1、钢铁超低排放技术

1.1烟气循环（huán）利（lì）用

烟气循环利（lì）用源头（tóu）减（jiǎn）量技术（shù）就是（shì）将不（bú）处（chù）理或简单处理后的（de）烟气返回工序循环利（lì）用，从而实现烟气（qì）的源头减量。目前，烧结（jié）机（jī）烟气循环（huán）利（lì）用已经成为（wéi）行业推荐采用的技术，正在迅速推广应（yīng）用，实际应用可以（yǐ）减少烟（yān）气处理（lǐ）量40%，那（nà）么超低排放改造需处理的烟气量就只有原来的60%，最大限（xiàn）度地保（bǎo）留利用现有烟（yān）气处理设施（shī），通（tōng）过选择氮氧化物浓度高（gāo）的部分循环（huán），还可以（yǐ）降低入口浓（nóng）度，有可能（néng）就不用上脱硝（xiāo）项目，既使上，投资和运行（háng）成（chéng）本（běn）都会降低。

根据现场考察的（de）研究成果，钢铁长流程吨钢排放（fàng）烟（yān）气量（liàng）平均34650Nm3（折（shé）合43.7t），采用烟气循环利用，至少可以减少50%，烟气循环（huán）源头减量应该作为保护大气环境的首选技术，通（tōng）过（guò）此技术，最终（zhōng）实（shí）现吨（dūn）钢外排（pái）烟气量减少到现状的10%以下，这对减（jiǎn）少钢铁超低排放改造的投资（zī）和成本具有非常重要（yào）的意义（yì），特别是可（kě）以减少大气污染物（wù）总量。

1.2喷雾蒸发（fā）冷却调质、喷雾干燥技（jì）术

喷雾蒸发冷却（què）调质（zhì）与喷雾干燥系统（tǒng）由液体管（guǎn）线、压缩气体（tǐ）管线、控制器、壳体和卸（xiè）灰等部（bù）分组成，工艺原理（lǐ）和设备（bèi）组成是相同的，只是用（yòng）途（tú）不同。喷雾蒸发（fā）冷却（què）调质主要是用于烟气的（de）冷却、调质、抑（yì）尘等预处（chù）理，比如转炉干法电除（chú）尘（chén）前的（de）蒸发冷却塔、烧结（jié）机头烟气半干法（fǎ）的（de）蒸发加湿。

喷雾蒸（zhēng）发冷（lěng）却调质技术的主要特（tè）点（diǎn）：1）可以（yǐ）实现烟气快速冷（lěng）却（què），将烟气从1000℃冷却到260℃所需时间不到1s，特（tè）别适合钢铁行业瞬时性烟气量（liàng）、温（wēn）度大幅（fú）、频繁、快速变化的工况；2）可以（yǐ）实现烟气大幅减量，比如800℃烟气冷却到130℃，采用混风冷却后（hòu）的烟气体积是标况烟气体（tǐ）积的10倍以上，而采用喷雾蒸发冷（lěng）却只（zhī）有1.1倍；3）蒸发冷却本身（shēn）就有除尘功能，可以使（shǐ）粉（fěn）尘颗（kē）粒（lì）凝（níng）聚长（zhǎng）大，还有利于提高后步除尘设（shè）备（bèi）的（de）效率。

喷（pēn）雾干燥技术的（de）主（zhǔ）要目的是利用烟气余热（rè）处理废（fèi）水（shuǐ），比如分离浓盐水（shuǐ）中（zhōng）的水（shuǐ）蒸气和（hé）盐、将高炉渣等高温熔渣干法粒化、分离浓（nóng）缩（suō）酸洗废水（shuǐ）中的酸、热（rè）解热氧化废（fèi）水中（zhōng）的（de）COD有机污染物等。

1.3烟气多功（gōng）能高（gāo）效喷淋洗涤技术

管（guǎn）道式多功能高效喷淋洗涤技术（shù）具有（yǒu）除（chú）尘、脱硫、脱硝、脱白、脱酸、脱有机污（wū）染物（wù）、脱重（chóng）金属、高效低阻换（huàn）热等多功（gōng）能，既可（kě）用（yòng）作烟气循环利用的简单处理，又是超低排放（fàng）改（gǎi）造（zào）的终端技术。作为精除尘器，出口颗粒物浓度小于20mg/Nm3，与湿电结合，可以确（què）保达到10、5mg/Nm3的超低水平，甚至低到微（wēi）克级（jí），即（jí）小于1mg/Nm3。

