1、钢铁超（chāo）低排放技（jì）术（shù）

1.1烟气（qì）循环利用

烟（yān）气循环利用源头减量（liàng）技（jì）术（shù）就是将不处理或简单处理后的烟气（qì）返（fǎn）回工（gōng）序循环利用，从而实现烟气的源头减（jiǎn）量。目前，烧结机烟气循环利（lì）用已经成为行业推荐（jiàn）采用的技术，正在迅（xùn）速推广应（yīng）用（yòng），实（shí）际（jì）应（yīng）用可以减（jiǎn）少烟气处理量40%，那么超低排放改造需处理的烟气量就只有原来的60%，最大限度地保（bǎo）留（liú）利用现有烟气处（chù）理设施，通过（guò）选（xuǎn）择氮氧化物浓（nóng）度高的部分（fèn）循环，还可以（yǐ）降低入口（kǒu）浓度，有可能就不用上脱硝项目，既（jì）使上（shàng），投资和运行成本都会降低（dī）。

根据现场考察的研究成果，钢（gāng）铁长流程吨钢排放烟气量平均34650Nm3（折合43.7t），采用烟（yān）气循环利用，至少（shǎo）可（kě）以减少50%，烟气循环源头减量应该作为保护大气环（huán）境的首选技术（shù），通过此（cǐ）技术（shù），最终实现吨钢外排烟气量减少到现状的10%以（yǐ）下，这对（duì）减少（shǎo）钢铁超低（dī）排放改造的投资和成本具有非常重要的意义，特别（bié）是可以减（jiǎn）少大气污染（rǎn）物总量。

1.2喷（pēn）雾蒸（zhēng）发冷却（què）调（diào）质、喷雾干燥技术

喷雾蒸发冷却调质与（yǔ）喷雾干燥系统由液体（tǐ）管（guǎn）线、压缩气体管线、控（kòng）制（zhì）器、壳体和卸（xiè）灰（huī）等部分组成，工艺原（yuán）理和设（shè）备组成是相同的，只是用途不（bú）同。喷雾蒸发冷却调质（zhì）主要是（shì）用于烟气的（de）冷却（què）、调质、抑尘等预（yù）处理（lǐ），比如转炉干法电除尘前的蒸发冷却塔（tǎ）、烧结（jié）机头烟气半干法的蒸发加湿。

喷雾蒸发冷却（què）调质（zhì）技术的主要（yào）特点：1）可以实现烟气快速冷却（què），将烟气从1000℃冷却到260℃所需（xū）时间（jiān）不到1s，特（tè）别适合钢铁（tiě）行业瞬时性烟气（qì）量、温度大幅、频（pín）繁（fán）、快（kuài）速（sù）变化的工况（kuàng）；2）可以实现（xiàn）烟气大幅（fú）减量，比如（rú）800℃烟气冷却（què）到130℃，采用（yòng）混（hún）风冷（lěng）却后的（de）烟气体积（jī）是标况（kuàng）烟气体积的（de）10倍以上，而采用喷雾蒸发冷却只有1.1倍；3）蒸发冷却本身就有除尘（chén）功（gōng）能，可以（yǐ）使粉（fěn）尘（chén）颗粒凝聚长（zhǎng）大（dà），还有（yǒu）利于提高后步除尘设备的效率。

喷雾干（gàn）燥技（jì）术的主（zhǔ）要目的（de）是利用（yòng）烟气余热处理废（fèi）水，比如分（fèn）离浓盐水中的水蒸气和盐、将高炉渣等高温熔渣干法粒（lì）化、分离浓缩酸洗废水中的（de）酸、热解（jiě）热氧（yǎng）化废水（shuǐ）中的（de）COD有机污染物（wù）等。

1.3烟气（qì）多功能高（gāo）效（xiào）喷淋洗涤技术

管道式多（duō）功能高效喷淋洗涤技（jì）术具有除尘、脱硫、脱硝、脱（tuō）白、脱酸、脱有（yǒu）机污染（rǎn）物（wù）、脱（tuō）重金（jīn）属、高效低阻换热等多（duō）功（gōng）能（néng），既可用作（zuò）烟气循环（huán）利用的简单（dān）处理，又是超低排放改造的终端技术。作为（wéi）精除尘（chén）器，出口颗粒物浓度（dù）小于20mg/Nm3，与（yǔ）湿电结合，可以（yǐ）确保达到10、5mg/Nm3的超低水平，甚（shèn）至低（dī）到微克（kè）级，即小于1mg/Nm3。

