1、钢铁超低排放技（jì）术

1.1烟气循环利（lì）用

烟气（qì）循环（huán）利用源头（tóu）减量（liàng）技术就是将（jiāng）不处（chù）理（lǐ）或简单处理后的（de）烟（yān）气返回工（gōng）序循环利用，从（cóng）而（ér）实现烟气（qì）的源头减量。目前，烧结机烟气循环利（lì）用已经成（chéng）为行业（yè）推荐采（cǎi）用（yòng）的技术，正（zhèng）在（zài）迅速推广应用，实（shí）际（jì）应用可以减少烟气处（chù）理量40%，那么（me）超低排放改（gǎi）造需处理的烟气量就只有原来（lái）的60%，最大（dà）限（xiàn）度（dù）地保（bǎo）留利用现有烟（yān）气处理设施，通过选择氮（dàn）氧化物浓度高的部分循环，还可（kě）以降低入口（kǒu）浓（nóng）度，有可（kě）能就不用上脱硝（xiāo）项目，既使上，投资和运行（háng）成本都会降低。

根据（jù）现场考（kǎo）察的（de）研（yán）究成果，钢铁（tiě）长流程吨钢排放烟气量平（píng）均（jun1）34650Nm3（折（shé）合43.7t），采用（yòng）烟（yān）气（qì）循环利用，至少可以减少50%，烟气循环源头（tóu）减量应该作为（wéi）保护大气环境的首选技术，通过（guò）此技术，最（zuì）终实（shí）现（xiàn）吨钢外排烟（yān）气量减（jiǎn）少到现状的（de）10%以下，这（zhè）对减少钢铁超低排放改造的投（tóu）资和成本具有非常重要的（de）意义，特别是（shì）可（kě）以减（jiǎn）少大气污染物总量。

1.2喷雾（wù）蒸发冷却调质、喷雾干燥技术

喷雾（wù）蒸（zhēng）发冷却（què）调质与喷雾干（gàn）燥系统由液体管（guǎn）线、压缩气体管线、控制器、壳体和卸灰等（děng）部分（fèn）组成，工艺原（yuán）理和设备组成是相同（tóng）的，只（zhī）是用途不同。喷雾蒸发（fā）冷却调质主要（yào）是用于烟气的（de）冷却、调质、抑尘等预处理，比如转炉干法电除尘（chén）前的（de）蒸发冷却塔、烧结机头烟气半干法的蒸发加（jiā）湿。

喷雾（wù）蒸发冷（lěng）却调质技术的（de）主要特点：1）可以实现（xiàn）烟气快（kuài）速冷却，将烟（yān）气从1000℃冷（lěng）却到260℃所需时（shí）间不到1s，特别适（shì）合钢铁行业（yè）瞬（shùn）时性烟（yān）气量、温度（dù）大幅、频繁、快（kuài）速变化的工况；2）可以实现烟气（qì）大幅减量，比如800℃烟（yān）气冷却（què）到130℃，采（cǎi）用混风冷却后（hòu）的烟气体积是标（biāo）况（kuàng）烟气体积的10倍以上，而采用喷雾蒸发（fā）冷（lěng）却只（zhī）有1.1倍；3）蒸发冷却本身就有（yǒu）除尘（chén）功能，可以使粉尘颗（kē）粒凝聚长大，还有利于提高后步除尘设备（bèi）的效率（lǜ）。

喷雾（wù）干（gàn）燥技术的主要目的是利用烟气余热处理废水，比如分离（lí）浓盐（yán）水中的水蒸气和盐（yán）、将高（gāo）炉渣等高温熔（róng）渣（zhā）干法粒化（huà）、分离浓缩酸洗废（fèi）水（shuǐ）中（zhōng）的酸、热解热氧化废水中（zhōng）的COD有（yǒu）机（jī）污染（rǎn）物等。

1.3烟（yān）气多功（gōng）能高效喷淋洗涤技术（shù）

管（guǎn）道式多（duō）功能高效（xiào）喷淋（lín）洗涤技术具有除尘、脱硫、脱硝、脱白、脱（tuō）酸、脱有（yǒu）机污染物、脱重金属、高（gāo）效低阻换（huàn）热等（děng）多功能，既可用作烟气循（xún）环利用的（de）简单处（chù）理，又（yòu）是超低排放（fàng）改造的（de）终端技术。作（zuò）为精除尘器，出口颗（kē）粒物（wù）浓（nóng）度小于20mg/Nm3，与（yǔ）湿电结（jié）合，可以（yǐ）确保达到10、5mg/Nm3的超低水平（píng），甚至（zhì）低到微克级，即（jí）小于1mg/Nm3。