该技术的主要特点：1）精除尘：对于旋风除尘、电（diàn）除尘（chén）、布袋除（chú）尘不能达到超低排放（fàng）的烟气，可以对超细（xì）颗粒（lì）进行（háng）两（liǎng）级相变（biàn）和冲击吸收，实（shí）现除尘（chén）超（chāo）低排放（fàng）。与（yǔ）湿电（diàn）结合，可以更（gèng）高效地精除尘、除雾。2）脱硫、脱硝：对于能溶（róng）于水（shuǐ）的二氧化硫（liú）、氮氧化物，可以在烟气（qì）温度（dù）50℃左右（yòu）实现超低排放，与喷雾（wù）干燥结合，还可（kě）以处理（lǐ）脱硫脱（tuō）硝浓缩液，回收产物。去除NO，可以先（xiān）氧（yǎng）化。3）其他：可以高效冷（lěng）却水蒸气、去（qù）除大部分可溶于水（shuǐ）的污染物，设备阻损小、地面上布置或（huò）地（dì）下布置基本不占地。

2、在（zài）主要（yào）工（gōng）序的应（yīng）用

钢（gāng）铁长流程通常（cháng）包括原料、烧（shāo）结、球（qiú）团、焦化、高（gāo）炉炼铁、转（zhuǎn）炉（lú）炼钢、热轧、辅（fǔ）助等众多工序，在（zài）充分利用原有设（shè）施基础上，都可以“打补丁”方式采（cǎi）用上述技术实（shí）现超低排放。下面分（fèn）别探讨（tǎo）上述技术在烧结、高炉、转（zhuǎn）炉等工序的应用。

2.1烧结

烧结烟气包（bāo）括机头（tóu）、冷却（què）、原料、混料等工序烟气，是钢铁超低排放改造的重点，投（tóu）资成本增加较多（duō），特别是机头烟气脱硝。

1）脱硝：首（shǒu）选烟气循环，与烧结（jié）漏风治理结合，大幅减少40%以（yǐ）上的烟气（qì）量，选择NO浓度高的烟气循环，使超（chāo）低排放改造进口烟（yān）气氮氧化物浓度降（jiàng）低，排放要（yào）求不高时不必上脱硝项目，既（jì）使上，投资和（hé）成（chéng）本都（dōu）会减（jiǎn）少（shǎo）。在脱（tuō）硝工艺选择上，在现有湿法脱硫的基础上，补丁或旁路（lù）增（zēng）加次氯酸钠、臭氧、等离（lí）子等（děng）氧化脱（tuō）硝技术，在脱（tuō）硫塔顶部或外部（bù），采（cǎi）用多功能高（gāo）效（xiào）喷淋洗涤技术，实（shí）现排烟脱硝、除（chú）湿脱白，还（hái）有二噁（wù）英、硫酸、盐酸、氢氟酸（suān）等酸雾、重金属等多污染物的协同去除。低温氧化脱硝的副（fù）产物是硝酸钠（nà）、亚硝酸钠，提纯后为化工产（chǎn）品（pǐn）。

2）脱硫：利用（yòng）原有湿（shī）法脱硫系统，改用（yòng）钠法、镁法、氨法脱硫（liú），结（jié）合采用烟气喷雾干燥技术，处理（lǐ）零排（pái）脱硫废（fèi）水，提高脱硫产（chǎn）物（wù）附加值。

3）除尘：机头烟气在脱硫脱硝过程中就可以实现超低排放，冷（lěng）却（què）、原料、混（hún）料等工序的补丁式组合采用多功能（néng）高效喷（pēn）淋洗涤和烟（yān）气循环利（lì）用技术（shù），可以极限回收烟气余热（rè），大幅减少、近零外排烟气，减少除尘电耗（hào）。

2.2高（gāo）炉

高炉区（qū）域超低排（pái）放改造涉及出（chū）铁场除尘、上料除尘、水冲（chōng）渣、热风炉烟气脱（tuō）硫脱硝、高炉（lú）煤气除尘（chén）脱硫（liú）脱（tuō）氯等。

