国发【2011】26号文件即《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》明确指出：“十二五”期间，全国氮氧化物排放量比“十一五”削减10%。众所周知，在生产水泥熟料的过程中，氮氧化物的排放量相当巨大，截止到2011年底，我国在役新型干法水泥生产能力为25.94亿吨，生产线1513条;2012年全国新增水泥生产线98条，新增新型干法熟料产能1.315亿吨，折合水泥产能2.087亿吨，占总新型干法熟料产能的8.14%(数据来源于中国水泥协会、中国水泥网)，是继火电、机动车尾气之后的第三大排放源，严重危害生态环境和人体健康。为此，水泥脱硝义不容辞，刻不容缓。
目前，水泥窑炉SNCR技术原理都是一样的，只是还原剂选用不同，分别为液氨、氨水和尿素。液氨属于重大危险源，安全方面需要考虑的问题非常多，一般水泥企业不会采用;尿素相对容易储存，但尿素本身不能参加脱硝反应，只能将尿素热解或者电解成氨才能起作用，转化需要消耗大量的能量，初始投资成本相对比较高，运行成本也随之增加;氨水不属于重大危险源，采购、运输和储存相对比较方便，所以绝大多数企业选择使用氨水作为还原剂，浓度一般为20%。
1、SNCR技术脱硝原理
在800～1100℃范围内，采用氨水作为还原剂，在分解炉内或一定位置还原剂与NOx进行反应，将NOx转化成无污染的N2和H2O，SNCR技术不需要催化剂。
还原NOX的主要反应为：
8NH3+6NO+3O2→7N2↑+12H2O
当温度高于1100℃时，NH3则会被氧化为NO，即:4NH3+5O2→4NO↑+6 H2O该反应会增加氨水的耗量，提高运行成本，在设计时要充分考虑并于避免。
2、SNCR技术脱硝工艺流程
很多企业都在使用该工艺路线图，但很少有企业真正清楚该工艺路线!真正了解炉内流场的分布!真正懂得各种物料的配比!而且好多企业为拿到项目不断的降低配置，致使系统运行不稳定，效率无法保证。
3、SNCR技术脱硝工艺组成
SNCR技术脱硝工艺组成包括氨水储存模块、除盐水储存模块、分配计量模块、喷射模块、系统保护模块和供电控制模块。
还原剂氨水通过车辆运输并装载入氨水储存罐，通过循环输送泵在混合器中与除盐水混合，根据设定的参数和系统反馈信号，氨水溶液经混合后进入喷射系统，在喷枪内与压缩空气混合，雾化后喷入炉膛内。使之与烟气中的NOx反应，并将其还原成氮气和水。
公司在四川某水泥厂4000t/d生产线上实施了SNCR烟气脱硝技术，于2012年12月完成系统调试并投入运行。从调试过程中DCS显示的数据以及后期的环保检测来看，系统运行正常，性能满足设计要求。
1)、系统的设计参数
2)、项目中设备的配置
氨水储存罐采用不锈钢材质，氨水输送系统中的泵、阀门、管道全部采用不锈钢材质。为了保证系统的正常稳定运行，专门设置了冷却风系统。氨区的设备布置和冷却风布置如下图：
根据现场实际以及计算机模拟的结果，在分解炉中上部以及鹅颈的入口分别设置了一层喷枪，每层布置六支喷枪，喷枪各部件均采用不锈钢材料制造，喷嘴头材质为哈氏合金，喷枪其它部分为316L材质，套管采用310材质。整个喷枪选材充分考虑其耐高温、耐腐蚀、耐磨蚀等要求。本项目中选用的喷枪安装图和喷雾试验情况如图所示：
经过设备单体调试和联动试验，系统控制系统指令正确，各个设备运转正常，DCS显示的数据如下：
(注：热态运行的氨水浓度为17%，在实际使用过程中先期稀释成15%的氨水。)
经过六个月连续运行，当地环保部门对SNCR脱硝系统进行了效率测试，检测数据如下：
由以上数据可以看出，脱硝效率达到甚至超过了设计值，说明SNCR技术在水泥窑脱硝项目中是完全可行的。总结项目执行过程中的经验，本人以为以下几点值得重点关注：
1)、需要搞清楚炉内流场的分布情况
在项目执行以前，公司就根据分解炉的结构特点，结合窑炉物料的配比、风的用量以及投煤燃烧情况对窑炉的流场分布情况进行了CFD模拟，确定炉膛原始流场的分布和NOX分布情况。
2)、氨水喷入位置的选择
新型干法水泥窑炉SNCR技术脱硝的喷氨位置一般都在分解炉上，即在分解炉找一个合适的温度区域喷入氨水。从SNCR技术脱硝原理可以看出，在800～1100℃范围内NOX被还原成了氮气，温度过低则反应速度明显下降，会造成大量的氨逃逸;温度过高氨会被氧化成了NO，又会增加氨的消耗，造成脱硝成本升高。同时，了解了原始流场情况、NOX分布情况和窑炉的温度情况，就可以布置喷枪位置了。
喷枪布置过程中应注意以下几个问题：
