從水泥工業污染控制歷程來看，過去主要是控制顆粒物排放，近年來隨著人們對NOx污染的認知，NOx污染控制越來越受到重視。

1、顆粒物

水泥工業目前使用的除塵技術主要是布袋除塵以及電袋復合除塵器。水泥窯的窯頭、窯尾，采用布袋除塵器或電袋復合除塵器均可，根據煙氣性質，一般需要對煙氣降溫調質，采用增濕等措施將高溫氣體降到150℃以下和適宜的比電阻（＜1011Ω.cm）。其他通風生產設備、揚塵點大多采用布袋除塵器。

(1)布袋除塵

布袋除塵技術是利用纖維織物的過濾作用（纖維過濾、膜過濾和顆粒過濾）對含塵氣體進行凈化。它處理風量范圍大、使用靈活，適用于水泥工業各個工序廢氣的除塵治理。

選擇適當的過濾材料是布袋除塵器的關鍵，目前可供選擇的濾料材質主要有滌綸（聚酯）、丙綸（聚丙烯）、亞克力（聚丙烯腈）、pps（聚苯硫醚）、諾梅克斯（芳香族聚酰胺）、玻璃纖維、P84（聚亞酰胺）和PTFE（聚四氟乙烯）覆膜濾料等。

目前大部分水泥熟料生產企業窯尾布袋除塵器過濾材料均選用覆膜濾料，布袋除塵技術的除塵效率可達99.80-99.99%，窯尾顆粒物排放濃度可控制在10mg/m3以下，甚至更低，運行費用主要來自于更換濾袋和引風機電耗。

(2)電袋復合

電袋復合除塵器，就是在除塵器的前部設置一個除塵電場，發揮電除塵器在第一電場能收集80-90%粉塵的優點，收集煙氣中的大部分粉塵，而在除塵器的后部裝設濾袋，使含塵濃度低的煙氣通過濾袋，這樣可以顯著降低濾袋的運行阻力，延長清灰周期，縮短脈沖寬度，降低噴吹壓力，延長濾袋的使用壽命，相應減少了運行維護成本。

電袋復合除塵技術特別適用于原有靜電除塵器的改造，它充分結合了電、袋除塵的優點，除塵效率可達99.80-99.99%，顆粒物排放濃度小于10mg/m3，甚至更低。

2、氮氧化物

水泥窯型對NOx排放有重大影響，新型干法工藝能顯著降低NOx排放。NOx的產生于燃燒狀況密切相關，因此可采取工藝控制措施，如低NOx燃燒器、分解爐分級燃燒。也可采用末端治理的方法，如SNCR、SCR，是有效去除NOx的環保措施。

(1)清潔生產工藝

新型干法水泥生產用燃料分別從窯頭和分解爐噴入，窯頭煤粉燃燒最高溫度可達1600℃以上，且燒成廢氣在高溫區停留時間較長；煤粉在分解爐處于無焰燃燒狀態，燃燒溫度為900℃左右。由于60%的燃燒料在分解爐內燃燒，燃燒溫度低，在此幾乎沒有熱力型NOx生成，只產生燃料型NOx，因此與普通回轉窯(2.4kgNOx/t熟料)相比，削減了1/3的NOx排放，可使新型干法工藝NOx排放量控制在1.6kgNOx/t熟料。

(2)工藝控制措施

工藝控制措施主要是應用低NOx燃燒器、分解爐分級燃燒，以及保證水泥窯的均衡穩定運行。

低NOx燃燒器具有多通道設計，一般為三、四通道，分為內風、煤風、外風，各有不同的風速和風向（軸向、徑向），在出口匯合形成同軸旋轉的復雜射流。操作時通過調整內、外風速和風量比例，可以靈活調節火焰形狀和燃燒強度，使煤粉分級燃燒，減少在高溫區的停留時間，相應減少了NOx產生量。

分解爐分級燃燒包括空氣分級和燃料分級兩種，都是通過對燃燒過程的控制，在分解爐內產生局部還原性氣氛，使生成的NOx被部分還原，從而實現水泥窯系統NOx減排。

工藝波動會造成水泥窯NOx濃度的劇烈變化（NOx濃度可以作為水泥窯工藝控制參數），需要保持水泥窯系統的均衡穩定運行。通過保持適宜的火焰形狀和溫度，減少過剩空氣量，確保喂料量和喂煤量準確均勻穩定，可有效降低NOx排放。

上述工藝控制措施綜合使用，大約可降低30~70%的NOx排放量，相應NOx排放濃度可控制在300-600mg/m3，相當于末端治理前初始濃度在300-600mg/m3。

