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1.3 SNCR脱硝技术

SNCR是目前水泥窑炉普遍采用的一种脱硝技术，受制于反应动力学条件，脱硝效率在50%左右，主要采用向分解炉或者分解炉出口烟道喷洒氨水或者尿素的形式实现NOx的还原，由于其有效运行温度在850~1 100 ℃范围内，因此喷洒位置只能位于分解炉或者分解炉出口与末级旋风筒入口之间的烟道上，极大限制了该技术在其他工艺环节中的应用。SNCR技术也很难适应和满足水泥工业日益严苛的排放标准和环保要求。

1.4 SCR脱硝技术

SCR技术脱硝原理与SNCR类似，由于催化剂的使用，其脱硝效率可提高至90%左右，大大减少了氨水用量，目前虽已在大型工业锅炉以及电站锅炉领域得到广泛应用，但在水泥窑炉的应用却十分有限。国外方面，早在2000年，德国的Solnhofen水泥厂就安装了欧洲##套SCR脱硝装置，不过在2005年已停用，目前尚在运行的SCR脱硝水泥生产线有意大利的Monselice、Sarche和Rezzato，德国的Mergelstetten和Ronhrdorf，奥地利的Mannersdorf和Kirchdorfer，以及美国Joppa 水泥厂的8条生产线。国内方面，首套SCR脱硝示范装置于2018年10月在河南登封宏昌水泥公司建成，该示范装置实现了低于50 mg/m3的NOx排放，不过投资成本相对较大。另外为了降低SCR反应器规模，减少投资成本，前端仍然配备了SNCR系统，将进入SCR反应器的烟气中的NOx浓度提前降至400 mg/m3。SCR技术目前常采用钒系催化剂，其反应活性温度在300~400 ℃之间，而这个温度范围对应的水泥生产工艺环节正好处于一级预热器（C1）出口位置，该处烟气含尘量极高，对催化剂形成冲刷磨损且催化剂通道易被堵塞。与此同时，由于烟气中含有碱金属等复杂成分，容易引起催化剂中毒失活。目前，国内外众多学者都在致力于中低温SCR催化剂的研发，以避开C1出口的高尘环境，其中清华大学李俊华教授和中国建筑材料科学研究总院的汪澜教授在这方面取得了很好的研究进展，各自在国家重点研发计划项目的支持下都建立了示范工程（河南登封宏昌水泥与浙江长兴南方水泥，均为5 000 t/d生产线），如果所研发的催化剂能够得到大规模商用，中低温SCR脱硝技术将值得期待。