1、钢铁超低排放（fàng）技术

1.1烟气循环利（lì）用

烟气循环利用（yòng）源（yuán）头减量技术就是将不（bú）处（chù）理或（huò）简单处理后（hòu）的烟气返回（huí）工序（xù）循环（huán）利用，从而实现烟气的源头减量。目前，烧结机烟气（qì）循（xún）环（huán）利用已经成为（wéi）行业推（tuī）荐采用的技（jì）术，正在迅速推广应用，实（shí）际应用（yòng）可以减少烟气处理（lǐ）量40%，那么超（chāo）低排（pái）放改造（zào）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（xuǎn）择氮氧化物浓度高的部分循环（huán），还可（kě）以降低入口（kǒu）浓度，有可能就不（bú）用上脱硝项（xiàng）目（mù），既使上，投（tóu）资和运行成本都会降低。

根（gēn）据现场（chǎng）考察的研究成果，钢铁（tiě）长流程吨钢排放烟气量（liàng）平（píng）均34650Nm3（折合43.7t），采用（yòng）烟气循（xún）环利用，至少可以减少50%，烟气循环源头减量（liàng）应该作（zuò）为保护大气环境的首（shǒu）选（xuǎn）技术，通过此（cǐ）技术，最终实现吨钢外排烟气量减少到现（xiàn）状的10%以下，这对减少钢铁超（chāo）低排（pái）放（fàng）改造的（de）投资和成本具有非常（cháng）重要的意义，特别是可以减少大气污染物总量。

1.2喷雾蒸发（fā）冷却调质、喷雾干燥技术

喷雾蒸（zhēng）发冷却调（diào）质与（yǔ）喷雾干燥系统由（yóu）液体管线、压缩（suō）气体管（guǎn）线（xiàn）、控制器、壳体和卸灰等部（bù）分（fèn）组成，工艺（yì）原理和设（shè）备组（zǔ）成是相同的，只是用途不同。喷雾蒸（zhēng）发冷却调质（zhì）主要是（shì）用于烟气的冷却、调质（zhì）、抑尘（chén）等预（yù）处理，比如转炉（lú）干法电（diàn）除尘前的（de）蒸发冷却塔、烧结机头烟气半（bàn）干法的蒸发加湿。

喷（pēn）雾（wù）蒸发冷却调质技术（shù）的（de）主要（yào）特（tè）点：1）可以（yǐ）实现烟气快速冷（lěng）却，将烟气从（cóng）1000℃冷却到260℃所需时（shí）间不到1s，特别适合钢（gāng）铁行业瞬时性烟（yān）气量（liàng）、温度大（dà）幅、频繁、快（kuài）速变化的工况；2）可以实现（xiàn）烟（yān）气（qì）大幅减量，比（bǐ）如800℃烟气冷却到（dào）130℃，采（cǎi）用混风冷却后的烟气体积是（shì）标（biāo）况烟气体积的10倍以上，而采用（yòng）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（kē）粒凝（níng）聚长大，还有（yǒu）利于提高后步除尘设备（bèi）的效率。

喷（pēn）雾干（gàn）燥（zào）技（jì）术的（de）主要目的（de）是利用烟（yān）气（qì）余热处理废水，比如分离浓（nóng）盐水中的（de）水蒸（zhēng）气（qì）和盐、将高炉渣等高温熔渣干法粒化、分（fèn）离浓缩（suō）酸洗废（fèi）水中（zhōng）的酸、热（rè）解热氧化废水中的COD有机污染（rǎn）物等。

1.3烟气多功能高效喷淋洗涤技术

管道式多功能高（gāo）效喷淋洗涤技术具有除尘、脱硫、脱（tuō）硝、脱白（bái）、脱（tuō）酸、脱（tuō）有机污染物、脱重金属、高效低阻换热等多（duō）功能，既可用作烟气循环利用的简单处理，又是超低排放改造的终端技（jì）术。作为精除尘器，出口颗粒物（wù）浓度小于20mg/Nm3，与湿电（diàn）结（jié）合，可（kě）以确保达到（dào）10、5mg/Nm3的超低（dī）水平（píng），甚至低到微（wēi）克级，即（jí）小于1mg/Nm3。

