1、钢铁超低（dī）排放技术

1.1烟气循环利用

烟气循环利用源头减量技术就是（shì）将不处理或（huò）简单处理后的烟（yān）气返回工序循环利用，从而实现烟气的源（yuán）头减量。目前，烧（shāo）结机烟气（qì）循环利用已经成为行业推荐采用的技术，正在（zài）迅速推（tuī）广应（yīng）用，实际应用（yòng）可以减少烟气处理量（liàng）40%，那（nà）么超低排放改造需处理的（de）烟气量就只有原来的60%，最大限度地保留利用现（xiàn）有烟气处理设施，通（tōng）过选择氮氧化物浓度高的部分循环，还可以降低（dī）入（rù）口浓度（dù），有可能就不用上脱硝项目，既（jì）使上，投资和运行（háng）成本都会降低。

根据（jù）现场考（kǎo）察的研究成果，钢铁长流程（chéng）吨钢排放烟气量平均34650Nm3（折合43.7t），采用烟气循（xún）环利用，至少可以减少50%，烟气循环源头减量应（yīng）该作为保（bǎo）护（hù）大气环境的首选技术，通过此技术，最终实现吨钢外排烟气量（liàng）减少到现状的10%以下，这（zhè）对减（jiǎn）少钢铁超低排放改造的（de）投资和（hé）成本具（jù）有非常重（chóng）要的（de）意义，特别是可以减少大气（qì）污染物总量。

1.2喷（pēn）雾（wù）蒸发冷却调质、喷雾干燥技（jì）术（shù）

喷雾（wù）蒸发（fā）冷却调（diào）质与（yǔ）喷雾干（gàn）燥系统由液体管线（xiàn）、压缩气体管（guǎn）线、控制器（qì）、壳体和卸灰等部分组成，工艺原理和设备组成（chéng）是相同的，只是（shì）用途不同。喷雾蒸发冷却调质主要是用于烟（yān）气的冷却、调质、抑（yì）尘（chén）等（děng）预处理，比（bǐ）如转炉干法电除尘前（qián）的蒸（zhēng）发冷却塔、烧结机头烟气半（bàn）干法的蒸发加湿。

喷雾蒸发冷（lěng）却调（diào）质技术的主要特（tè）点：1）可以实现烟气快速冷（lěng）却，将烟（yān）气从1000℃冷却到（dào）260℃所需时间不到1s，特别适合钢铁行（háng）业瞬（shùn）时性烟（yān）气量（liàng）、温（wēn）度大幅、频（pín）繁、快速变化的工况；2）可以实现烟（yān）气大幅减量，比如800℃烟气冷却到130℃，采用（yòng）混风冷却后的（de）烟气体积是标况烟气体（tǐ）积的10倍以上，而采用喷雾蒸发冷（lěng）却只有1.1倍；3）蒸发（fā）冷却（què）本（běn）身就有（yǒu）除尘功能，可以使粉尘颗粒（lì）凝（níng）聚（jù）长大，还（hái）有（yǒu）利于提高后（hòu）步除尘设备的（de）效率。

喷雾干燥（zào）技术的主（zhǔ）要目的是利用烟气（qì）余热处理废（fèi）水，比如分（fèn）离浓盐（yán）水中的水蒸气和盐、将高（gāo）炉渣等高温熔渣干法（fǎ）粒（lì）化、分离浓缩酸洗废水中的酸、热解热氧化（huà）废水中（zhōng）的（de）COD有（yǒu）机污染（rǎn）物（wù）等。

1.3烟气多功能高（gāo）效喷淋洗涤技术（shù）

管道式多功能高效喷（pēn）淋洗涤技术具有除（chú）尘（chén）、脱硫、脱硝、脱白、脱酸、脱有机污染物、脱重金属、高效低阻换热等多功能，既可用作烟气（qì）循环（huán）利（lì）用的简单处理（lǐ），又（yòu）是超低（dī）排（pái）放改造的终端技术（shù）。作（zuò）为精除尘器（qì），出口（kǒu）颗粒（lì）物浓度（dù）小于20mg/Nm3，与湿电（diàn）结合，可以（yǐ）确保达到10、5mg/Nm3的超低水平（píng），甚至低（dī）到微克级，即小于1mg/Nm3。

