1、钢铁超低排放技术

1.1烟（yān）气循环利（lì）用

烟（yān）气循（xún）环利用（yòng）源头减量技术就是将不处理（lǐ）或简单处理后的烟气返回（huí）工（gōng）序循环利用，从而实现（xiàn）烟气（qì）的源头减量。目（mù）前，烧结机烟气循环利（lì）用已经成（chéng）为行业推（tuī）荐采（cǎi）用的技术（shù），正在迅速（sù）推广应用，实（shí）际应用可以减（jiǎn）少烟气处理量（liàng）40%，那（nà）么超低排放改造需处理的烟气量就只（zhī）有（yǒu）原来（lái）的60%，最大限度地保留（liú）利（lì）用（yòng）现有烟气处理设施，通过选择氮氧化物浓度高的（de）部（bù）分循（xún）环，还（hái）可以降低入口浓度，有可能就不用上脱硝项（xiàng）目，既使上（shàng），投资和运行（háng）成本（běn）都会降低（dī）。

根据现场（chǎng）考察的（de）研究（jiū）成果，钢铁长流程吨钢排放（fàng）烟气（qì）量平（píng）均34650Nm3（折合43.7t），采用（yòng）烟气循环利用，至少可（kě）以减少50%，烟气循环源头减量应（yīng）该作为保护大气环（huán）境的（de）首选技术，通（tōng）过（guò）此（cǐ）技术，最（zuì）终（zhōng）实现（xiàn）吨钢外排烟气（qì）量减少到现状（zhuàng）的10%以下，这对减少钢铁超（chāo）低排（pái）放改造（zào）的投资和成本（běn）具有非常重要的意义（yì），特别是可以减少大气污染物（wù）总量。

1.2喷雾蒸（zhēng）发冷却（què）调（diào）质（zhì）、喷雾干燥技术（shù）

喷雾蒸发冷却调质与喷雾干燥系（xì）统由（yóu）液体管线、压缩气（qì）体管线、控（kòng）制器（qì）、壳体（tǐ）和（hé）卸灰等部分组（zǔ）成，工艺原理和设备组成（chéng）是相同的，只（zhī）是用途（tú）不同（tóng）。喷雾蒸发冷却调质（zhì）主要是（shì）用于烟气的冷却、调质、抑尘（chén）等预处理，比如转（zhuǎn）炉干法电除尘前的蒸发冷却塔、烧结机头烟气半（bàn）干法的（de）蒸发加（jiā）湿（shī）。

喷雾蒸发冷却调质技术的主（zhǔ）要特（tè）点：1）可以实现烟气快速冷（lěng）却，将烟气从1000℃冷却到260℃所需时（shí）间不到1s，特别（bié）适合钢铁（tiě）行业瞬时性烟气量（liàng）、温度大幅、频繁（fán）、快速（sù）变化的工（gōng）况（kuàng）；2）可以实现烟气大幅减量，比如（rú）800℃烟（yān）气冷却到130℃，采用（yòng）混风冷却后的烟气（qì）体积是标况烟气体积的（de）10倍以上，而（ér）采（cǎi）用喷雾蒸发冷却只有1.1倍；3）蒸（zhēng）发冷却本身就有除尘功能，可以使粉尘颗粒凝聚长大，还有利于提高后步除尘设备的效率。

喷雾干燥技术的（de）主要（yào）目（mù）的是利用烟（yān）气余热（rè）处理废水，比如分离浓盐水中的（de）水蒸气和盐、将（jiāng）高（gāo）炉渣（zhā）等高温（wēn）熔渣（zhā）干法（fǎ）粒化（huà）、分离浓缩酸洗废水（shuǐ）中的酸、热解热氧化废水中的COD有机污（wū）染物（wù）等。

1.3烟气（qì）多功能高效喷淋洗（xǐ）涤（dí）技（jì）术

管道式多功能高效喷淋洗涤技术具有除尘、脱硫、脱硝、脱白、脱酸、脱（tuō）有机污（wū）染物（wù）、脱重（chóng）金属、高效低（dī）阻换（huàn）热等多功能，既可用作烟气循（xún）环利用的（de）简（jiǎn）单处理（lǐ），又是超低（dī）排放改（gǎi）造的（de）终端技术（shù）。作为（wéi）精（jīng）除尘器，出（chū）口颗粒（lì）物浓度小（xiǎo）于20mg/Nm3，与湿电结（jié）合，可以确保达（dá）到10、5mg/Nm3的（de）超低（dī）水平（píng），甚至低到微克级，即小（xiǎo）于1mg/Nm3。

