应对环保监管水泥行业“犯难”…为何迟迟不推行SCR

by Kim Jonghwa

Published 10 Dec.2024 07:00(KST)

Updated 10 Dec.2024 07:21(KST)

open/close

德国贝库姆等主要水泥工厂因SCR副作用承压
技术尚未完全验证数万亿韩元投资恐成沉没成本

水泥行业在政府即将强化氮氧化物（NOx）排放管制之际，正面临难关。为符合政府环境标准，必须引进“选择性催化还原法（SCR）”，但由于需要大规模投资，且减排效果尚未得到验证，大规模投资很可能沦为沉没成本，业界对此反复权衡。

政府于去年9月预告修订“关于大气管理区域大气环境改善的特别法实施细则部分修正案（大气管理区域特别法）”，内容包括将忠北地区水泥企业的NOx排放量从2025年的135ppm分阶段削减至2029年的110ppm，计划自明年起实施。

双龙C&E东海工厂的水泥生产设备。双龙C&E提供

水泥在以1500℃以上高温焙烧石灰石等原料，生产水泥半成品熟料的过程中，会大量产生NOx。为降低NOx排放，水泥企业目前采用向废气喷射尿素，使其转化为氮气和水的“选择性非催化还原法（SNCR）”。

然而，要符合政府强化后的环境标准，仅凭现有SNCR系统已无法达标。SCR系统是将废气导入内置的独立装置中去除NOx的技术。据悉，若通过SNCR系统可去除约50%的NOx，采用SCR系统则可去除约80%至85%的NOx。

SCR系统的催化剂反应会随温度变化而不同，又必须新建独立装置，技术难度较高。若在全行业共36座回转窑上全部加装SCR系统，预计至少需要1万亿韩元以上投资，安装后每年还将产生7000亿韩元以上的运营成本。水泥行业表示，“SCR系统尚未完成技术验证，即使投入数万亿韩元，该成本也可能沦为沉没成本”。因此，水泥行业已请求在完成对SCR系统的技术验证之前，至少将NOx排放标准由最终的110ppm放宽至120ppm。

就SCR系统的技术成熟度而言，世界性水泥专业杂志《World Cement》曾在2020年8月和2023年10月等多个时间点报道，德国主要水泥工厂在2018年至2019年间安装并运行SCR装置时，暴露出粉尘积聚、催化剂性能下降等多种问题。

据《World Cement》报道，由Holcim运营的德国卡尔斯多夫工厂，由于粉尘积聚和催化剂性能下降，SCR无法正常运转，只得频繁停止SCR运行并进行检修。尽管通过强化催化剂清洗系统和防止粉尘积聚系统进行重新设计，但在与既有设备整合过程中遇到困难，不得不进行额外的工艺调整和持续维护保养，导致额外成本大幅增加。

位于法兰克福附近的Holcim贝库姆工厂同样因粉尘积聚导致催化剂堵塞，废气温度调节也偏离最佳范围，NOx去除性能下降等问题不断出现，最终不得不通过修改设计重新安装。该厂在引进SCR时已投资1420万欧元（约213.5亿韩元），随后又投入额外维护保养费用，因而承受了较大的经济压力。

位于图林根州、由意大利Buzzi Unicem集团旗下的Dyckerhoff品牌所有的Deuna工厂，在狭小空间内安装SCR系统时，也不得不多次修改设计。SCR投入运行后，又因粉尘负荷问题等导致装置频繁停运，为了重新布置催化剂和清洗系统，多次进行设计修改和再安装，停工期不断拉长，给公司带来了沉重负担。

《World Cement》通过这些案例分析称：“这些问题在德国其他水泥工厂也经常出现，表明在运行环境苛刻的条件下，SCR系统的运行需要特别的维护管理和技术改进。”

水泥行业指出，为遵守强力环境监管而由德国水泥企业引进的SCR系统，其水泥工厂规模（年产约100万吨）远小于国内水泥企业运营的水泥工厂（年产300万吨以上），却仍然出现上述副作用；若将SCR系统原样应用于拥有大型生产设施的国内水泥工厂，不仅难以避免副作用，也无法确信能否真正达到政府提出的管制标准。一位业内人士表示：“政府将管制值定为110ppm，是在不出现德国水泥工厂那类副作用、并且SCR系统能够发挥最佳效率的前提下，才有可能实现的水平”，“政府与水泥行业之间的认知差距过大”。

韩国水泥协会相关人士表示：“水泥行业目前也在持续推进既有减排装置效率最优化、改造为NOx低排放型生产设备，以及开展高效率新减排技术研究等多种努力”，“在SCR系统的技术稳定性尚未得到保证之前，非常有必要在考虑行业现实的基础上放宽监管标准”。