1、钢铁超低排放技术

1.1烟气（qì）循（xún）环（huán）利（lì）用

烟气（qì）循环利用源头减量技（jì）术就是将（jiāng）不处理或简单处（chù）理后的烟气返回工序（xù）循环利（lì）用，从而实现（xiàn）烟气（qì）的（de）源头减量。目前，烧结机烟气循环利用已经成为行业（yè）推（tuī）荐采用的技术，正在迅（xùn）速推广应用，实际应（yīng）用可以减（jiǎn）少烟气处理量40%，那么超低排放改（gǎi）造需处理的烟气量就只有原来的60%，最大限度地保留利用现有烟气处理设施，通过选择（zé）氮氧（yǎng）化物浓度高的部分循环，还（hái）可以降低入口（kǒu）浓（nóng）度，有（yǒu）可能（néng）就不用上脱硝项目，既使上，投资和运（yùn）行成本都会降低。

根据（jù）现场考察的研究成果，钢铁长流程（chéng）吨钢排放烟气量平均34650Nm3（折合（hé）43.7t），采用烟气循环利用，至少可以减少50%，烟气循环源头减量应该（gāi）作为保护大气环（huán）境的首选技术（shù），通过此技术（shù），最（zuì）终实（shí）现吨钢外（wài）排烟气（qì）量减少（shǎo）到现状的10%以下，这对减少钢铁超低排放改造的投资和成本（běn）具有非常重要（yào）的意（yì）义（yì），特别是可以减少大气污染物总量（liàng）。

1.2喷（pēn）雾蒸发冷却调质、喷雾干燥技术

喷雾（wù）蒸发（fā）冷却调（diào）质与（yǔ）喷雾干燥系（xì）统由液体（tǐ）管（guǎn）线、压缩气体管线、控制器、壳体和卸灰等部分组成，工（gōng）艺原理和设备组成是相（xiàng）同的，只是用途不同。喷雾（wù）蒸发冷却调质主要是用（yòng）于（yú）烟气的（de）冷却、调质、抑尘等预处理，比如转炉干法电除尘前（qián）的蒸（zhēng）发冷却塔、烧结机头烟气（qì）半干法的蒸发加湿。

喷（pēn）雾蒸发冷却调质（zhì）技术的主要特点（diǎn）：1）可（kě）以实（shí）现烟气快速（sù）冷却，将烟气（qì）从（cóng）1000℃冷却到260℃所需时间不（bú）到1s，特别适合钢铁行业瞬时性（xìng）烟（yān）气（qì）量、温度大幅、频（pín）繁、快速变（biàn）化的工况（kuàng）；2）可以实现（xiàn）烟气大幅减量，比如800℃烟气冷却到130℃，采用（yòng）混风冷却后的烟气体积是标况烟气体积的10倍（bèi）以上，而采（cǎi）用喷雾蒸发（fā）冷却只有1.1倍；3）蒸发冷却（què）本身就有（yǒu）除尘功能，可以使粉（fěn）尘颗粒凝聚长大，还有利于提（tí）高后（hòu）步除尘设备的效率。

喷雾（wù）干（gàn）燥技术的主要目的是利（lì）用（yòng）烟气（qì）余热处（chù）理废水，比如分离浓盐水中（zhōng）的水蒸气（qì）和盐、将高炉渣等高温熔渣干法（fǎ）粒（lì）化、分离浓缩酸洗废水中的酸、热解热氧（yǎng）化废水中（zhōng）的COD有（yǒu）机污染物等。

1.3烟（yān）气多功能高效喷淋洗涤技术

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、脱有机污染物、脱重金属（shǔ）、高效低阻换热等多（duō）功能，既可用作烟气循环利用的（de）简单处（chù）理（lǐ），又是超低排（pái）放改造的终端技术（shù）。作为精（jīng）除尘器（qì），出口颗粒物浓度小于20mg/Nm3，与湿电结合，可以确保达（dá）到（dào）10、5mg/Nm3的超低水平，甚至（zhì）低到微克级，即小于1mg/Nm3。

