环境保护部环境与经济政策研究中心气候变化政策研究部副研究员 冯相昭博士
众所周知工业化改变了人类社会，这种改变把福祉与问题一起带来。其环境保护工作同时面临多重严峻挑战。就大气污染而言，其中除广泛认知的火力发电和汽车尾气排放污染外，水泥行业作为一个高污染物排放、高能源消耗、高资源消耗的行业，既是温室气体CO2的排放大户，又是大气污染物的重要排放源。
“水泥企业的温室气体排放与常规大气污染物具有明显的同源排放特性。”冯相昭解释说，水泥行业的CO2主要来自于工艺过程(钙质原料的分解)和化石燃料的燃烧。水泥行业大气污染物排放是指在生产过程中(化石燃料燃烧、电力消耗)排放的各种污染物，主要为粉尘颗粒物和NOx等。
“从消费的角度来讲，我国水泥行业二氧化氮的排放上占据主导的地位”。冯相昭结合数据向记者说明，全国水泥行业年排放氮氧化物约200万吨，占全国氮氧化物排放量的10~12%左右，居火力发电和汽车尾气排放之后的第三位。因此水泥行业的节能减排工作被列为全国节能减排工作的重中之重。
据冯相昭介绍说：“现阶段水泥行业脱硝(氮氧化物减排)工作已成为环保硬约束，目前水泥行业的氮氧化物控制技术主要有：高效低氮燃烧器，分级燃烧，选择性非催化还原(SNCR)和选择性催化还原(SCR)等几项技术”。但是冯相昭指出，其潜在不容忽视的是脱硝会增加企业投资、能源消耗、运营成本和熟料生产成本，还可能诱发高能耗、高污染的合成氨行业快速发展。当前，在水泥产能过剩、效益下滑之际，水泥企业希望国家能尽快出台相关脱硝补偿政策或激励机制，还需要评估氮氧化物减排对合成氨行业的逆向激励和环境影响。“当然，企业也应加强对脱硝装备的安全运行和管理，减少费用，同时优化资源和资金配置”，冯相昭说。
出重拳强化氮氧化物减排，在此背景下，冯相昭表示，自“十一五”以来，国家发改委、工信部、环保部和科技部等部委为控制水泥行业的污染物和温室气体排放、调整产业结构、提高资源综合利用率以及能源利用水平，分别出台了多部涉及水泥行业的政策法规。据冯相昭介绍，具体如调整产业结构，上大压小，减量替换，严禁新建;加强水泥行业的节能减排技术推广，进一步提高水泥行业的能源利用水平;鼓励支持水泥窑协同处置城市垃圾和工业废物，提高资源综合利用程度，减少城市垃圾填埋和焚烧带来的排放和能源消耗。此外，冯相昭还提到，各省市地方也分别出台了相应的法规政策来贯彻执行国家方针，根据各地的实际条件进一步规范了水泥行业的发展。所有这些政策措施对于推动水泥行业节能减排和控制温室气体排放提供了一定的制度保障。
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水泥工业是NOx高排放行业，水泥窑炉NOx排放的主要成分是NO和NO2，其中NO占氮氧化合物总量的95%左右，NO2大约为5%左右。NOx主要产生于熟料煅烧过程中空气中的N2以及煤粉和生料中的含氮化合物的氧化，主要可分为热力型NOx、燃料型NOx和生料型NOx。热力型NOx是当燃烧气体在1600℃以上高温区有足够停留时间时，氮分子N2和氧原子O以及氮原子N和氧分子O2化合生成的。燃料氮的化学结合能较低，在600~800℃的较低温度区就能形成NOx，所以燃料在水泥回转窑分解炉的燃烧过程中也会产生NOx。燃料中的氮根据火焰回流区的形成情况会产生不同数量的NOx，从而影响总的NOx排放量。当燃烧温度达到1600℃时，热力型NOx约为15%~30%，燃料型NOx约为75%。德国近30年的监测结果显示回转窑废气中NOx排放浓度大约300~2200mg/Nm3。而国内运行的新型干法水泥窑NOx排放浓度尚缺乏系统的统计数据，当采取了一定的脱硝工艺和技术后，平均NOx排放量可以控制在800mg/Nm3以内。
