1、钢铁超低排放技术

1.1烟气循（xún）环利用

烟气循环利用源头减（jiǎn）量（liàng）技（jì）术（shù）就（jiù）是（shì）将不处理或（huò）简单处理后的烟气（qì）返回工序（xù）循环利用，从而（ér）实（shí）现烟气的源（yuán）头减（jiǎn）量。目前，烧结（jié）机烟气循环利用已经成（chéng）为行业推荐采用（yòng）的技（jì）术，正在迅速推广应（yīng）用，实际应（yīng）用可以减少烟气处理量40%，那么超低排放改（gǎi）造需处理（lǐ）的烟（yān）气量就（jiù）只有原来的60%，最大（dà）限度（dù）地保留利用现有（yǒu）烟气处理设施，通过（guò）选择氮氧（yǎng）化（huà）物浓度高的（de）部分循环，还可以降低入（rù）口浓度，有可能就不用上脱硝项目，既使（shǐ）上，投资和运（yùn）行成本都（dōu）会降低。

根据现场考察的研究成果，钢铁长流程吨钢排放烟（yān）气量平均34650Nm3（折合（hé）43.7t），采用（yòng）烟气循环利用，至少可以（yǐ）减少（shǎo）50%，烟气循环源（yuán）头（tóu）减量应该作为保护（hù）大气环境的首选（xuǎn）技术，通过（guò）此技术，最终实现吨钢（gāng）外排（pái）烟气量减少到现状的10%以（yǐ）下，这（zhè）对减少钢铁超低排放（fàng）改造（zào）的投资和成本具有非常（cháng）重要的意（yì）义，特别是可以减少大气污染物总（zǒng）量。

1.2喷（pēn）雾蒸发冷却调质、喷雾干燥技术

喷雾蒸（zhēng）发冷却调质与喷雾干燥系统（tǒng）由液体管线、压缩气体（tǐ）管线、控制器、壳体和卸灰等（děng）部分组成，工（gōng）艺（yì）原理和设备组成（chéng）是相同的，只（zhī）是用途不同。喷雾蒸发（fā）冷却调质（zhì）主要是用于烟气的冷却、调质、抑尘等预处理（lǐ），比如（rú）转炉干法（fǎ）电（diàn）除尘前（qián）的蒸（zhēng）发冷（lěng）却塔、烧结（jié）机头烟（yān）气半干法的蒸发加湿。

喷雾蒸（zhēng）发冷却（què）调质技术的主要特点：1）可以实现烟气（qì）快速冷却，将烟气（qì）从（cóng）1000℃冷却（què）到260℃所需时间（jiān）不到1s，特别适合钢铁行（háng）业瞬时性烟（yān）气量、温度大幅、频繁、快速变化的工况；2）可以实现烟气大幅（fú）减量，比如（rú）800℃烟气冷却（què）到130℃，采用混（hún）风冷（lěng）却后的烟气体积是标况烟气体积的10倍以上，而采用（yòng）喷雾蒸发冷却（què）只有1.1倍；3）蒸发冷（lěng）却本身就有除尘功能（néng），可以使粉尘颗粒凝聚长大，还有利于提高（gāo）后步除尘设备（bèi）的效率。

喷雾干燥（zào）技术（shù）的（de）主要目的（de）是利用烟气余热处（chù）理废水，比如分离浓盐水（shuǐ）中的水蒸气（qì）和盐、将高炉渣（zhā）等（děng）高温（wēn）熔（róng）渣干法粒化、分离浓缩（suō）酸洗废水中的酸、热解热氧化（huà）废水中的COD有（yǒu）机污染物等（děng）。

1.3烟气多功（gōng）能高效喷淋（lín）洗涤（dí）技术

管道式（shì）多功能高效（xiào）喷淋洗涤（dí）技术（shù）具有除尘（chén）、脱（tuō）硫、脱硝、脱白、脱酸、脱有机污染物（wù）、脱重金属、高效低阻换热等多功能，既可用作（zuò）烟气循环利用的简单处理，又是超低排放改造的终端（duān）技术。作为精除尘器，出口颗粒（lì）物（wù）浓度小于20mg/Nm3，与湿电结合，可（kě）以确保（bǎo）达到10、5mg/Nm3的超低水平，甚至低到微克级，即（jí）小于1mg/Nm3。