该技术的主要特点：1）精除尘（chén）：对（duì）于旋风除尘、电除（chú）尘、布袋除尘不能达到（dào）超低排放的烟（yān）气，可（kě）以对超细颗粒进行两级相变和（hé）冲击（jī）吸收，实（shí）现（xiàn）除尘超低排放。与湿电结合，可以（yǐ）更高效地精除尘（chén）、除雾。2）脱（tuō）硫、脱硝：对于能溶于水的（de）二氧化硫（liú）、氮氧化物，可以在烟气温度50℃左右实现超低（dī）排放，与喷雾干燥（zào）结合（hé），还（hái）可以处理脱硫脱硝浓缩液，回收产物。去除（chú）NO，可以先氧化。3）其他：可以高效冷却水蒸（zhēng）气、去除大部分可溶于（yú）水的（de）污（wū）染物，设备阻损小、地面上布置或地下布置基本不占地。

2、在主要工序的（de）应用

钢铁长流（liú）程通常包括原（yuán）料（liào）、烧（shāo）结、球团、焦化、高（gāo）炉炼（liàn）铁、转炉（lú）炼（liàn）钢、热轧、辅（fǔ）助等众多工序，在充分（fèn）利用原有设施（shī）基础（chǔ）上，都可以（yǐ）“打补丁”方式（shì）采用上述技（jì）术实现超低排放。下面分别探讨（tǎo）上述（shù）技（jì）术（shù）在（zài）烧结、高炉、转炉（lú）等（děng）工序的应用。

2.1烧结

烧结烟（yān）气包括机头、冷却、原（yuán）料、混料等工（gōng）序（xù）烟气，是钢铁超低排（pái）放改造的重（chóng）点（diǎn），投资成本增（zēng）加（jiā）较多，特别（bié）是机头烟气脱硝。

1）脱硝：首选烟气循环，与烧结漏风治理（lǐ）结合，大幅减少（shǎo）40%以上的烟气量，选择NO浓度高的烟气循环，使超低排放改造进口烟气（qì）氮氧（yǎng）化（huà）物浓度（dù）降低，排放要求（qiú）不高时不必上脱（tuō）硝项（xiàng）目，既使上，投资（zī）和成本（běn）都会减少。在脱硝工艺选（xuǎn）择上，在现有湿法脱硫的基础（chǔ）上，补丁或旁路增（zēng）加次（cì）氯酸钠、臭氧（yǎng）、等（děng）离子等氧化脱硝技术，在脱硫塔顶部或外部，采（cǎi）用多功能（néng）高（gāo）效喷（pēn）淋洗（xǐ）涤（dí）技术，实现排烟（yān）脱（tuō）硝、除湿脱白，还有二噁英、硫酸、盐酸、氢氟酸（suān）等酸雾、重（chóng）金属等多污染（rǎn）物的协同去除。低温氧（yǎng）化（huà）脱硝的副产（chǎn）物是硝酸钠、亚硝酸钠，提（tí）纯后为（wéi）化工产品。

2）脱硫：利用（yòng）原（yuán）有湿法脱硫系统，改用钠法、镁法（fǎ）、氨法脱硫，结合采用烟气喷（pēn）雾干燥技术，处理零（líng）排脱硫废（fèi）水，提高（gāo）脱硫（liú）产物附（fù）加值。

3）除尘：机（jī）头烟气在脱硫（liú）脱硝过程中就可以实（shí）现超低排放，冷却、原料、混料等工序的补（bǔ）丁式组合采用多功能（néng）高效喷淋洗涤和烟气循（xún）环利用技术（shù），可以极限（xiàn）回收烟（yān）气余热，大幅减少、近零外（wài）排烟气，减（jiǎn）少除（chú）尘电耗。

2.2高炉

高炉区（qū）域超低（dī）排放改（gǎi）造（zào）涉及（jí）出铁场除尘、上料除尘、水冲渣、热（rè）风炉烟气脱硫脱（tuō）硝、高炉煤气除尘脱硫脱（tuō）氯等（děng）。