(3)末端治理措施

目前應用較多、相對成熟的末端治理措施是選擇性非催化還原技術（SNCR），選擇性催化還原技術（SCR）還在進一步示范完善中。

SNCR是以分解爐膛為反應器，通過向高溫煙氣（850-1100℃）中噴入還原劑（常用液氮、氨水和尿素），將煙氣中的NOx還原成氮氣和水。該技術系統簡單，NOx去除效率約60-70%，排放濃度可控制在100-240mg/m3。

工藝過程控制（低氮燃燒+分解爐分級燃燒）+末端治理SNCR，排放濃度可控制在100-240mg/m3。

SCR是在水泥窯預熱器出口處安裝催化反應器，在反應器前噴入還原劑(如氨水或尿素)，在適當的溫度(300-400℃)和催化劑作用下，將煙氣中的NOx還原成氮氣和水。該技術NOx去除效率可達85-90%，排放濃度可控制在100mg/m3左右。

從目前SCR技術的發展情況來看，有兩種選擇：一是將SCR設備安裝在除塵器之前，這時煙氣溫度較高，可滿足催化還原反應要求，但由于粉塵濃度過高，會造成催化劑磨損和堵塞。另一種選擇是將SCR設備安裝在除塵器之后，這時粉塵濃度非常低，沒有了催化劑堵塞問題，但由于溫度下降較多，催化還原反應溫度不夠。

目前大多數專家傾向于將SCR設備安裝在除塵器之后，希望通過加溫的方式將煙氣溫度提高，從而滿足SCR的催化還原反應溫度要求。SCR技術一次投資較大，運行成本主要取決于催化劑的壽命。由于水泥窯尾廢氣粉塵濃度高，且含有堿金屬，易使催化劑磨損、堵塞和中毒，需要采用可靠的清灰技術和合適的催化劑。

要穩定達到擬定標準提出的排放限值，企業需進一步進行技術改造。

一是采用SCR脫硝工藝。SCR脫硝效率高，脫除率可達到90%以上，應用后可穩定達到標準限值。目前,清華大學SCR選擇性催化還原脫硝技術已有研究成果，金隅冀東水泥、中建材等行業集團也在進行深入技改試驗。

二是在企業目前采取的“低氮燃燒+分解爐分級燃燒+SNCR”聯合脫硝工藝基礎上深度技改。包括對脫硝設施的各個分塊系統深入技改、分級燃燒系統升級改造、在氨逃逸不超標的前提下，增加氨使用量，提高氮氧化物脫除率等措施，也可將氮氧化物的排放限值降低到排放限值，但SNCR脫硝效率最佳70%，一般情況脫硝效率在60%-70%之間，且脫硝效率受窯皮的掉落、來料波動、窯內燒成氣氛等工藝狀況影響較大，脫硝穩定性較差。

3、其他污染物

水泥窯的高溫、長停留時間、氧化氣氛、堿性條件，有利于酸性氣體(HCL、SO2)、有機物的去除，重金屬（Hg除外）固結在水泥熟料中，因此其他大氣污染物排放量很少,SO2能控制在50mg/m3以內。

4、無組織排放控制

水泥工業的粉塵無組織排放是一個突出的環境問題，2016年發布實施的《煤場、料場、渣場揚塵污染控制技術規范》（DB13/2352-2016）針對水泥行業物料運輸、裝卸、存儲提出了具體的污染控制技術要求，可有效降低粉塵無組織排放。

附錄：世界主要國家水泥工業大氣污染物排放標準比較

(1)美國

美國在聯邦法規典40CFR60SubpartF中列出了針對水泥行業常規大氣污染物的排放控制限值，排放限值見表3，其限值制定是基于最佳示范技術（BDT）

(2)歐盟

歐盟在其綜合污染預防與控制（IPPC）指令中，對各典型行業（包括水泥行業）提出污染物排放要求。為配合IPPC指令以及許可證制度的實施，根據各成員國和工業部門的信息交流成果，歐盟委員會出版了33份行業BAT參考文件（BREF）。水泥行業BAT文件最初發布于2001年12月，最新的文件是2010年5月，相應BAT排放要求見下表。

(3)德國

德國在《聯邦排放控制法》下轄的《空氣質量控制技術指南》中規定了對水泥工業的大氣污染排放限值。最新版(2002年)的《空氣質量控制技術指南》對水泥行業的污染物排放要求為：顆粒物20mg/m3、SO2350mg/m3、NOx500mg/m3（一般行業為350mg/m3）、氟化物3mg/m3。

(4)日本

日本對水泥工業的顆粒物排放限值區分了一般地區和特殊地區，一般地區的限值為100mg/m3，特殊地區的限值為50mg/m3。

日本對水泥工業的NOx排放限值要求為500mg/m3和700mg/m3。

本標準限值與國外相關標準對比見下表（只列水泥窯的）。