该技术的主要（yào）特点：1）精（jīng）除尘（chén）：对于（yú）旋风除尘、电除尘、布袋除尘不能达到超（chāo）低排放的烟气，可以对超细颗粒进（jìn）行两级（jí）相变和（hé）冲击吸收，实现除尘超（chāo）低排放。与湿电结合（hé），可以更高效地精除（chú）尘、除雾。2）脱硫（liú）、脱硝：对于能溶于水的二氧化（huà）硫、氮氧化物，可以在烟（yān）气（qì）温（wēn）度（dù）50℃左右实现超低排放，与喷（pēn）雾（wù）干（gàn）燥结合，还可（kě）以处（chù）理脱硫脱（tuō）硝浓缩液，回收（shōu）产物。去除NO，可以先氧化。3）其他：可以高效冷却水（shuǐ）蒸气（qì）、去除大部分可溶（róng）于水（shuǐ）的污染物，设备（bèi）阻损小、地面上布置或地（dì）下布置基本不占地。

2、在（zài）主要工序（xù）的应用

钢铁（tiě）长流程通常包括原（yuán）料、烧结、球（qiú）团、焦化、高炉炼铁、转炉炼钢、热轧、辅助等众多工序（xù），在（zài）充分利（lì）用原（yuán）有设施基础上，都可以“打补丁（dīng）”方（fāng）式采用上述技术实现超低排放（fàng）。下面分别探（tàn）讨上述（shù）技术在烧结、高炉、转（zhuǎn）炉等工（gōng）序的应用（yòng）。

2.1烧结

烧（shāo）结烟气包（bāo）括机头、冷却、原料、混料等工序烟气，是（shì）钢铁超低排放改造的（de）重点，投资成（chéng）本（běn）增加较多，特别是（shì）机头烟（yān）气脱硝。

1）脱（tuō）硝（xiāo）：首选烟气（qì）循环，与烧结漏风治理结合，大幅（fú）减少40%以上（shàng）的烟气量（liàng），选择NO浓度高的烟气循环，使超低排放改造进口（kǒu）烟气氮氧化物浓度降低，排放要求（qiú）不高时（shí）不必上脱（tuō）硝项目，既使上，投资和成本都会减（jiǎn）少。在脱硝工艺选（xuǎn）择上，在现有湿（shī）法脱硫的基础上，补丁或旁路增（zēng）加次氯酸钠、臭（chòu）氧（yǎng）、等（děng）离子等氧化脱硝技术，在脱硫塔顶（dǐng）部或外（wài）部，采用多功（gōng）能高效喷淋洗涤技（jì）术，实现（xiàn）排烟脱（tuō）硝、除湿脱白，还有二（èr）噁英、硫酸、盐酸、氢（qīng）氟酸等酸雾、重金（jīn）属等多污染物的协同去除。低（dī）温氧化脱硝（xiāo）的副产物是硝酸钠（nà）、亚硝酸钠（nà），提纯后为（wéi）化工产品。

2）脱硫（liú）：利用原有（yǒu）湿（shī）法脱（tuō）硫系统，改用钠法、镁法（fǎ）、氨法（fǎ）脱硫，结合采用烟气喷雾干燥技术，处理零排脱硫（liú）废水，提（tí）高脱硫产物附（fù）加值（zhí）。

3）除尘：机（jī）头烟气在脱硫脱（tuō）硝过（guò）程中就可以实现（xiàn）超低排放（fàng），冷却、原（yuán）料（liào）、混料等工序的补丁式组合（hé）采用多功能高效喷淋洗（xǐ）涤（dí）和烟（yān）气循环利用技术，可以（yǐ）极限（xiàn）回收烟气余热（rè），大幅减少、近零外排烟气，减少除尘电耗。

2.2高炉

高炉区域超（chāo）低排放（fàng）改造（zào）涉及出铁场除尘（chén）、上（shàng）料除尘、水冲渣（zhā）、热风炉烟气脱硫脱硝、高（gāo）炉煤气（qì）除尘（chén）脱（tuō）硫脱氯（lǜ）等（děng）。