该技术的主要特点：1）精除尘：对于（yú）旋风除尘、电除尘、布袋（dài）除尘不（bú）能达到（dào）超低排放的烟（yān）气，可以对超（chāo）细颗粒（lì）进行两级相变和冲击（jī）吸收，实现（xiàn）除尘（chén）超低排（pái）放。与湿电结合，可以更高效（xiào）地精除（chú）尘、除雾。2）脱（tuō）硫、脱硝：对于能溶于水的二氧化硫、氮氧化物，可以在烟气（qì）温度50℃左右实现超低排放（fàng），与喷雾干燥结合（hé），还（hái）可以（yǐ）处（chù）理脱硫（liú）脱硝浓缩液，回收产物。去除（chú）NO，可以先氧化。3）其他：可以高效冷（lěng）却水蒸气、去除（chú）大部分可（kě）溶于（yú）水的污染物（wù），设备阻损小（xiǎo）、地面（miàn）上布置（zhì）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（chéng）通常包括原料、烧（shāo）结、球团、焦化、高炉（lú）炼铁、转炉炼钢、热（rè）轧、辅助等众多工序，在充分利用原有（yǒu）设施基（jī）础上，都可以“打补丁”方式采（cǎi）用上（shàng）述技术实（shí）现超低排放。下面分别探讨上述技术在烧结、高（gāo）炉、转炉（lú）等工（gōng）序的应用（yòng）。

2.1烧（shāo）结

烧结烟（yān）气包括机头、冷却、原料（liào）、混料等工序烟气，是钢铁超（chāo）低排放改造的重点，投资成本（běn）增加（jiā）较多，特（tè）别是（shì）机头烟气脱硝。

1）脱硝：首（shǒu）选（xuǎn）烟（yān）气（qì）循环（huán），与烧结漏风（fēng）治理结合，大幅减（jiǎn）少（shǎo）40%以上（shàng）的烟气量，选择（zé）NO浓度高的烟（yān）气循（xún）环，使超低排放改造进口（kǒu）烟气氮氧化（huà）物浓度降低（dī），排放要求（qiú）不高时不（bú）必上脱硝项（xiàng）目，既使上，投（tóu）资和成本都会减少。在脱（tuō）硝工艺选择上（shàng），在（zài）现（xiàn）有湿法脱硫的（de）基础上，补丁或旁路增加次氯酸钠、臭氧（yǎng）、等离子等氧化脱硝技术，在脱（tuō）硫（liú）塔（tǎ）顶部（bù）或外部，采用多功能高效喷淋洗涤技术，实现（xiàn）排烟脱硝、除（chú）湿脱白，还有（yǒu）二噁英（yīng）、硫酸、盐酸、氢（qīng）氟酸等酸雾、重金属等多（duō）污（wū）染物的协同（tóng）去除。低温氧化脱硝的副产（chǎn）物（wù）是硝酸钠、亚硝（xiāo）酸钠（nà），提纯后为化工产品。

2）脱硫：利用原有（yǒu）湿（shī）法（fǎ）脱硫（liú）系统，改（gǎi）用钠法（fǎ）、镁法、氨法脱硫，结合采用烟气喷雾干燥技术，处（chù）理零排脱硫废（fèi）水，提高脱硫（liú）产物附加值。

3）除尘：机头（tóu）烟（yān）气在脱硫脱（tuō）硝过程中（zhōng）就可以实现超低排放，冷却（què）、原（yuán）料、混料等工序（xù）的补丁式组合采用多功（gōng）能高效喷淋洗（xǐ）涤和烟气循环利用技术，可以极（jí）限回收（shōu）烟气余（yú）热，大幅减（jiǎn）少、近零外（wài）排（pái）烟气，减少除尘电耗。

2.2高炉

高炉区（qū）域超低排放改造涉及（jí）出铁场（chǎng）除尘（chén）、上（shàng）料除尘、水冲渣、热风炉烟气脱硫脱硝、高炉煤气除（chú）尘脱硫脱氯（lǜ）等。