该技术（shù）的主要特（tè）点：1）精除尘：对于旋风除尘、电除（chú）尘、布袋除尘不（bú）能达（dá）到超低排放的烟气（qì），可以对超（chāo）细颗粒进（jìn）行两级相变和冲击吸（xī）收，实现除尘（chén）超低（dī）排放。与湿（shī）电结合，可以更高效地精除尘、除雾。2）脱硫、脱硝（xiāo）：对于（yú）能溶（róng）于水的二氧（yǎng）化硫（liú）、氮氧化（huà）物，可以在烟气温（wēn）度50℃左右实现超低排放，与喷雾干燥（zào）结（jié）合，还可（kě）以处（chù）理（lǐ）脱（tuō）硫脱硝浓缩液，回收产物。去除NO，可以先氧化。3）其他：可以高效冷（lěng）却水（shuǐ）蒸气（qì）、去除大部分（fèn）可溶于（yú）水的污染物，设备阻损小、地面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（yuán）料、烧结、球团、焦化（huà）、高（gāo）炉炼铁、转炉（lú）炼（liàn）钢、热轧、辅（fǔ）助等众（zhòng）多工（gōng）序，在充分利用（yòng）原有（yǒu）设施（shī）基础上，都可以“打补丁”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）述技术在烧结（jié）、高炉、转炉等工（gōng）序的应（yīng）用（yòng）。

2.1烧结

烧（shāo）结烟气包括（kuò）机头（tóu）、冷却、原料（liào）、混料（liào）等工序烟气，是钢铁超低排放改造的重（chóng）点，投资成本增加较（jiào）多，特别（bié）是机头烟气（qì）脱硝。

1）脱硝：首选烟（yān）气循环，与烧结（jié）漏风治理结合（hé），大（dà）幅减少40%以上的烟气量（liàng），选（xuǎn）择NO浓度（dù）高的烟气循环，使超（chāo）低排放改造进口烟（yān）气氮氧（yǎng）化物浓度降（jiàng）低，排放（fàng）要求（qiú）不高时不必上（shàng）脱硝项目，既（jì）使（shǐ）上（shàng），投资（zī）和成本都（dōu）会（huì）减少。在脱硝工艺选择上，在现（xiàn）有（yǒu）湿法（fǎ）脱硫（liú）的基础上（shàng），补丁或旁路增加次氯酸（suān）钠（nà）、臭氧、等离子等氧化脱硝技（jì）术，在脱硫塔（tǎ）顶部或外部，采用多（duō）功（gōng）能高效喷淋洗涤技术，实现排烟脱（tuō）硝、除湿脱白，还有二噁英、硫（liú）酸、盐（yán）酸、氢氟酸（suān）等酸雾、重金属等（děng）多污染物的协同去除（chú）。低温（wēn）氧化脱硝的副（fù）产物是硝酸钠、亚硝酸钠，提纯后为化工产（chǎn）品（pǐn）。

2）脱硫：利用（yòng）原（yuán）有湿法（fǎ）脱硫系统（tǒng），改用钠法、镁（měi）法、氨法脱（tuō）硫，结合采用烟气（qì）喷雾干燥技术，处理（lǐ）零排（pái）脱硫废水，提高脱硫产物附加值。

3）除尘（chén）：机头（tóu）烟气在脱（tuō）硫脱硝过（guò）程中（zhōng）就可以实现超低排放，冷（lěng）却、原料、混料等工序的（de）补丁式组合采用多功能高效喷（pēn）淋洗（xǐ）涤和（hé）烟气循环利用技（jì）术，可以极限回收烟气余热，大幅减少、近零外排烟气，减少除（chú）尘电耗。

2.2高炉

高（gāo）炉（lú）区（qū）域超低排放改造涉及出（chū）铁场除尘、上料除尘、水冲（chōng）渣、热风炉烟气脱硫（liú）脱（tuō）硝、高炉（lú）煤气除尘脱硫脱（tuō）氯等。