该技术的（de）主要特点：1）精除尘：对于旋风除尘、电除尘、布袋（dài）除尘不能达到超低排放的烟（yān）气，可以对超细颗粒进行两级相变和冲击（jī）吸收，实现除（chú）尘超低排放（fàng）。与（yǔ）湿电结合，可以更高效（xiào）地精除尘（chén）、除雾。2）脱（tuō）硫、脱硝：对于能溶于（yú）水的二（èr）氧化（huà）硫、氮氧（yǎng）化物，可以在烟气温（wēn）度（dù）50℃左右实（shí）现超低排放，与喷雾干燥结（jié）合，还可以处理（lǐ）脱硫脱硝浓缩液（yè），回（huí）收产物。去除NO，可以先（xiān）氧化。3）其他：可（kě）以高效冷却水蒸气（qì）、去除大部（bù）分可溶于水的污染物，设备（bèi）阻损小、地面（miàn）上布置或地下布置基本不占地（dì）。

2、在主要工序的应用

钢铁长流程通常包括原料、烧（shāo）结、球（qiú）团、焦化、高炉（lú）炼铁、转（zhuǎn）炉炼钢、热轧、辅助等众多工序（xù），在充分利用原有设施基础上，都可以（yǐ）“打补丁”方式（shì）采用上述（shù）技术实现超低排放。下（xià）面分别探讨上述技（jì）术在烧结、高炉、转炉等（děng）工序的应用。

2.1烧（shāo）结（jié）

烧结（jié）烟气包括机头、冷（lěng）却、原料、混料等工序烟气，是钢铁超低排放改造的重点，投资成本增加较多（duō），特（tè）别是机头烟气脱硝。

1）脱硝：首选烟（yān）气循环，与烧结（jié）漏风治（zhì）理结合，大幅减少（shǎo）40%以（yǐ）上（shàng）的烟气量，选择NO浓度高的烟气循环，使超低排放（fàng）改造（zào）进口烟气氮氧（yǎng）化物浓度降低，排放要求不高时不必上脱硝项目，既使（shǐ）上，投资和成（chéng）本都（dōu）会减少（shǎo）。在脱硝工（gōng）艺选择（zé）上，在现有湿法（fǎ）脱硫的基础上，补丁（dīng）或旁（páng）路增加次氯酸钠（nà）、臭氧、等离（lí）子等氧化脱硝技术，在（zài）脱硫塔顶部或外部（bù），采用多功（gōng）能高效（xiào）喷淋洗涤技术，实（shí）现排烟脱硝（xiāo）、除湿（shī）脱白，还（hái）有二噁英（yīng）、硫酸、盐酸、氢氟酸等（děng）酸雾、重金（jīn）属等多（duō）污染物的（de）协同去除（chú）。低温氧化脱硝的（de）副产物是硝酸钠、亚硝酸钠（nà），提纯后（hòu）为化工产品。

2）脱硫：利用原有湿法（fǎ）脱硫系（xì）统，改（gǎi）用钠法、镁法、氨法脱硫，结合采用烟气喷雾干燥（zào）技术（shù），处理零排脱（tuō）硫（liú）废水，提高脱硫（liú）产物附（fù）加值。

3）除尘：机（jī）头烟气在脱硫脱硝过程中就可以实现超低排放，冷却（què）、原料、混料等工序的补（bǔ）丁式（shì）组合采用多（duō）功（gōng）能（néng）高效喷淋洗涤和（hé）烟气循环利用技术（shù），可以（yǐ）极限回（huí）收（shōu）烟气余热，大幅减少、近零外排烟气，减少除尘（chén）电耗。

2.2高（gāo）炉（lú）

高炉区（qū）域超（chāo）低排放改造涉及出（chū）铁场除尘、上料（liào）除尘、水冲渣（zhā）、热风炉烟气（qì）脱硫脱硝、高炉（lú）煤气除（chú）尘脱硫脱氯等（děng）。