1）出铁（tiě）场（chǎng）除尘：高炉出铁（tiě）场除尘几乎都是采用（yòng）大（dà）型布袋除（chú）尘器（qì），多尘源（yuán）烟气集中捕集进入大布袋除尘器除（chú）尘后，由集中的引风机抽引（yǐn）对空排放。多数用户原设计排放粉尘浓度都是20mg/m3，与超低排放差距不大（dà）。可以（yǐ）尝（cháng）试组合采用喷（pēn）雾蒸发冷却干雾抑尘、多（duō）功能喷淋洗涤和烟（yān）气（qì）循环利用，将个别尘源或部分（fèn）烟（yān）气简（jiǎn）单处理后循环利用，原布袋除尘器由于风速降低就可以实现超低（dī）排放，风机工况（kuàng）风（fēng）量减少到额（é）定风量的60%时，风（fēng）机电耗就（jiù）可以（yǐ）减半（bàn），低（dī）投入实（shí）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（tiě）场除尘风机额（é）定电机功率2500kW，小时节电（diàn）超（chāo）过1000kWh。

2）高炉上料除尘：高（gāo）炉上料除（chú）尘（chén）多采用（yòng）电除尘（chén），设计排放粉尘浓度（dù）约（yuē）50mg/m3，实际（jì）会更（gèng）高。可（kě）以在现有风机出口后、排放前，增加多功能喷淋洗涤、烟气（qì）循环（huán）利（lì）用实现超（chāo）低排放，原有（yǒu）电除尘器检修后保（bǎo）留（liú）作为粗除尘设备，或（huò）停止供电仅作为粗除尘（chén）设备节（jiē）电。

3）高（gāo）炉水冲（chōng）渣：高（gāo）炉水（shuǐ）冲渣主要（yào）需（xū）要脱白和回收余（yú）热。目前多采用风冷却冷凝+混风脱白，余热回收（shōu）一（yī）般是通过循环（huán）水余热回收供暖。由（yóu）于（yú）冲水后蒸汽温度、循环水温都只有90℃，回（huí）收利用余热（rè）难度大、效（xiào）率低，冒蒸汽的源点很多，很难密封收集干（gàn）净。可（kě）以尝试改用喷雾（wù）干（gàn）燥粒（lì）化，可以在干燥坑一侧单独另（lìng）做一（yī）套（tào），改（gǎi）造不影响生产（chǎn），可回收高品质余热，还可以处理（lǐ）废（fèi）水。

4）热风炉脱硫：热风（fēng）炉烟气中SO2、NOx含量（liàng）都不高，但按照（zhào）超低排放烟气（qì）要（yào）求又不得不改造。目（mù）前，行（háng）业趋向于采用高炉煤气源头脱硫，通过高比例烟气循（xún）环利用来脱硝。

2.3转炉

转（zhuǎn）炉区域（yù）除尘超低排放改造，可以尝试在现有（yǒu）除尘系（xì）统基础上，选择表（biǎo）1推荐的实用技术通过“打补丁（dīng）”实现，同时（shí）降低电耗和设（shè）备（bèi）维修成本。

1）转炉一次除尘：转炉一次（cì）除（chú）尘是转炉（lú）区域超低排放改造的重点（diǎn）和难点，主要是因（yīn）为（wéi）一次除尘涉及煤气净化，存在爆炸隐患。对于现在采用（yòng）的干法、半干法、湿法，都可以通过（guò）补丁或旁路增加多功能直接喷淋洗涤（dí）系（xì）统（tǒng）实现超低排放，喷淋洗涤（dí）系统与湿电相（xiàng）结合（hé），可以更稳定地达到超低、微克排放水平，还有除湿脱白（bái）。

2）转（zhuǎn）炉二次三次除尘（chén）、铁水（shuǐ）处理除尘（chén）：尘源点（diǎn）多，采用集中（zhōng）大型布袋除尘器，设计排放浓（nóng）度与超低排放水平差距小，结合采用烟气循环（huán）利用（yòng）、多功能（néng）喷淋洗涤、蒸发冷却技术，都（dōu）可以实（shí）现低投入低（dī）成本超低排（pái）放，循环利用率超过40%，还能取得节电效益。

3）钢渣处理、连铸二冷却蒸（zhēng）汽：主（zhǔ）要（yào）都是涉（shè）及水（shuǐ）蒸气冷凝处理，采用多功能喷淋洗涤和烟气循（xún）环利用，可以在（zài）回收（shōu）冷凝水和余热的同时，实现超低近零排放。