1）出（chū）铁场除尘（chén）：高炉出铁场除尘几乎都是采用（yòng）大型布袋除尘器，多尘源烟（yān）气集中捕（bǔ）集进入（rù）大布（bù）袋除尘器除尘后，由集中（zhōng）的引风机抽引对空排（pái）放。多数用户原设计排放粉尘浓度都是（shì）20mg/m3，与超低排放差距不大。可以（yǐ）尝试组合采用喷雾蒸发冷（lěng）却干雾抑尘、多（duō）功能喷淋洗涤和烟气循环（huán）利（lì）用（yòng），将（jiāng）个别（bié）尘源或部分烟气简单处理后循环利（lì）用，原布袋除（chú）尘器由于风速降低就可以实现（xiàn）超低排（pái）放，风机工况风（fēng）量减少到额定（dìng）风量的60%时，风机电耗就可以减半，低投入（rù）实（shí）现超低排（pái）放（fàng）的同时（shí），还具有显（xiǎn）著的节电效益，比如高（gāo）炉（lú）出（chū）铁（tiě）场（chǎng）除尘风机额定（dìng）电（diàn）机功（gōng）率2500kW，小时节电超（chāo）过（guò）1000kWh。

2）高炉上（shàng）料除尘：高炉上料除尘多采（cǎi）用电除（chú）尘，设计排放粉尘浓（nóng）度约50mg/m3，实际（jì）会（huì）更高（gāo）。可（kě）以在现有（yǒu）风机出口后、排放前，增（zēng）加（jiā）多功能喷淋洗涤、烟气循（xún）环利用实现超（chāo）低排放，原有电除尘器检修后保留作为粗除尘设备（bèi），或停止（zhǐ）供电仅作为粗除（chú）尘设备节电（diàn）。

3）高炉水冲（chōng）渣：高炉水冲渣（zhā）主要（yào）需要脱白和（hé）回收余热。目前多（duō）采（cǎi）用风冷却冷凝+混风脱白，余（yú）热回收（shōu）一（yī）般是通过循环（huán）水余（yú）热（rè）回收供暖。由于冲水后蒸汽温度、循环水（shuǐ）温都只有90℃，回（huí）收利用余热（rè）难（nán）度大（dà）、效率低，冒蒸汽的源（yuán）点很多，很（hěn）难密封收集干（gàn）净。可以尝试改用（yòng）喷（pēn）雾干燥粒（lì）化，可以在干燥坑一侧（cè）单独另做一套，改造不影响生产（chǎn），可回收高品质余（yú）热，还可以处理废（fèi）水。

4）热风炉脱硫：热风炉（lú）烟气中SO2、NOx含量都不高，但按照超低（dī）排放烟气（qì）要求又不得（dé）不（bú）改（gǎi）造。目前（qián），行业（yè）趋向于采用高炉（lú）煤气源头（tóu）脱（tuō）硫，通过高比（bǐ）例烟气循（xún）环（huán）利用来脱硝。

2.3转炉

转炉区域除尘超低排放改造，可以尝试（shì）在现有除（chú）尘系（xì）统基（jī）础上（shàng），选择表1推荐的实用技术通过（guò）“打补丁”实（shí）现，同时降低电耗和设（shè）备维修成本。

1）转炉一次除尘：转（zhuǎn）炉一次除（chú）尘是转炉区（qū）域超（chāo）低排放改造的重点和难点（diǎn），主要是因为一次除尘涉及煤气（qì）净（jìng）化，存在爆炸隐患（huàn）。对于现（xiàn）在采用的干法、半干法、湿法，都可以通过补丁或旁路增加多功能（néng）直（zhí）接喷淋（lín）洗涤（dí）系统实现超低排放（fàng），喷（pēn）淋洗（xǐ）涤系统与湿电相结（jié）合，可（kě）以更稳定地达到超（chāo）低（dī）、微克排放水平，还有除湿脱白。

2）转炉二（èr）次（cì）三（sān）次（cì）除尘（chén）、铁水处理（lǐ）除尘：尘源点多（duō），采用集中大（dà）型布袋（dài）除尘器，设计排放浓度（dù）与超低（dī）排放水（shuǐ）平差距小，结合采用烟气循环利用（yòng）、多功（gōng）能喷淋洗涤（dí）、蒸发（fā）冷却技术（shù），都可以实现低投入低成本超低排放，循环利用率超（chāo）过40%，还能取得（dé）节电效益。