1）出铁场除尘：高炉（lú）出铁场除尘几乎都是采（cǎi）用大型布（bù）袋（dài）除尘器，多尘（chén）源烟气集中捕集（jí）进入大布（bù）袋除尘器除尘后，由（yóu）集中的引风机抽引对空排（pái）放（fàng）。多数（shù）用（yòng）户原设（shè）计排放（fàng）粉（fěn）尘（chén）浓度都是20mg/m3，与超（chāo）低（dī）排放差距不大（dà）。可以尝试组合采用喷雾蒸发冷却干雾（wù）抑尘（chén）、多功能喷（pēn）淋洗涤和烟气循环利（lì）用，将个别尘源或部分（fèn）烟气简（jiǎn）单（dān）处理后循环利用（yòng），原布袋除（chú）尘器由（yóu）于风速（sù）降低就可以（yǐ）实现超低排放，风（fēng）机工况风量减少到（dào）额定风量的60%时（shí），风机电耗就（jiù）可以（yǐ）减半，低投入（rù）实现超（chāo）低（dī）排放的同时，还具有显著的节电效益，比如高炉出铁场除尘（chén）风机额定电（diàn）机功率（lǜ）2500kW，小时节电超过1000kWh。

2）高炉上料除（chú）尘：高炉上料除尘（chén）多采用电除尘，设计排放粉尘浓（nóng）度约（yuē）50mg/m3，实际会更高。可以在现有风机出口后、排放前，增加多功能喷淋（lín）洗涤、烟气循环（huán）利用实现超低排放，原有电除尘器检修后保留（liú）作为粗除尘设备，或停止供电仅作（zuò）为粗除（chú）尘（chén）设备节电（diàn）。

3）高炉水（shuǐ）冲渣（zhā）：高炉水冲渣（zhā）主要需（xū）要（yào）脱白和回收（shōu）余热。目前多采用（yòng）风冷（lěng）却冷凝+混风脱（tuō）白，余热回收一般是（shì）通过循环水余热回收（shōu）供暖。由于冲水（shuǐ）后蒸汽温度、循环水温都（dōu）只有90℃，回收利用余热难度大、效率低，冒蒸汽的（de）源点很多，很难密封（fēng）收集干（gàn）净。可以尝试改用（yòng）喷（pēn）雾干燥粒化，可以（yǐ）在干燥（zào）坑一侧（cè）单独另做一（yī）套（tào），改造不（bú）影响（xiǎng）生（shēng）产，可回收高品质（zhì）余热（rè），还可以处（chù）理废水。

4）热风炉脱（tuō）硫：热风炉烟气（qì）中SO2、NOx含量（liàng）都不高，但按照（zhào）超（chāo）低排（pái）放烟气要求（qiú）又不得不（bú）改造。目前（qián），行业趋向（xiàng）于采（cǎi）用高（gāo）炉煤气源头脱硫，通过高比例（lì）烟气循环利（lì）用来脱硝。

2.3转炉

转（zhuǎn）炉区域除尘超低排（pái）放改造，可以尝试在现有除（chú）尘系统基础上，选择表（biǎo）1推荐的实用技术通过（guò）“打补（bǔ）丁”实现，同时降低电耗和设备（bèi）维修成本。

1）转（zhuǎn）炉（lú）一次除尘（chén）：转炉一次除尘（chén）是转炉区（qū）域超低排放（fàng）改造的重点（diǎn）和难点，主要是因为（wéi）一次（cì）除（chú）尘涉及煤气（qì）净化，存在爆炸隐患。对于（yú）现在（zài）采用的干法、半干法、湿法，都可以通过补丁或（huò）旁路增加多功能（néng）直接喷（pēn）淋洗涤系统实现超低排放，喷淋洗涤系（xì）统与（yǔ）湿电（diàn）相结合（hé），可（kě）以（yǐ）更稳定地达到超低、微克排放水平，还有除湿脱白。

2）转炉（lú）二次三（sān）次除尘、铁水处理除尘：尘源点多，采用集（jí）中大（dà）型布袋除尘器（qì），设计（jì）排放浓度（dù）与超低排放水（shuǐ）平差（chà）距小，结合采用烟气循环（huán）利用、多功能喷淋洗涤、蒸（zhēng）发冷却技术，都可以（yǐ）实现低投（tóu）入低成本超低（dī）排放，循环利用率超过40%，还能取得节电效（xiào）益。

3）钢渣处理（lǐ）、连铸二冷却蒸（zhēng）汽（qì）：主要都是涉及水蒸气冷凝处理，采用多（duō）功能喷淋洗涤和（hé）烟气循环利（lì）用，可以在回（huí）收冷凝（níng）水和余热的同时，实现超低近零排放（fàng）。