该技术的主要特（tè）点：1）精除尘：对于旋风除尘（chén）、电（diàn）除尘、布袋除（chú）尘不能达到（dào）超低排放的烟气，可以（yǐ）对超细颗（kē）粒进（jìn）行两（liǎng）级（jí）相变和（hé）冲击吸收，实现（xiàn）除尘超低排放（fàng）。与（yǔ）湿电结合，可以更高效（xiào）地精除尘、除雾（wù）。2）脱硫、脱硝：对于能溶（róng）于水的二氧化硫、氮氧化物，可以在（zài）烟气温度50℃左右实现超低排放，与喷雾干燥结合（hé），还可（kě）以（yǐ）处（chù）理脱硫脱（tuō）硝浓（nóng）缩（suō）液（yè），回收产物。去除（chú）NO，可以先氧化。3）其他：可（kě）以高效冷却（què）水蒸气、去除大部分可溶于（yú）水的污染物（wù），设备阻损小、地面上布（bù）置或地下布置基本（běn）不占地。

2、在主要工序的（de）应用（yòng）

钢铁长流程通常包括原料、烧结、球团、焦化、高（gāo）炉炼（liàn）铁、转炉炼钢（gāng）、热轧、辅助等（děng）众多（duō）工序，在充分利用原有设施基础上，都可以（yǐ）“打补丁（dīng）”方式采（cǎi）用上述技术实现（xiàn）超低排放。下面分（fèn）别探讨上（shàng）述技术在（zài）烧结（jié）、高炉、转炉等工序的应用。

2.1烧（shāo）结

烧结烟（yān）气包括机头、冷却、原料、混料等工序烟（yān）气，是钢（gāng）铁超低排放（fàng）改（gǎi）造的重点，投资成本增加较（jiào）多，特别是机头（tóu）烟气（qì）脱硝。

1）脱硝：首选烟气循环，与烧结漏风治（zhì）理结合，大幅减少40%以上的烟（yān）气量，选择NO浓度高的烟气循环，使超低排放改造进口烟气氮氧化物浓度降低，排放要求不高（gāo）时不（bú）必上脱（tuō）硝项（xiàng）目，既（jì）使上，投资和成本都会减少。在脱硝工（gōng）艺选择上，在（zài）现（xiàn）有湿法脱（tuō）硫的基础上（shàng），补丁（dīng）或旁路（lù）增（zēng）加次氯酸钠（nà）、臭氧、等离（lí）子（zǐ）等氧化脱硝技术（shù），在脱硫塔顶部或（huò）外部（bù），采（cǎi）用（yòng）多功能高效喷淋洗（xǐ）涤（dí）技术（shù），实现排烟脱硝、除湿脱白，还有二噁英（yīng）、硫酸、盐酸、氢氟（fú）酸（suān）等（děng）酸雾、重金（jīn）属等多污染物的协同去除（chú）。低（dī）温氧（yǎng）化脱硝（xiāo）的副产物是（shì）硝酸钠、亚硝（xiāo）酸钠，提（tí）纯后为（wéi）化工产品。

2）脱（tuō）硫：利（lì）用原有湿法脱硫系统，改（gǎi）用钠法、镁法、氨（ān）法脱硫，结合采（cǎi）用（yòng）烟气喷雾干燥技（jì）术（shù），处理零排脱硫废水，提高脱（tuō）硫产物附加值。

3）除尘：机头烟气在（zài）脱（tuō）硫脱硝过（guò）程（chéng）中就可以（yǐ）实现超（chāo）低（dī）排放，冷却、原料、混料（liào）等工序的补丁式组合采用多功（gōng）能高（gāo）效喷淋洗涤和烟（yān）气循（xún）环利用技（jì）术，可以（yǐ）极限回收（shōu）烟气余热，大幅减少、近零外排烟气，减少（shǎo）除尘电耗。

