摘 要：随着水泥行业超低排放政策的实施，水泥窑烟气氮氧化物深度治理是实现超低排放的核心技术之一。西矿环保结合中国水泥窑工艺特点，..开发出“高温电除尘器+SCR脱硝一体化技术”，具有低阻高效的显著优点。西矿环保在取得全国首台套水泥窑SCR脱硝技术示范工程成功投运后，共实施了15个水泥SCR脱硝工程，氮氧化物排浓度放稳定达到50mg/Nm3以下，对我国水泥氮氧化物深度减排具有重要的引领示范作用。

1.前言

SCR脱硝技术在我国电力行业应用成熟，氮氧化物排放可达到50mg/Nm3以下。在煤电行业实行“超低排放”的背景下，水泥烟气污染物排放总量大，特别是氮氧化物占全国工业排放总量的10~12%。《水泥工业大气污染物排放标准》（GB 4915-2013）要求氮氧化物排放限值320mg/Nm3，远高于煤电行业超低排放限值50mg/Nm3。2019年，河北省邯郸市要求不高于50mg/Nm3的氮氧化物排放要求。2020年，河北省、河南省、安徽省出台地方标准，要求水泥窑烟气氮氧化物排放浓度不高于100mg/Nm3的“超低排放”要求。2020年，国家生态环境部[2020]340号函《重污染天气重点行业应急减排措施制定技术指南》，实行ABCD分级绩效分级，水泥行业A类企业要求NOx排放浓度收严至50mg/Nm3以下，氨逃逸小于5mg/m3以下。国家环保要求日趋严厉，水泥行业面临巨大的氮氧化物减排压力，排放标准进一步收紧是未来发展的大趋势。

SCR脱硝技术作为全世界应用.广泛高效的氮氧化物脱除技术，是水泥行业氮氧化物治理.理想的技术路线之一。欧洲水泥行业氮氧化物深度治理技术主要是在SCR脱硝技术方面展开研究应用，取得了一定的试验和运行经验。国内水泥生产规模和工艺特点相较于欧洲有较大差异，需消化改进。

西矿环保作为水泥行业烟气治理的领军企业，自主研发的“高温电除尘器+SCR脱硝一体化技术”，在水泥行业开展首台4500t/d水泥窑全烟气工程示范应用，顺利通过环保检测验收，且已稳定运行两年以上时间。2018年至今，西矿环保已经实施了15个水泥SCR脱硝工程，为我国水泥行业氮氧化物深度减排提供技术支撑和工程示范。

 2.水泥SCR脱硝技术路线 

对于SCR脱硝技术来说要使反应效率高效稳定，保证反应器温度窗口尤为重要。根据水泥工艺特点，水泥窑尾预热器C1出口温度280~330℃，是应用SCR脱硝.佳工艺温度段，可获得较高的脱硝效率。但工况条件恶劣，须采取改善措施，以保障SCR脱硝系统长期稳定运行。

通过多项工程实践证明，选择“高温电除尘器+SCR脱硝一体化技术” 相较于其他工艺路线具有高效、稳定与运行费用低等特点，是目前水泥行业SCR脱硝的.佳选择。

3.水泥SCR脱硝关键技术 

3.1降尘防堵

水泥烟气中的粉尘具有浓度大、粒径小、钙质成分高的特点，降低粉尘浓度是水泥高温SCR脱硝的关键技术之一。西矿环保凭借多年在水泥和电力行业烟气治理实践经验，研发出适用水泥高温工况的电除尘器技术，有效改善催化剂冲刷和堵塞风险。高温电除尘器相对比其它除尘方式，具有低阻高效的特点。

西矿环保高温电除尘器采用耐高温的阳极板、阴极线等..技术，有效提高除尘器的稳定性，通过对高温放电性能、绝缘性能、机械结构等方面进行研究改进，使其在经受高温工况仍有较高除尘效率。保证SCR脱硝系统的可靠稳定运行,选用大孔径蜂窝催化剂，同时选择合适的催化剂高度，提升清灰效果，有效降低粉尘对催化剂堵塞的几率。

图1  水泥SCR脱硝工艺流程图

3.2高效清灰

经过高温电除尘器预除尘之后，进入反应器的烟气仍含一定的粉尘。相对于燃煤电厂粉尘粘性较大，会在催化剂的表面和孔道内堆积，造成脱硝效率降低，阻力不断上升，甚至造成催化剂堵塞风险。为保障催化剂长期运行，采用声波吹灰器和耙式吹灰器组合吹灰方式。西矿环保经过多项工程实践，对声波吹灰器和耙式吹灰器进行技术优化，掌握核心关键技术，大幅提升组合吹灰系统的清灰性能和稳定性。

声波吹灰器是将压缩空气蓄能转化为高强度声波，使沉积的粉尘产生震荡并处于悬浮流化状态，部分粉尘随烟气带走。耙式吹灰器是将压缩空气利用专用换热器加热后，通过可伸缩耙管的喷嘴喷出，对沉积的粉尘进行移动吹扫，保持催化剂孔道畅通，热态压缩空气可避免低温对催化剂的冷脆损坏。

3.3水泥行业SCR催化剂研发

水泥窑烟气粉尘中GaO等碱金属氧化物含量高，会造成催化剂产生碱金属中毒，活性大幅降低，导致脱硝效率低下。此外，水泥窑烟气脱硝温度区间较窄，且相对电厂脱硝温度，水泥窑烟气温度偏低。西矿环保与清华大学国家工程实验室开展课题研究，致力适用于水泥行业烟气脱硝的国产催化剂研发。目前应用水泥行业首台套SCR烟气脱硝示范工程的催化剂已运行两年，脱硝运行效果良好。

3.4还原剂制备与混合