1）出铁场除（chú）尘：高（gāo）炉出铁场除（chú）尘（chén）几乎（hū）都是采用大型布袋除（chú）尘（chén）器，多尘源烟气（qì）集中捕集进入大布袋（dài）除尘器除（chú）尘后，由集中的引风机抽（chōu）引（yǐn）对（duì）空排放。多数用户原（yuán）设计排放（fàng）粉尘（chén）浓度都是20mg/m3，与超低排放差（chà）距不大。可以尝试组合采用喷雾（wù）蒸发冷却干雾抑（yì）尘、多功能喷淋洗涤和烟气（qì）循环利用，将个别尘源或部分烟气简单处理后循环利用，原（yuán）布袋除尘器由（yóu）于风速降低（dī）就可以实（shí）现超低排放（fàng），风机工况风量（liàng）减少到额定风量的60%时，风机电耗就可以减半，低投入实现超低排放（fàng）的同时，还（hái）具有显著的节电效益（yì），比如高炉出铁场（chǎng）除尘（chén）风机额定电机功率2500kW，小时（shí）节（jiē）电超过（guò）1000kWh。

2）高（gāo）炉上料除尘：高炉上料除尘多（duō）采用电除尘，设计排（pái）放粉尘浓度约50mg/m3，实际（jì）会更高。可（kě）以在现有风机出（chū）口后、排放前，增加多功（gōng）能喷淋洗（xǐ）涤、烟（yān）气（qì）循环利用实（shí）现超低排放，原有（yǒu）电除尘器检修后保留作为粗除尘设备，或停（tíng）止供电（diàn）仅作为粗（cū）除尘设（shè）备节电。

3）高炉（lú）水冲渣（zhā）：高炉水冲渣主要需要（yào）脱白和回（huí）收余热。目前多采用风冷却冷凝+混风脱白（bái），余热回（huí）收一般是通过（guò）循环水（shuǐ）余热回（huí）收供暖。由于冲水后蒸汽（qì）温度、循环水温都只有90℃，回（huí）收利用余（yú）热难度（dù）大、效（xiào）率低，冒蒸汽（qì）的源点很多，很难密封收集干净。可以尝试改用喷（pēn）雾干燥粒化，可以在干燥（zào）坑一侧单（dān）独另做（zuò）一套，改（gǎi）造不影（yǐng）响生（shēng）产（chǎn），可回收高（gāo）品质余热，还可以（yǐ）处理废水（shuǐ）。

4）热（rè）风（fēng）炉脱硫：热风（fēng）炉烟气中（zhōng）SO2、NOx含量（liàng）都不高，但按（àn）照超低排放（fàng）烟气要求又不得不改造。目（mù）前，行业趋向于采用高炉煤（méi）气源头脱硫，通过高比例（lì）烟气循环利用来脱硝。

2.3转炉

转（zhuǎn）炉区域除（chú）尘（chén）超低排放（fàng）改造，可（kě）以尝试在现有（yǒu）除尘系（xì）统基础上，选（xuǎn）择表1推荐的（de）实用技术（shù）通过“打补丁（dīng）”实现，同（tóng）时降低电耗和（hé）设备（bèi）维修成本。

1）转炉一次除尘：转炉一次除尘是（shì）转炉区域超低排（pái）放改造的重点（diǎn）和难点（diǎn），主（zhǔ）要是因为（wéi）一次除尘涉及煤气净化，存在爆炸（zhà）隐患。对（duì）于现在采用的干法、半干法、湿法，都（dōu）可（kě）以通过补丁或旁路增加多功能（néng）直接喷淋洗涤系统实现（xiàn）超低（dī）排放（fàng），喷淋洗涤系统与湿电相结（jié）合，可以更稳定地达（dá）到超低、微克排放水平（píng），还有除（chú）湿（shī）脱白。

2）转炉二次三次除（chú）尘、铁水处理除尘（chén）：尘源（yuán）点（diǎn）多，采用集中（zhōng）大（dà）型布袋（dài）除尘器（qì），设计排放（fàng）浓度与超低排放（fàng）水（shuǐ）平差（chà）距（jù）小，结合采（cǎi）用（yòng）烟气循（xún）环利用、多功能（néng）喷淋（lín）洗涤（dí）、蒸发冷却技术，都可（kě）以实（shí）现低投入低（dī）成本超低排放，循环（huán）利用率超过40%，还能取得节电（diàn）效益。