a) 喷枪必须布置在温度介于800～1100℃区域，而且反应必须有足够的时间;
b) 选择合适喷枪形式并合理布置;
c) 氨和NOX必须充分混合。
这个问题是SNCR技术脱硝系统中至关重要的，因为这些问题不仅仅就是这些问题!这些问题直接关系到脱硝的效率、氨的耗量和逃逸问题等等。
这样，经过反复校核，最终得出的流场分布情况如下：
3)、氨水的储存问题
氨水是氨气的水溶液，是一种无色透明液体，有强烈刺鼻气味，呈弱碱性，具有一定的腐蚀作用，碳化氨水的腐蚀性更加严重，对铜的腐蚀比较强，钢铁比较差，对水泥腐蚀不大，对木材也有一定腐蚀作用。氨水易挥发出氨气，随温度升高和放置时间延长而增加挥发率，且随浓度的增大挥发量增加。氨水易分解放出氨气，温度越高，分解速度越快，可形成爆炸性气氛;若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。
由于氨水在空气中存放会挥发，吸收二氧化碳后又会生成碳铵(即
2NH3·H2O+CO2=(NH4)2CO3+H2O)，两者都不利于SNCR技术的实行，因此氨水储罐的设计细节就得考虑仔细。
由于氨分解可能形成爆炸性气氛(爆炸极限为16%~25%)，应该注意氨水储
罐泄压和有效容积问题，必要时考虑装备冷却系统。全国多次发生氨水储罐补焊爆炸的案例：如1993年某化肥厂氨水储罐拆卸过程中发生爆炸;2012年某企业因为对氨水储罐进行补焊发生爆炸等等。
4)、控制系统
单独就SNCR技术脱硝系统而言，系统控制的点数不是很多，PLC控制就足够了。
目前新型干法窑水泥企业都采用DCS控制系统，配备工程师站和足够的操作员站，如果系统冗余点数足够，可以考虑借助业主的DCS系统，利用冗余点，在原有的窑尾控制画面中增加一个链接，能够直接进入脱硝主画面即可。
这样做能够减少重复投资，也可以不增加运行管理人员，对业主的投资成本和管理成本都大有好处。
总结
首先，SNCR技术在新型干法水泥窑上脱硝是可行的，结果能满足国家环保要求。
第二、不管是原理还是工艺流程，SNCR技术都不算复杂，但各种设备的选型、位置的布置还是相当有讲究的。目前，做水泥窑脱硝的企业很多，但是能周到考虑各种因素，将脱硝系统做到可靠、稳定运行的不多，希望水泥企业能多方比较、慎重选择，最终为自己选择一套合适的系统。
国发【2011】26号文件即《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》明确指出：“十二五”期间，全国氮氧化物排放量比“十一五”削减10%。众所周知，在生产水泥熟料的过程中，氮氧化物的排放量相当巨大，截止到2011年底，我国在役新型干法水泥生产能力为25.94亿吨，生产线1513条;2012年全国新增水泥生产线98条，新增新型干法熟料产能1.315亿吨，折合水泥产能2.087亿吨，占总新型干法熟料产能的8.14%(数据来源于中国水泥协会、中国水泥网)，是继火电、机动车尾气之后的第三大排放源，严重危害生态环境和人体健康。为此，水泥脱硝义不容辞，刻不容缓。
目前，水泥窑炉SNCR技术原理都是一样的，只是还原剂选用不同，分别为液氨、氨水和尿素。液氨属于重大危险源，安全方面需要考虑的问题非常多，一般水泥企业不会采用;尿素相对容易储存，但尿素本身不能参加脱硝反应，只能将尿素热解或者电解成氨才能起作用，转化需要消耗大量的能量，初始投资成本相对比较高，运行成本也随之增加;氨水不属于重大危险源，采购、运输和储存相对比较方便，所以绝大多数企业选择使用氨水作为还原剂，浓度一般为20%。
1、SNCR技术脱硝原理
在800～1100℃范围内，采用氨水作为还原剂，在分解炉内或一定位置还原剂与NOx进行反应，将NOx转化成无污染的N2和H2O，SNCR技术不需要催化剂。
还原NOX的主要反应为：
8NH3+6NO+3O2→7N2↑+12H2O
当温度高于1100℃时，NH3则会被氧化为NO，即:4NH3+5O2→4NO↑+6 H2O该反应会增加氨水的耗量，提高运行成本，在设计时要充分考虑并于避免。
2、SNCR技术脱硝工艺流程
很多企业都在使用该工艺路线图，但很少有企业真正清楚该工艺路线!真正了解炉内流场的分布!真正懂得各种物料的配比!而且好多企业为拿到项目不断的降低配置，致使系统运行不稳定，效率无法保证。
3、SNCR技术脱硝工艺组成
SNCR技术脱硝工艺组成包括氨水储存模块、除盐水储存模块、分配计量模块、喷射模块、系统保护模块和供电控制模块。