该技术的主要特点（diǎn）：1）精除尘：对于旋风除尘、电除尘、布袋除尘不能达到超低排放的烟（yān）气，可（kě）以（yǐ）对超细颗粒进行两级相变和冲击吸收，实现除尘（chén）超低排放。与湿电结（jié）合，可以（yǐ）更高效地精（jīng）除尘（chén）、除雾。2）脱硫、脱硝（xiāo）：对于能溶（róng）于水的二氧化硫（liú）、氮（dàn）氧化物，可（kě）以在烟气温度（dù）50℃左右实现超（chāo）低排放（fàng），与（yǔ）喷雾（wù）干燥结合，还（hái）可以（yǐ）处理脱硫脱硝浓缩液，回收产物。去除NO，可以（yǐ）先氧化。3）其他：可以高（gāo）效（xiào）冷却水（shuǐ）蒸气、去除大（dà）部（bù）分可溶于（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。

2、在主要工序的应用

钢铁长（zhǎng）流程（chéng）通常包括原（yuán）料（liào）、烧结、球团（tuán）、焦化（huà）、高炉（lú）炼铁、转炉炼钢、热轧、辅助（zhù）等众多工序，在充分利用原有设（shè）施基础上，都可以“打补丁（dīng）”方（fāng）式采用（yòng）上述技术（shù）实（shí）现（xiàn）超低（dī）排放。下面分别探讨上述技术在烧结、高炉、转炉等工序的（de）应用。

2.1烧结

烧结烟气（qì）包括机头、冷（lěng）却（què）、原料、混料等工（gōng）序烟气（qì），是钢铁超低排放改造的重（chóng）点，投资成本增加较多（duō），特（tè）别是（shì）机头（tóu）烟（yān）气（qì）脱硝。

1）脱硝：首（shǒu）选烟气循环，与（yǔ）烧结漏（lòu）风治理结合，大（dà）幅减少40%以上（shàng）的烟气量（liàng），选（xuǎn）择NO浓度高的烟（yān）气循（xún）环（huán），使超低排放改造进口（kǒu）烟气氮（dàn）氧化物浓度降低，排（pái）放要求不高时不必（bì）上脱硝项（xiàng）目（mù），既使上，投资和成本都会减少（shǎo）。在脱硝（xiāo）工艺（yì）选择上，在（zài）现有湿法脱硫的基础（chǔ）上（shàng），补丁或旁路增加（jiā）次氯酸钠、臭氧、等离子等氧化（huà）脱硝技术，在脱硫塔（tǎ）顶部或外（wài）部，采用多功能（néng）高效喷淋洗（xǐ）涤技术，实（shí）现排烟脱硝、除湿脱白，还有二噁英、硫酸、盐酸、氢（qīng）氟酸等酸雾、重金属（shǔ）等多污染（rǎn）物的协（xié）同去除。低温氧化脱硝的副产物是（shì）硝酸钠、亚硝酸钠（nà），提纯（chún）后为化工产品。

2）脱硫：利用原有湿（shī）法脱硫系统，改用（yòng）钠法、镁（měi）法、氨（ān）法脱硫（liú），结合采（cǎi）用烟气（qì）喷雾干燥（zào）技术，处理零排（pái）脱硫废水，提（tí）高脱硫产（chǎn）物附加值（zhí）。

3）除（chú）尘：机头烟气在脱硫脱（tuō）硝过程中就（jiù）可以实现超低排放，冷却、原料、混料等工序的补（bǔ）丁式组合采用多功能高效喷淋洗涤和烟气循环利用技术，可以极限回收（shōu）烟（yān）气余（yú）热，大幅减少、近（jìn）零外排（pái）烟气，减（jiǎn）少除（chú）尘（chén）电耗。