1）出铁场除尘：高炉出铁场除尘几（jǐ）乎都是采（cǎi）用大型布（bù）袋除尘器（qì），多尘源烟（yān）气集中捕集（jí）进入大布袋除尘器除（chú）尘（chén）后，由集中（zhōng）的（de）引风机抽引（yǐn）对空排放。多数用户原设计排放粉尘（chén）浓度都是20mg/m3，与超低排放差距不大。可以尝试组合采用喷雾蒸发（fā）冷却干雾抑（yì）尘、多功能喷淋洗涤和烟气循环利用，将个别尘源（yuán）或（huò）部分（fèn）烟气简单处理后循环利用，原布袋（dài）除尘（chén）器由（yóu）于（yú）风速降（jiàng）低就可以实现超低排放，风机工（gōng）况风（fēng）量减少到额定风量的60%时，风机电耗就可以减半，低投入实（shí）现（xiàn）超低排放的同（tóng）时，还具有显（xiǎn）著（zhe）的节电（diàn）效益，比如高炉出铁（tiě）场除尘风机额定电机功（gōng）率2500kW，小时（shí）节（jiē）电超过1000kWh。

2）高炉上料除尘：高炉上料（liào）除尘多（duō）采用电除尘，设计排放粉尘浓度约50mg/m3，实（shí）际会（huì）更高（gāo）。可以在现有风机出口后、排放前，增加多功能喷淋洗（xǐ）涤、烟气循环利用（yòng）实现（xiàn）超低排放，原有（yǒu）电除（chú）尘（chén）器（qì）检修后保留作为粗除尘设备，或停止供电仅作（zuò）为（wéi）粗（cū）除尘设备节（jiē）电。

3）高炉水冲（chōng）渣：高（gāo）炉水冲渣主要需要脱白和回收余热。目前多（duō）采用风冷却冷凝+混风脱白，余热回收一般（bān）是通过循环水余热回（huí）收供暖（nuǎn）。由于冲水后（hòu）蒸汽温度、循环水温（wēn）都（dōu）只（zhī）有（yǒu）90℃，回收利用（yòng）余热难度大、效率低，冒蒸（zhēng）汽的源点很多，很难密封收（shōu）集干净。可以尝（cháng）试（shì）改用喷雾干燥粒化，可以在干燥坑一侧单独另做一套，改造不影响生（shēng）产，可回（huí）收高品（pǐn）质余热，还可（kě）以处理废水。

4）热（rè）风炉（lú）脱硫：热风炉烟气中SO2、NOx含量（liàng）都（dōu）不高，但（dàn）按照超低排放烟气要求又（yòu）不得不改（gǎi）造。目前，行业趋向于采用高炉煤气源头（tóu）脱硫（liú），通过高比例（lì）烟气循环利用来脱硝。

2.3转炉

转炉（lú）区域除尘超低排放改造，可以尝试在现有除尘系统基（jī）础上，选择表（biǎo）1推荐的实用（yòng）技术通过“打补丁”实现，同时降（jiàng）低（dī）电耗和（hé）设备维修成本（běn）。

1）转炉一次除尘（chén）：转炉一（yī）次除尘是（shì）转炉区域超（chāo）低排放改造的重点和难点（diǎn），主要是因为一次（cì）除尘涉及（jí）煤气（qì）净化，存在爆炸隐患。对于现（xiàn）在采（cǎi）用的干（gàn）法（fǎ）、半干法、湿法，都可以通过补丁或旁路（lù）增加多（duō）功能直接喷淋洗涤系统实现（xiàn）超低排放，喷淋洗涤系统与湿电（diàn）相结合，可以更稳定地达到超（chāo）低（dī）、微克排放水平，还有（yǒu）除湿脱白。

2）转炉二次三次除尘、铁水处（chù）理除尘：尘源点多，采用集中（zhōng）大型布袋（dài）除（chú）尘器（qì），设计排放浓度与超低（dī）排放水平差距（jù）小（xiǎo），结合（hé）采用烟气（qì）循（xún）环利用、多（duō）功（gōng）能喷（pēn）淋洗涤、蒸发冷却技术，都可以实现低投（tóu）入（rù）低成本超低排放，循环利用（yòng）率超（chāo）过40%，还能取（qǔ）得节电效益（yì）。

3）钢渣处理、连铸（zhù）二冷却蒸汽：主要都是（shì）涉及（jí）水（shuǐ）蒸（zhēng）气冷凝处理，采用多功能喷淋洗（xǐ）涤和烟气（qì）循（xún）环利用，可以在回收（shōu）冷凝水和余热的同（tóng）时，实现（xiàn）超低近零排放。