2.2高炉

高炉区域超低排（pái）放改造涉及出（chū）铁场除尘、上料除尘、水冲渣、热风炉烟（yān）气脱（tuō）硫脱硝（xiāo）、高炉煤气除尘脱硫脱氯等。

1）出铁场除尘（chén）：高（gāo）炉出铁场除尘（chén）几乎都是采用（yòng）大型布袋（dài）除尘器，多（duō）尘源（yuán）烟气集中捕集进（jìn）入大（dà）布袋除尘器除尘后，由集中的（de）引风机抽引（yǐn）对空排放。多（duō）数用户原设计排（pái）放粉（fěn）尘浓度都是20mg/m3，与超低排放差距不（bú）大。可（kě）以尝试组合采用喷雾蒸发冷却干（gàn）雾抑尘、多功（gōng）能喷淋（lín）洗涤和烟气循（xún）环利用，将个别（bié）尘源或部分烟气（qì）简（jiǎn）单处理（lǐ）后循环利（lì）用（yòng），原布袋（dài）除尘（chén）器由于（yú）风速（sù）降（jiàng）低就可以实现超（chāo）低排放，风机工况风量减（jiǎn）少（shǎo）到额定风（fēng）量的（de）60%时（shí），风机电（diàn）耗就可（kě）以减半，低投入实现超（chāo）低排放的同时，还具有显著的节电效（xiào）益，比如高炉出铁场除尘风机额定电机功率2500kW，小时节（jiē）电超过1000kWh。

2）高炉上料除（chú）尘：高炉上（shàng）料除（chú）尘（chén）多采用电除尘，设（shè）计（jì）排放粉尘浓度约（yuē）50mg/m3，实际会（huì）更（gèng）高（gāo）。可以（yǐ）在现有（yǒu）风机出口（kǒu）后（hòu）、排放（fàng）前，增加多功能喷（pēn）淋洗涤、烟（yān）气循（xún）环利用实现超（chāo）低排放，原有电除尘器检修后（hòu）保留作为粗除尘设备，或停止供电仅作为粗除（chú）尘设（shè）备（bèi）节电。

3）高炉水冲（chōng）渣：高炉水冲渣主要需要脱白和回收余热。目（mù）前多采用风冷却冷（lěng）凝+混风脱白，余热（rè）回收一般是通过（guò）循环水余（yú）热回收供（gòng）暖。由于冲水后蒸汽温度、循环水温（wēn）都只有（yǒu）90℃，回（huí）收（shōu）利（lì）用余（yú）热难度大、效率低，冒蒸汽的源点很多，很难密（mì）封收集干净。可（kě）以尝试改用（yòng）喷雾干燥粒（lì）化，可以在干燥坑一侧单（dān）独另做一套，改造（zào）不影响生产（chǎn），可回收（shōu）高品质余热，还可以（yǐ）处理（lǐ）废水。

4）热风（fēng）炉（lú）脱硫：热风炉烟（yān）气中SO2、NOx含量都不高（gāo），但按照（zhào）超（chāo）低排放烟气要求又不得不（bú）改造（zào）。目前，行业趋向于采用高炉煤气源头脱硫，通过（guò）高比例烟气循（xún）环利用（yòng）来脱硝。

2.3转炉

转炉区域除尘超低（dī）排（pái）放改造，可以（yǐ）尝试在（zài）现有除尘（chén）系统（tǒng）基础上，选择表1推荐（jiàn）的实用技术通（tōng）过“打补丁”实现，同时降低电（diàn）耗（hào）和设备（bèi）维修成本（běn）。

1）转炉一（yī）次除尘（chén）：转炉一次除尘是转炉区域超低排放改造的重点和（hé）难（nán）点，主（zhǔ）要（yào）是（shì）因（yīn）为一次除尘涉（shè）及煤气净化，存在爆炸（zhà）隐患（huàn）。对于现在采用的干法、半干（gàn）法、湿（shī）法（fǎ），都可以通过补丁或旁路增加（jiā）多功能直（zhí）接喷淋洗（xǐ）涤系统实现超低排（pái）放，喷淋（lín）洗涤系（xì）统（tǒng）与湿电相结合，可以更稳定地（dì）达到超低、微（wēi）克排放（fàng）水平，还有（yǒu）除湿脱（tuō）白。

2）转炉二次三次除尘、铁（tiě）水处理除尘：尘源（yuán）点多，采用集中大型（xíng）布袋（dài）除（chú）尘器，设计排放浓度与超低排放水平差距小，结合采用烟气循环（huán）利（lì）用（yòng）、多功能喷淋洗（xǐ）涤、蒸（zhēng）发冷却技术（shù），都可以实现低投入低（dī）成本超低排放，循环（huán）利用率超过40%，还能取（qǔ）得节电效益。