1）出铁（tiě）场除尘（chén）：高炉（lú）出（chū）铁场除尘几乎都是采用（yòng）大型布袋除（chú）尘器，多（duō）尘源烟气集中捕集进（jìn）入大布袋（dài）除尘（chén）器除尘后，由集中的引风机抽引对空排放（fàng）。多数用（yòng）户原设计排放粉（fěn）尘浓度（dù）都是20mg/m3，与超低排放差距（jù）不大。可以尝试组合采用喷雾蒸发（fā）冷（lěng）却（què）干（gàn）雾抑（yì）尘、多功（gōng）能喷淋洗涤和烟气循环利用，将个别尘源或部分烟气（qì）简单处理（lǐ）后循环利用，原布袋除尘器由于风速降（jiàng）低就可以实现超低排放，风机工况风量减少（shǎo）到额定风量的60%时，风机电耗就可（kě）以减半，低投入实现超低排放的同（tóng）时，还具（jù）有显著的节电（diàn）效益（yì），比如高炉（lú）出铁场除（chú）尘风机额定电机功率2500kW，小时节电超过1000kWh。

2）高炉上（shàng）料（liào）除尘：高炉上料（liào）除尘多采用电除尘，设计排放粉尘浓度约50mg/m3，实际会更高。可以在现有风机出口后、排放前，增加多功能喷淋洗涤、烟气循（xún）环（huán）利用实现超低排放，原有电除尘器检（jiǎn）修后（hòu）保留作为粗除尘设备，或停止供电（diàn）仅作为粗除（chú）尘设备节（jiē）电。

3）高炉水冲渣：高炉水冲渣主要需要脱白和回收余热。目前多采用（yòng）风冷（lěng）却（què）冷凝+混风脱白，余热回收一般（bān）是通过循环（huán）水余热回收（shōu）供暖。由于冲水后蒸（zhēng）汽温度（dù）、循环水温都只有（yǒu）90℃，回收利用余热难度大、效率低，冒蒸汽的源点很（hěn）多，很难密封收集干净（jìng）。可以尝（cháng）试改（gǎi）用喷雾干燥粒化，可以在干燥坑一侧单（dān）独另做一套，改造不影响生产（chǎn），可回收高品（pǐn）质余热，还可以处理废（fèi）水。

4）热风（fēng）炉（lú）脱（tuō）硫：热风炉烟气（qì）中SO2、NOx含（hán）量都不高，但按照（zhào）超低排（pái）放烟气（qì）要求又不得不改造。目前，行业（yè）趋向于采用高炉（lú）煤气源头脱硫，通（tōng）过高比例（lì）烟气循环利用来脱（tuō）硝。

2.3转炉（lú）

转（zhuǎn）炉区域（yù）除尘超低排放改造，可（kě）以尝试在现有除尘系统基础上，选（xuǎn）择表（biǎo）1推荐的实用技术通过“打补（bǔ）丁”实（shí）现，同（tóng）时降低电耗和设备维修成（chéng）本。

1）转（zhuǎn）炉（lú）一次（cì）除尘（chén）：转炉一次（cì）除尘是转炉区域超（chāo）低（dī）排放改造的重点和难点（diǎn），主要（yào）是（shì）因（yīn）为一次除尘涉及（jí）煤（méi）气净化，存在爆炸隐患。对于（yú）现在（zài）采用的干（gàn）法、半干法、湿法，都可以通（tōng）过（guò）补丁或旁路增加多功能直接喷淋洗（xǐ）涤（dí）系统实现超低排放，喷（pēn）淋洗（xǐ）涤系统与湿电相结（jié）合（hé），可以更稳定地达到超低、微克排放水平，还有除（chú）湿脱白。

2）转炉二次三次除尘、铁（tiě）水处理除尘：尘（chén）源点多，采用集中大型布（bù）袋（dài）除尘器（qì），设（shè）计排放浓度与超低排放水平差距小，结合采用烟气循环利用、多功能喷淋洗（xǐ）涤、蒸发冷却技术，都可以实现低投入（rù）低成本超低排放（fàng），循环利用率超过40%，还能取得节电（diàn）效益。

3）钢渣处（chù）理、连铸二冷却（què）蒸（zhēng）汽（qì）：主要都是涉及水蒸气冷凝（níng）处理，采用多功能（néng）喷（pēn）淋洗（xǐ）涤和（hé）烟（yān）气循（xún）环利用，可以在回收（shōu）冷凝水和余热（rè）的同时（shí），实现超低近零排放。

