一 前言

中國鎂礦資源豐富，主要分布在遼寧地區(qū)和山東地區(qū)，品位高，雜質(zhì)少。以菱鎂礦為原料，以煤氣或煤炭為燃料在700~1000℃燒成的氧化鎂為輕燒氧化鎂。輕燒氧化鎂是一種重要的無機化工產(chǎn)品，主要用于制造膠凝材料，如含鎂水泥、絕熱和隔音的建筑材料，也可做陶瓷原料；將輕燒鎂進行化學處理后，可以制成多種鎂鹽，用作醫(yī)藥、橡膠、人造纖維、造紙等方面的原料。但是，在生產(chǎn)輕燒氧化鎂的過程中經(jīng)常會產(chǎn)生含有大量顆粒物和氮氧化物的煙氣，對環(huán)境造成很大的危害。而且隨著鎂質(zhì)材料行業(yè)迅速發(fā)展，氧化鎂輕燒窯日益增多，煙氣污染也越來越嚴重。遼寧省地方標準db21/3011-2018《鎂制耐火材料工業(yè)大氣污染物排放標準》規(guī)定2021年1月1日期起輕燒窯的顆粒物、二氧化硫（so2）、氮氧化物（nox）的排放限值分為由50、100、200mg/m3修改為30、50、100mg/m3。隨著環(huán)保要求越來越嚴格，采用高效設備及技術(shù)對輕燒窯煙氣進行治理已迫在眉睫。

二 輕燒窯煙氣特點

（1）輕燒窯出口煙氣溫度低且波動大，100~250℃。

（2）nox含量100~500mg/m3。

（3）so2含量較低，一般不高于300mg/m3；部分輕燒窯so2排放濃度低于50mg/m3。

（4）輕燒窯已采用布袋除塵，除塵后顆粒物濃度滿足排放要求。

（5）氧含量高，濕度大。

三 輕燒窯煙氣超低排放技術(shù)路線

根據(jù)輕燒窯的煙氣特點，結(jié)合近年來脫硫脫硝技術(shù)在各行業(yè)的推廣應用經(jīng)驗，可用于輕燒窯的工藝路線有兩種：（1）脫硫前脫硝—布袋除塵+中溫scr脫硝+濕法脫硫；（2）脫硫后脫硝—sds干法脫硫除塵+低溫scr脫硝。兩種工藝路線的對比如下：

首先，輕燒窯煙氣溫度低且波動大，如采用中溫scr脫硝，需要設置熱風爐和ggh換熱器將煙氣溫度升高到280℃以上。氧化鎂廠可利用的燃料氣一般只有天然氣，天然氣單價約2.6元/m3。以一臺10000m3/h的輕燒窯煙氣為例，煙氣溫度每升高10℃，僅天然氣消耗一項，年運行成本增加約10萬元/年。在實際應用中，采用中溫scr，熱風爐對煙氣升溫的幅度不低于30℃，天然氣消耗成本不低于30萬元/年。而采用150℃的低溫scr，熱風爐僅在煙氣溫度低于150℃時使用，天然氣消耗大幅降低；同時，由于僅需間歇性對煙氣進行加熱，無需設置ggh換熱器，減少系統(tǒng)投資。

其次，輕燒窯煙氣二氧化硫含量較低，采用sds干法脫硫即可達標排放。sds脫硫溫降低，不會引起天然氣消耗的明顯增加。同時，sds法的脫硫劑以干粉形式直接噴入煙道中，不需要設置制漿系統(tǒng)和脫硫塔，且沒有廢水產(chǎn)生，投資成本和運行成本均比濕法脫硫低。

最后，脫硫后脫硝——sds干法脫硫除塵+低溫scr脫硝工藝不需要設置ggh和脫硫塔，系統(tǒng)阻力比脫硫前脫硝工藝低2000pa以上，因此引風機功耗明顯降低。以一臺10000m3/h的輕燒窯煙氣為例，引風機功耗可降低約15萬元/年。

綜上所述，輕燒窯煙氣治理推薦采用“sds干法脫硫除塵+低溫scr脫硝”的工藝路線。

四 華電光大低溫脫硝催化劑介紹

作為國內(nèi)首家也是唯一一家完全自主知識產(chǎn)權(quán)的scr平板式催化劑公司，北京華電光大環(huán)境股份有限公司依托華北電力大學生物質(zhì)發(fā)電成套設備國家工程實驗室多年來在煙氣環(huán)保領(lǐng)域方面的研發(fā)成果，本著“技術(shù)為根、誠信為本、節(jié)能環(huán)保、利國利民”的經(jīng)營理念，建成板式催化劑生產(chǎn)線，產(chǎn)能達到30000立方米/年。目前主營的催化劑有“高溫、中溫、寬溫、低溫”全溫區(qū)系列和“抗堿金屬、抗砷中毒、超強耐磨”等特種催化劑，并已成功應用在火電廠、氧化鋁焙燒、焦化、鋼鐵、化工等多個行業(yè)中。2019年，華電光大參與完成的《新型多溫區(qū)scr脫硝催化劑與低能耗脫硝技術(shù)及應用》榮獲國家科學進步二等獎和教育部科學技術(shù)進步一等獎。

華電光大低溫脫硝催化劑適用范圍廣，經(jīng)過半工業(yè)化試驗驗證，在150~280℃溫度區(qū)間內(nèi)具有良好的脫硝活性。同時抗堿金屬中毒能力強；so2轉(zhuǎn)化率低，硫銨鹽生成量少；抗堵塞能力強；需用反應器體積小，初投資少。華電光大可針對客戶所提供的煙氣參數(shù)量身定制最佳催化劑方案。

目前，華電光大低溫催化劑已在數(shù)十個項目中取得成功應用。其中，太鋼三燒超低排放改造工程中，脫硝催化劑運行溫度150℃，自2020年1月22日投運以來，運行良好，脫硝出口nox濃度穩(wěn)定在30mg/m3以下，完全滿足設計要求。