3、参考案例

3.1三座（zuò）120t转炉干法除尘局部（bù）优化改造

用户干法（fǎ）电除尘器设（shè）计（jì）尺寸（cùn）小、运行时间长、性（xìng）能下降、存在瞬时性冒烟，三座转炉扩容到（dào）120t，烟气量增加。在保（bǎo）留利用原工艺设备（bèi）的前提下，组合采用补（bǔ）丁方案，蒸发冷却器（qì）喷枪（qiāng）改用（yòng）氮气雾化，并提高出（chū）口温度100℃，减少了（le）工况烟气量，增加旋（xuán）风（fēng）除尘器，粗灰比例提高（gāo）到（dào）约70%以上，电除尘器前增加间接（jiē）换（huàn）热（rè）器。旋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少电（diàn）除尘器积灰维修量十（shí）分有（yǒu）利。改造达到了（le）预期目标（biāo），解决了瞬（shùn）时冒烟（yān），并（bìng）具备实现超（chāo）低排放和脱白的条（tiáo）件，投资减（jiǎn）少（shǎo）一半，最快一座转炉（lú）仅施（shī）工两周时间。转炉半干法、湿法超低（dī）排放改造都可以参考。

3.2两台210m2烧结机尾烟（yān）气除尘

用户两台烧结机（jī）机尾除尘采用电（diàn）除尘（chén），出口实际粉（fěn）尘浓度在80-150mg/m3，在（zài）引风（fēng）机与烟囱之间，新安装多功能直接喷淋洗涤（dí）器，改造（zào）后粉尘（chén）浓度平（píng）均（jun1）在10mg/m3以下。方（fāng）案主要优（yōu）点（diǎn）：投资少，只有其他（tā）方案的一半，设备（bèi）新增阻损不超过500Pa，系统总阻损降（jiàng）低，改造（zào）只有管道对接（jiē）需要（yào）停产，车（chē）间内吸风（fēng）口的（de）负压增（zēng）大，车间环境卫生好。沉（chén）淀泥浆回原料（liào），不需要循环水处（chù）理，没有二（èr）次污染。下步增加烟气循环利用，喷淋（lín）出口净湿（shī）烟（yān）气送环冷可以节电（diàn），可以处理浓（nóng）盐水。高（gāo）炉出铁场、铁水处理（lǐ）、原料除尘等原采用电除尘（chén）器的场合（hé），都（dōu）可以（yǐ）考虑增加多功（gōng）能直接喷淋洗（xǐ）涤（dí）实现超低（dī）排（pái）放（fàng），同时节电。

3.3 2000m3高炉出铁场除尘

用户2000m3高炉出铁场（chǎng）除尘为侧吸，开（kāi）、堵铁口会有瞬时性的烟气抽吸（xī）不到，出铁场当时没做密封，时常会有烟气冒出车（chē）间，环保（bǎo）压力大、改造难（nán）度大。采用了现场喷（pēn）雾蒸（zhēng）发（fā）干雾抑（yì）除（chú）改造，投资很少，改（gǎi）造（zào）不（bú）需要停产，圆满解决（jué）了问题，车间环境卫（wèi）生（shēng）好，实测岗位粉尘浓（nóng）度2mg/m3。下步（bù）打算与多功能喷淋洗涤、烟气循（xún）环利用减（jiǎn）量结合，实现超低排放和节电。

4、结论与建议

钢铁超低排放改造时间紧、任务重（chóng），在确保完成全流程超低（dī）排放目标的过程中，在（zài）参考示范企（qǐ）业改造方法的同时，需要不断尝（cháng）试（shì）采用（yòng）可行（háng）、可靠的新（xīn）技术，以降低成本、减少投资。在现（xiàn）有工艺设备的基础上（shàng）通过“打补丁”实现超低排放，与节电、节（jiē）水、节（jiē）省（shěng）设备维修相结合（hé），能实现不增加成本甚至（zhì）有效益，这就为采用环保（bǎo）管家、合同节能、合同节水等方式改造创造了（le）条件（jiàn），缓解企业的资金压力和技（jì）术（shù）风险。