3、参考案（àn）例（lì）

3.1三座120t转炉干法除尘（chén）局（jú）部优化改造（zào）

用户干（gàn）法电除尘器设计（jì）尺（chǐ）寸小、运行时间（jiān）长（zhǎng）、性能下降、存在瞬时性冒烟，三座（zuò）转炉扩容到120t，烟（yān）气（qì）量增加（jiā）。在保留利用原工（gōng）艺设备的（de）前提下，组合采用补（bǔ）丁方案（àn），蒸（zhēng）发冷却器喷枪（qiāng）改用氮气雾化，并（bìng）提高出口温（wēn）度100℃，减（jiǎn）少了工（gōng）况烟气量，增（zēng）加（jiā）旋风除（chú）尘器（qì），粗灰（huī）比例提高到约70%以上（shàng），电除尘器（qì）前增（zēng）加（jiā）间接换热器。旋（xuán）风和颗粒层除尘器可以低成本地将粗灰比例从40%提高到80%以上，对实现超低排放和减（jiǎn）少电除尘器积灰维修量十（shí）分有利。改（gǎi）造达到了预（yù）期目标（biāo），解决了瞬时冒烟，并具备实现（xiàn）超低（dī）排放和脱白的条件，投资减少一（yī）半，最快一座转炉仅施（shī）工两周时间。转炉半（bàn）干法、湿法超低排放改造都可以参（cān）考。

3.2两台210m2烧结机尾烟（yān）气除尘

用户两台烧结机机尾除（chú）尘（chén）采用电除尘，出口实际粉尘浓度在80-150mg/m3，在引（yǐn）风（fēng）机与烟囱之间，新安装（zhuāng）多功（gōng）能直接喷淋（lín）洗（xǐ）涤器，改造后粉尘浓度（dù）平均在10mg/m3以（yǐ）下。方案（àn）主要优点：投资少，只有其他方案的一半（bàn），设备新增阻损（sǔn）不（bú）超过500Pa，系统总阻损降低，改造只有管道对接需要停（tíng）产，车间内吸（xī）风口的负压增大（dà），车间环（huán）境卫生好。沉淀泥浆回原料，不需要循环水处理（lǐ），没有二（èr）次（cì）污染。下步增加烟气循环（huán）利用，喷淋出口净湿烟气送环冷可（kě）以节电，可（kě）以处理浓盐水。高炉出铁（tiě）场、铁水处（chù）理（lǐ）、原（yuán）料除尘等原采用电（diàn）除（chú）尘器的场合，都可以考虑增（zēng）加多功能直接喷淋洗涤实现超低排放，同时节电。

3.3 2000m3高炉出铁（tiě）场除尘

用户2000m3高炉出（chū）铁场除（chú）尘为侧（cè）吸，开、堵铁口会有瞬时性的烟气抽吸（xī）不到，出铁（tiě）场（chǎng）当时（shí）没做密封，时常会有烟（yān）气冒出车（chē）间，环保压力大、改造难（nán）度大。采用了现场喷雾蒸发干雾抑除改造，投资很（hěn）少，改（gǎi）造不需要停产，圆满解（jiě）决了问题，车间环境卫生好，实测岗位粉尘浓（nóng）度2mg/m3。下（xià）步打算与多功能喷淋（lín）洗（xǐ）涤（dí）、烟气循（xún）环利用减量（liàng）结合，实现（xiàn）超（chāo）低排放和节电。

4、结论与建议

钢（gāng）铁超低排放改（gǎi）造时间紧、任务重（chóng），在确（què）保完成（chéng）全流程超低排放目标的过程中，在参考示（shì）范企业改造方法的同（tóng）时（shí），需要不（bú）断尝（cháng）试采用可行、可靠的新技术，以降低成本、减少投资。在现有工艺设备的（de）基础上通过“打补丁”实现超低排放（fàng），与节电、节水、节（jiē）省设备维修（xiū）相结合（hé），能实现不增（zēng）加成本甚至（zhì）有效益（yì），这就为采用环保管家、合同节能、合同（tóng）节水等方式改造创造了条件，缓解企业的资金压力和技术风险。