3、参考案例（lì）

3.1三座120t转炉干法除尘局部优（yōu）化改造

用户干法电除尘器设计尺寸小、运行时间长、性能下降、存（cún）在瞬时性冒烟（yān），三座转炉扩容到120t，烟（yān）气量（liàng）增加（jiā）。在保留利用原工艺设（shè）备的（de）前提下，组合采用补丁（dīng）方案，蒸发冷却（què）器（qì）喷枪（qiāng）改用氮气雾化，并提高出口（kǒu）温（wēn）度100℃，减少（shǎo）了工况烟气量（liàng），增（zēng）加旋风（fēng）除尘器，粗灰（huī）比例提高到约70%以上，电除尘（chén）器前增加间接换热器。旋风和颗粒层除尘器可以低（dī）成本地将粗灰比例从40%提高（gāo）到80%以上，对实现超（chāo）低排放（fàng）和减少电除尘器积灰维修（xiū）量十分有（yǒu）利。改（gǎi）造达到了预期目标，解决了瞬时冒烟，并具备实现超低排放（fàng）和脱白的条件，投资减少一半，最快（kuài）一座转炉仅施工两周时间。转炉半干法、湿法超（chāo）低排放改造都可以参考。

3.2两（liǎng）台210m2烧（shāo）结机尾（wěi）烟气除（chú）尘

用户两台（tái）烧结机机尾除（chú）尘采用（yòng）电除（chú）尘，出口实（shí）际（jì）粉尘浓度在80-150mg/m3，在引风机与（yǔ）烟囱之间，新（xīn）安装（zhuāng）多（duō）功能直接喷淋洗涤器（qì），改（gǎi）造后粉尘浓度平均在（zài）10mg/m3以下（xià）。方案主要（yào）优点（diǎn）：投资少（shǎo），只（zhī）有其他方案的（de）一半，设备新增阻损不（bú）超过500Pa，系统总阻损降（jiàng）低（dī），改造只有管（guǎn）道对接需要停产，车间内吸风口的负压增大，车（chē）间环境卫生（shēng）好。沉淀泥浆回原料，不（bú）需要循环水处理（lǐ），没有二次污染（rǎn）。下（xià）步增加烟气（qì）循环利用，喷淋出口净湿烟气送环冷可以节电（diàn），可（kě）以处（chù）理浓盐水。高（gāo）炉出（chū）铁场、铁（tiě）水处理（lǐ）、原料除尘等原采用（yòng）电除尘（chén）器的场合，都可以考虑增加多（duō）功能直接（jiē）喷淋洗涤实（shí）现超低（dī）排放，同时（shí）节电。

3.3 2000m3高炉（lú）出铁场除尘

用（yòng）户2000m3高炉出铁场除尘为侧（cè）吸，开、堵铁口会有瞬时（shí）性（xìng）的烟气抽吸不到，出铁场当时没做（zuò）密封，时常会有烟气冒出车间，环保压力大、改造难度大。采用了（le）现场喷雾蒸发（fā）干雾抑除改造，投资（zī）很少，改造不需要停产，圆满解决了问题，车间环境（jìng）卫生（shēng）好，实测（cè）岗位粉尘浓度2mg/m3。下（xià）步打算（suàn）与多功能喷淋洗涤、烟气循环利用减量结合，实现超低排（pái）放（fàng）和节（jiē）电。

4、结论（lùn）与建议（yì）

钢铁超低排（pái）放改造时间紧、任务（wù）重（chóng），在确保完成全（quán）流程超低排（pái）放目（mù）标的（de）过程中，在参考（kǎo）示范企业改造方法的同时，需要不断尝试采用可行、可靠的新技（jì）术，以降低（dī）成（chéng）本、减少投资。在现有工艺设备（bèi）的基础上通过“打补丁（dīng）”实现超（chāo）低排放，与节（jiē）电、节水（shuǐ）、节省（shěng）设备维修相（xiàng）结合，能实现不增加（jiā）成（chéng）本甚（shèn）至有效益，这就为采（cǎi）用环（huán）保管家（jiā）、合（hé）同节能、合同节（jiē）水（shuǐ）等方式（shì）改造创造了（le）条件，缓解企业（yè）的资金压力和技术风险。