3）钢渣处理、连铸二（èr）冷却蒸汽（qì）：主要（yào）都是（shì）涉（shè）及水蒸气冷（lěng）凝（níng）处理，采用（yòng）多功能喷淋洗涤和烟气循（xún）环（huán）利用，可以在回收冷（lěng）凝水和余热的同时（shí），实（shí）现超低近（jìn）零排放。

3、参考案例

3.1三座120t转炉干法除尘局（jú）部优（yōu）化（huà）改造

用户干法电除尘器设计尺寸小、运行时（shí）间长、性能（néng）下降、存在瞬时性冒烟，三座转炉扩容到120t，烟气量增加（jiā）。在保留利（lì）用原工艺设备的（de）前提下（xià），组（zǔ）合采用补丁方案，蒸发冷却器喷（pēn）枪（qiāng）改用氮气雾化，并提高出口温（wēn）度100℃，减少了工况烟气量，增加旋风除尘器（qì），粗灰比例提高到约70%以上，电除尘器前（qián）增加间接换热（rè）器（qì）。旋风和（hé）颗（kē）粒层除尘器（qì）可以（yǐ）低成（chéng）本地将粗灰比（bǐ）例从40%提高到80%以上，对实现超低排放和减少（shǎo）电除尘器（qì）积灰维修量十分有利。改造达到了预期目标，解决了瞬时冒烟，并具备实现超低排放和脱白（bái）的（de）条（tiáo）件，投资减少一半，最快一座转炉仅施工两周时（shí）间。转炉（lú）半干法、湿（shī）法超低排放改（gǎi）造都可以参考（kǎo）。

3.2两台210m2烧（shāo）结机尾烟气除尘

用户两台烧结机机（jī）尾除尘（chén）采用电除尘，出口实际粉尘浓度在80-150mg/m3，在引风机与烟囱之间，新安（ān）装多功能直接喷淋洗涤器，改造后粉尘浓度平均（jun1）在10mg/m3以下。方案主（zhǔ）要优点：投资少，只有其他（tā）方案的一（yī）半，设备新增阻损不（bú）超过500Pa，系统（tǒng）总阻损降低，改造只有管道对（duì）接需要停产，车间内吸风口的负（fù）压增大，车（chē）间环境卫生（shēng）好。沉淀（diàn）泥浆回（huí）原料，不需要循（xún）环水处（chù）理（lǐ），没有二次污（wū）染。下步增加烟气循（xún）环利用，喷淋出口净湿烟气送环冷可以节（jiē）电，可以（yǐ）处理浓盐水。高炉出铁场、铁水处理（lǐ）、原料除尘等（děng）原采用（yòng）电除（chú）尘器的场（chǎng）合（hé），都可（kě）以考虑增加多功能直（zhí）接喷淋洗涤实现超低排放，同时节电。

3.3 2000m3高炉出铁场除尘

用户2000m3高炉出铁场除（chú）尘为侧（cè）吸，开、堵铁（tiě）口会有（yǒu）瞬时性的烟气抽吸不（bú）到，出铁场当时（shí）没做密封，时常会有（yǒu）烟气（qì）冒出车（chē）间，环保压（yā）力大、改造难（nán）度大。采用了现（xiàn）场喷雾蒸（zhēng）发干雾抑除改造，投资很少（shǎo），改造（zào）不需要停产，圆（yuán）满解决了问题（tí），车（chē）间（jiān）环（huán）境卫生好，实测岗位粉尘浓度2mg/m3。下步打算（suàn）与多功（gōng）能（néng）喷淋洗涤、烟气循环利用减（jiǎn）量结合，实现超低（dī）排放和（hé）节电。

4、结论与建议

钢铁超低（dī）排放改造时间紧、任（rèn）务重（chóng），在确（què）保完成（chéng）全（quán）流程超低（dī）排放目标的过程中，在参考示范企业改造方法的同（tóng）时（shí），需要不断尝试采用（yòng）可行、可靠的新技（jì）术，以（yǐ）降低成本（běn）、减少投资（zī）。在现有（yǒu）工艺（yì）设备的基础上通过“打补丁”实现超低（dī）排（pái）放，与节（jiē）电、节水、节省设备（bèi）维修相结合，能实现不增加成本甚至有效益，这就为采用环保管（guǎn）家、合同节能、合同节（jiē）水等（děng）方式改造创造了条件，缓解企业的资（zī）金压力和技术风险。