的煙氣,主要污染物為粉塵、二氧化硫和氮氧化物等,目前我國石灰窯環(huán)境管理水平較低,普遍只有除塵設(shè)備:(旋風(fēng)除塵器)+布袋除塵器,部分石灰窯配備脫硫設(shè)施,重點(diǎn)地區(qū)回轉(zhuǎn)窯配備SCR脫,隨著石灰工業(yè)環(huán)保政策的加嚴(yán),各省份已逐漸重視對大氣污染物綜合治理的態(tài)度。


針對石灰工業(yè)氮氧化物的治理技術(shù):石灰窯燃燒溫度通常低于1100℃,氮氧化物產(chǎn)生濃度相對較低,約為300-500 mg/m3。從不同工業(yè)石灰窯采取的措施看,重點(diǎn)地區(qū)鋼鐵工業(yè)的石灰窯和部分安裝了在線監(jiān)測設(shè)施的獨(dú)立石灰窯加裝了臭氧脫硝、濕式氧化法脫硝以及SNCR或SCR脫硝設(shè)施。隨著SCR技術(shù)在電力/非電行業(yè)的廣泛應(yīng)用,其已被認(rèn)為是石灰工業(yè)處理氮氧化物最適合的技術(shù)手段。根據(jù)石灰工業(yè)生產(chǎn)工藝先進(jìn)性不同,排煙溫度也大不相同?;剞D(zhuǎn)窯作為國內(nèi)最成熟的先進(jìn)石灰窯,其窯出口經(jīng)旋風(fēng)除塵,布袋除塵后溫度一般為160℃以上;應(yīng)用較為廣泛的麥爾茲窯和機(jī)械豎窯,其煙氣溫度經(jīng)除塵后一般為100-120℃;石灰工業(yè)普遍存在排煙溫度過低的特點(diǎn),由于市場上商用的中低、中高溫SCR催化劑使用溫度都在180℃以上,故企業(yè)選用的SCR脫硝治理技術(shù)多需將煙氣復(fù)熱后進(jìn)行氮氧化物處理,中低、中高溫催化劑已不宜適合石灰企業(yè)運(yùn)行費(fèi)用低、能耗小的要求。