3）钢渣处理、连铸二冷却蒸汽（qì）：主要都是涉及（jí）水蒸气冷凝处理，采用多（duō）功（gōng）能喷（pēn）淋洗涤（dí）和烟（yān）气（qì）循环（huán）利（lì）用（yòng），可以在（zài）回收冷凝水和余热的同（tóng）时，实现超（chāo）低近零排放。

3、参考案例

3.1三座120t转炉干（gàn）法除尘局部优化改造（zào）

用户干（gàn）法电除尘器设计尺（chǐ）寸小、运（yùn）行时间长、性能下降、存在瞬时（shí）性冒烟，三座转炉扩容（róng）到120t，烟（yān）气（qì）量增加。在（zài）保留利（lì）用原工（gōng）艺设备的前提下，组合采用补丁方案（àn），蒸发冷（lěng）却器喷枪改用氮（dàn）气雾化，并提（tí）高（gāo）出口温度100℃，减少了工况烟气量，增加旋风除尘器，粗灰比例提高到（dào）约70%以上（shàng），电除尘器前增加（jiā）间接换热器。旋风和颗粒层除尘器可（kě）以低成本地将粗灰比例从40%提高到80%以上，对（duì）实现超低排（pái）放和减少（shǎo）电除尘（chén）器积灰维修量十分有利。改造达（dá）到了（le）预期目标，解决了瞬时冒烟（yān），并具备实现超低排放和脱白的条件，投资（zī）减少一半，最快一座转炉仅施工两周时间。转炉（lú）半干法、湿法超低排放改造都可以参考（kǎo）。

3.2两（liǎng）台210m2烧（shāo）结机尾烟气除尘

用户两台烧结机机尾除尘采用电除尘，出口实际粉尘浓度在80-150mg/m3，在引风机与烟（yān）囱（cōng）之间（jiān），新安（ān）装多功能直（zhí）接喷淋洗涤（dí）器，改造后粉（fěn）尘浓度平均在（zài）10mg/m3以下。方案主要优（yōu）点：投资少（shǎo），只有其他方案的一半，设（shè）备新（xīn）增阻损不超过500Pa，系（xì）统总阻损降低（dī），改造（zào）只有管道对接（jiē）需要停产，车间（jiān）内吸风口的负（fù）压（yā）增（zēng）大，车间环境卫（wèi）生好。沉（chén）淀泥浆回原料，不需要循环水处理，没有二（èr）次污染。下（xià）步增加烟气循环利用，喷淋出口净湿烟气（qì）送环冷（lěng）可以节电，可以处（chù）理浓盐（yán）水。高（gāo）炉出铁场、铁水处理、原料除尘（chén）等（děng）原采用（yòng）电除尘器的场合，都可以考虑增加多功能直接（jiē）喷（pēn）淋洗涤（dí）实现超低排放，同时节电。

3.3 2000m3高炉出铁（tiě）场（chǎng）除尘

用户2000m3高炉出铁场除尘为侧吸，开（kāi）、堵铁口会有瞬时（shí）性的烟气抽吸不到（dào），出铁场当时没做密封，时常会（huì）有烟（yān）气冒出（chū）车间，环保压力（lì）大、改造难度大。采用了现场喷雾蒸发干雾（wù）抑除（chú）改造，投资很少（shǎo），改造不（bú）需要（yào）停（tíng）产，圆满（mǎn）解决了问题，车间环境卫生好，实测岗位粉尘（chén）浓（nóng）度2mg/m3。下步打算（suàn）与多功能喷淋洗涤、烟气循（xún）环（huán）利用减量（liàng）结合（hé），实现超低排放和节电。

4、结论（lùn）与建议

钢铁（tiě）超低排放改造（zào）时间紧（jǐn）、任（rèn）务重，在确保完（wán）成（chéng）全（quán）流（liú）程超低排放目标的（de）过程中，在参考示（shì）范企业改造方法的同时（shí），需（xū）要不断尝试采用可行、可靠的（de）新技术，以降低成本（běn）、减（jiǎn）少投资。在现有工艺设备的基础上通过“打补丁”实现（xiàn）超低排放，与节电（diàn）、节水、节省设备（bèi）维修相结合，能实现（xiàn）不增加成本甚至（zhì）有效益，这（zhè）就为（wéi）采（cǎi）用环（huán）保管家、合同节能、合同节水等方式改（gǎi）造创造了条件，缓解（jiě）企业的资金压力和技术风险。