3、参考案例

3.1三座120t转（zhuǎn）炉干（gàn）法除尘局部优化改造

用户干法电除（chú）尘器设计尺寸小、运行时间长（zhǎng）、性能下（xià）降、存在瞬时性（xìng）冒烟，三座转炉扩容到120t，烟（yān）气量（liàng）增加。在保留利用原工艺（yì）设备的（de）前（qián）提下（xià），组合（hé）采用补丁方案，蒸发冷却（què）器喷枪改用氮气雾化，并提高出口温度100℃，减少（shǎo）了工况烟气量，增加旋风（fēng）除尘器，粗灰比例提高（gāo）到约70%以上，电（diàn）除（chú）尘器（qì）前增加间（jiān）接换热（rè）器。旋风和颗粒层除尘（chén）器可（kě）以（yǐ）低成本地将（jiāng）粗灰比例（lì）从40%提高到80%以上，对实现超（chāo）低排放和减少（shǎo）电除尘器积（jī）灰（huī）维（wéi）修量十分（fèn）有利。改造达到了预期目（mù）标，解决了瞬时（shí）冒烟，并具备实现超低排（pái）放和脱白的条件（jiàn），投资减少一半，最快一座转（zhuǎn）炉仅施（shī）工（gōng）两周时（shí）间（jiān）。转（zhuǎn）炉（lú）半干法、湿法超（chāo）低排放改造都可以参考（kǎo）。

3.2两台210m2烧结机尾烟气除尘

用（yòng）户两（liǎng）台烧结机机（jī）尾除尘采（cǎi）用电除尘，出口（kǒu）实际粉尘浓（nóng）度在80-150mg/m3，在引风机与烟囱之间，新安装多（duō）功能直（zhí）接喷淋洗涤器，改造后粉尘浓度平均在10mg/m3以下。方案主要优点：投资少，只有其他方案（àn）的一半，设备（bèi）新增阻损（sǔn）不超过500Pa，系统（tǒng）总阻损降低，改造只有管道对接（jiē）需（xū）要停产，车间内吸风口的负压增大，车间环境卫生（shēng）好。沉（chén）淀泥浆回原料，不（bú）需要循（xún）环水处理，没有二次污染。下步增加烟气循环利用（yòng），喷（pēn）淋出口净湿烟气送环冷可以节电，可以处（chù）理浓（nóng）盐水。高炉出铁（tiě）场、铁水处理、原料除尘等原采（cǎi）用（yòng）电（diàn）除（chú）尘器的场合，都可以（yǐ）考（kǎo）虑增加多功（gōng）能直接喷淋洗涤实现超低排放（fàng），同时节电（diàn）。

3.3 2000m3高炉（lú）出铁场除（chú）尘

用户2000m3高炉出铁场除尘为侧（cè）吸，开、堵铁口会有瞬时（shí）性的（de）烟气抽吸不到，出铁场（chǎng）当时没（méi）做密封，时常会有烟气冒出车间，环保压力大、改造难度大。采（cǎi）用了（le）现场喷雾蒸（zhēng）发（fā）干雾抑除改造，投资很少，改（gǎi）造不需（xū）要（yào）停（tíng）产，圆满解决了问（wèn）题，车间环境卫生好，实测岗位粉尘浓度2mg/m3。下步打（dǎ）算与多功能喷淋洗涤（dí）、烟气循（xún）环利用减（jiǎn）量结合，实现超低排放和节电。

4、结论与（yǔ）建议

钢（gāng）铁（tiě）超低排放改造时间紧、任（rèn）务（wù）重，在确（què）保完（wán）成全（quán）流程超（chāo）低排放目（mù）标的过程中，在参（cān）考示（shì）范企业改（gǎi）造方（fāng）法的同（tóng）时，需要不断尝（cháng）试采用可行（háng）、可靠（kào）的新技术，以降低成本、减少投资。在现有（yǒu）工艺设备（bèi）的（de）基（jī）础上通过（guò）“打补丁”实现超低排放，与节（jiē）电（diàn）、节水、节省设备维修相结（jié）合（hé），能实现不增加成本甚（shèn）至有（yǒu）效益，这就为采（cǎi）用环（huán）保管家、合同节能（néng）、合同（tóng）节水等方式改造创造（zào）了（le）条（tiáo）件，缓解企业的资金（jīn）压力和技术风（fēng）险。