3）钢渣处理、连铸二冷却蒸汽：主要都（dōu）是涉及水蒸气冷凝（níng）处（chù）理，采用多功能喷淋洗涤和烟气循环（huán）利用，可以在回收冷凝水和余热的同时，实现超低近零排放。

3、参考案例

3.1三座120t转炉干法除尘局部（bù）优化改造

用户（hù）干法电（diàn）除尘（chén）器设计尺寸小（xiǎo）、运行时间长（zhǎng）、性能下降、存在瞬时性冒烟，三（sān）座转炉（lú）扩容（róng）到120t，烟气量增加。在保留利用原工艺设（shè）备的前（qián）提下，组合采用补丁（dīng）方案，蒸发冷却器（qì）喷（pēn）枪改用氮气雾化，并提高出口温度100℃，减少了工况（kuàng）烟气量，增加旋（xuán）风除尘器，粗灰比（bǐ）例提高（gāo）到约70%以上，电除尘器前增加间接换热器。旋（xuán）风和颗粒层除（chú）尘器可以低成本地将粗灰比例（lì）从40%提（tí）高（gāo）到（dào）80%以上（shàng），对实现超低排（pái）放和减少（shǎo）电除尘器积灰（huī）维修（xiū）量十分有利。改造达到了（le）预期目标，解决（jué）了瞬时冒烟，并具备实（shí）现（xiàn）超低排（pái）放和脱白的条件，投资减少一半（bàn），最快一座（zuò）转（zhuǎn）炉仅施工（gōng）两周（zhōu）时间。转炉（lú）半干（gàn）法、湿法（fǎ）超低（dī）排放改造（zào）都可以参考。

3.2两台210m2烧结（jié）机尾烟气除尘

用（yòng）户两台烧结机机尾除尘采用电除尘，出（chū）口实际粉尘（chén）浓度（dù）在80-150mg/m3，在引（yǐn）风机与（yǔ）烟（yān）囱之间，新安装（zhuāng）多功能直接喷淋洗涤器，改（gǎi）造后粉尘浓度（dù）平均在（zài）10mg/m3以下。方案主要优（yōu）点：投（tóu）资少，只有其他方案的一半，设备新增阻损不超过500Pa，系统总阻损（sǔn）降低，改（gǎi）造（zào）只有管道对接（jiē）需（xū）要停产，车间内吸风口的负压增（zēng）大，车间环境（jìng）卫生好。沉（chén）淀泥浆回（huí）原料，不需要循环（huán）水（shuǐ）处理，没（méi）有二次污染。下（xià）步增加（jiā）烟气循环利用，喷淋出口净湿烟气送环冷可以节电，可以处理浓（nóng）盐水。高（gāo）炉出铁场、铁水处理、原料除尘等（děng）原采用电除尘器的场（chǎng）合，都可以（yǐ）考虑增加多功能直接喷淋（lín）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（chǎng）除尘（chén）为侧吸，开、堵铁（tiě）口会有（yǒu）瞬时性的烟气抽吸（xī）不到，出铁场当时没做（zuò）密（mì）封，时常会有（yǒu）烟气冒出车间（jiān），环保压力大（dà）、改造难度大（dà）。采用了现场喷雾蒸发干雾（wù）抑除改造，投资很（hěn）少，改造不（bú）需（xū）要（yào）停产，圆满解（jiě）决了问题，车间环（huán）境卫生（shēng）好（hǎo），实测岗位（wèi）粉尘浓度2mg/m3。下（xià）步打算与多功能喷淋洗涤、烟气循（xún）环利用减量结合，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，在确保完成全（quán）流程（chéng）超（chāo）低排放目（mù）标的过程中（zhōng），在参（cān）考示范企业改造方（fāng）法的同时，需要不断尝试采用（yòng）可（kě）行、可靠的新技术，以降低成本（běn）、减（jiǎn）少投资。在现有（yǒu）工艺设备的基础上通过“打补（bǔ）丁”实现超低（dī）排放，与节电、节水、节省设备维修相（xiàng）结（jié）合，能实现不增加成本甚至有（yǒu）效（xiào）益，这就为采用环保管家、合同节能、合（hé）同节水等（děng）方式改造创造了（le）条件，缓解企业的资（zī）金压（yā）力和技术风险（xiǎn）。