还原剂氨水通过车辆运输并装载入氨水储存罐，通过循环输送泵在混合器中与除盐水混合，根据设定的参数和系统反馈信号，氨水溶液经混合后进入喷射系统，在喷枪内与压缩空气混合，雾化后喷入炉膛内。使之与烟气中的NOx反应，并将其还原成氮气和水。
公司在四川某水泥厂4000t/d生产线上实施了SNCR烟气脱硝技术，于2012年12月完成系统调试并投入运行。从调试过程中DCS显示的数据以及后期的环保检测来看，系统运行正常，性能满足设计要求。
1)、系统的设计参数
2)、项目中设备的配置
氨水储存罐采用不锈钢材质，氨水输送系统中的泵、阀门、管道全部采用不锈钢材质。为了保证系统的正常稳定运行，专门设置了冷却风系统。氨区的设备布置和冷却风布置如下图：
根据现场实际以及计算机模拟的结果，在分解炉中上部以及鹅颈的入口分别设置了一层喷枪，每层布置六支喷枪，喷枪各部件均采用不锈钢材料制造，喷嘴头材质为哈氏合金，喷枪其它部分为316L材质，套管采用310材质。整个喷枪选材充分考虑其耐高温、耐腐蚀、耐磨蚀等要求。本项目中选用的喷枪安装图和喷雾试验情况如图所示：
经过设备单体调试和联动试验，系统控制系统指令正确，各个设备运转正常，DCS显示的数据如下：
(注：热态运行的氨水浓度为17%，在实际使用过程中先期稀释成15%的氨水。)
经过六个月连续运行，当地环保部门对SNCR脱硝系统进行了效率测试，检测数据如下：
由以上数据可以看出，脱硝效率达到甚至超过了设计值，说明SNCR技术在水泥窑脱硝项目中是完全可行的。总结项目执行过程中的经验，本人以为以下几点值得重点关注：
1)、需要搞清楚炉内流场的分布情况
在项目执行以前，公司就根据分解炉的结构特点，结合窑炉物料的配比、风的用量以及投煤燃烧情况对窑炉的流场分布情况进行了CFD模拟，确定炉膛原始流场的分布和NOX分布情况。
2)、氨水喷入位置的选择
新型干法水泥窑炉SNCR技术脱硝的喷氨位置一般都在分解炉上，即在分解炉找一个合适的温度区域喷入氨水。从SNCR技术脱硝原理可以看出，在800～1100℃范围内NOX被还原成了氮气，温度过低则反应速度明显下降，会造成大量的氨逃逸;温度过高氨会被氧化成了NO，又会增加氨的消耗，造成脱硝成本升高。同时，了解了原始流场情况、NOX分布情况和窑炉的温度情况，就可以布置喷枪位置了。
喷枪布置过程中应注意以下几个问题：
a) 喷枪必须布置在温度介于800～1100℃区域，而且反应必须有足够的时间;
b) 选择合适喷枪形式并合理布置;
c) 氨和NOX必须充分混合。
这个问题是SNCR技术脱硝系统中至关重要的，因为这些问题不仅仅就是这些问题!这些问题直接关系到脱硝的效率、氨的耗量和逃逸问题等等。
这样，经过反复校核，最终得出的流场分布情况如下：
3)、氨水的储存问题
氨水是氨气的水溶液，是一种无色透明液体，有强烈刺鼻气味，呈弱碱性，具有一定的腐蚀作用，碳化氨水的腐蚀性更加严重，对铜的腐蚀比较强，钢铁比较差，对水泥腐蚀不大，对木材也有一定腐蚀作用。氨水易挥发出氨气，随温度升高和放置时间延长而增加挥发率，且随浓度的增大挥发量增加。氨水易分解放出氨气，温度越高，分解速度越快，可形成爆炸性气氛;若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。
由于氨水在空气中存放会挥发，吸收二氧化碳后又会生成碳铵(即
2NH3·H2O+CO2=(NH4)2CO3+H2O)，两者都不利于SNCR技术的实行，因此氨水储罐的设计细节就得考虑仔细。
由于氨分解可能形成爆炸性气氛(爆炸极限为16%~25%)，应该注意氨水储
罐泄压和有效容积问题，必要时考虑装备冷却系统。全国多次发生氨水储罐补焊爆炸的案例：如1993年某化肥厂氨水储罐拆卸过程中发生爆炸;2012年某企业因为对氨水储罐进行补焊发生爆炸等等。
4)、控制系统
单独就SNCR技术脱硝系统而言，系统控制的点数不是很多，PLC控制就足够了。
目前新型干法窑水泥企业都采用DCS控制系统，配备工程师站和足够的操作员站，如果系统冗余点数足够，可以考虑借助业主的DCS系统，利用冗余点，在原有的窑尾控制画面中增加一个链接，能够直接进入脱硝主画面即可。
这样做能够减少重复投资，也可以不增加运行管理人员，对业主的投资成本和管理成本都大有好处。
总结
首先，SNCR技术在新型干法水泥窑上脱硝是可行的，结果能满足国家环保要求。
第二、不管是原理还是工艺流程，SNCR技术都不算复杂，但各种设备的选型、位置的布置还是相当有讲究的。目前，做水泥窑脱硝的企业很多，但是能周到考虑各种因素，将脱硝系统做到可靠、稳定运行的不多，希望水泥企业能多方比较、慎重选择，最终为自己选择一套合适的系统。