2.2高炉（lú）

高炉区（qū）域（yù）超低排放（fàng）改造涉及（jí）出铁场除尘、上料除尘、水冲（chōng）渣、热风炉烟气脱硫脱硝、高炉煤气除尘脱（tuō）硫脱氯等。

1）出铁场（chǎng）除尘：高炉出（chū）铁（tiě）场除（chú）尘几乎都是（shì）采用大（dà）型布袋除（chú）尘器，多（duō）尘源烟气集中捕集进入大布袋除尘器除（chú）尘（chén）后，由集（jí）中的引风机抽引对空排（pái）放。多数（shù）用户原设计（jì）排放粉尘（chén）浓度都是20mg/m3，与超低排放（fàng）差距不大。可以尝试组合（hé）采用（yòng）喷雾蒸发冷（lěng）却干雾抑尘、多功能喷淋（lín）洗（xǐ）涤和烟（yān）气循环利用，将（jiāng）个（gè）别尘源或部分（fèn）烟气（qì）简单处理后循环利用，原布袋除尘器由于风速（sù）降低就可以实（shí）现超低排放，风机（jī）工况风量减少到额定风量的60%时，风机电耗就（jiù）可以减半，低（dī）投（tóu）入实现超低排放的同时（shí），还具有显著（zhe）的节电效益，比如高炉出铁（tiě）场除尘（chén）风机额定电机（jī）功率2500kW，小时节电超过1000kWh。

2）高炉上（shàng）料（liào）除尘：高炉上料除尘多采用电除尘，设计排放（fàng）粉尘浓度约50mg/m3，实际会更高（gāo）。可（kě）以（yǐ）在现有风机出口（kǒu）后、排放前（qián），增（zēng）加多功能（néng）喷淋洗（xǐ）涤（dí）、烟气循环利（lì）用实现超低排放，原有电除尘器检修后（hòu）保留作（zuò）为粗除尘设备，或停止（zhǐ）供电仅作为粗除尘设备节电（diàn）。

3）高炉水（shuǐ）冲渣（zhā）：高炉水冲（chōng）渣主要需要脱（tuō）白和回收余热（rè）。目（mù）前多（duō）采用风冷却冷凝+混（hún）风脱白，余热回收一般（bān）是通过循环（huán）水余（yú）热回收供暖。由于冲水后蒸汽温度、循环水温都只有90℃，回收利用余热难度大、效率（lǜ）低，冒（mào）蒸汽的源（yuán）点很多，很难密封（fēng）收集干净。可以尝试改用喷雾干燥（zào）粒化，可以在（zài）干燥坑一（yī）侧单独另做（zuò）一（yī）套，改（gǎi）造不影响生产，可（kě）回（huí）收高（gāo）品质余热，还可（kě）以处理废水（shuǐ）。

4）热风（fēng）炉脱（tuō）硫：热风炉烟气中SO2、NOx含（hán）量都不（bú）高，但（dàn）按照超低排放（fàng）烟气（qì）要（yào）求又不得不改造。目前，行业趋向于采用高炉煤气（qì）源头脱硫（liú），通过高比例烟（yān）气循环利用来脱硝。

2.3转炉

转炉（lú）区域除（chú）尘（chén）超低排放改造（zào），可以（yǐ）尝（cháng）试在现有除（chú）尘系统基础上，选择表1推荐的实用技术通过“打补丁”实现，同时（shí）降低电（diàn）耗和设备维修成本。

1）转炉一次除尘：转（zhuǎn）炉一次除尘是转（zhuǎn）炉区域超低排放改造的重点和难点，主要是因为一次除尘（chén）涉及煤气净化，存在（zài）爆炸隐患（huàn）。对于现在（zài）采用（yòng）的干法、半干（gàn）法、湿法，都可以通过补丁或旁路增加多功能直接喷淋洗涤（dí）系统实现超低排放，喷淋洗涤系统与湿（shī）电相结（jié）合，可以（yǐ）更稳（wěn）定地达到超（chāo）低、微克（kè）排（pái）放水平，还有除湿（shī）脱白（bái）。

2）转炉（lú）二次三次除尘、铁（tiě）水处理除尘：尘源（yuán）点多，采用集中（zhōng）大（dà）型（xíng）布袋除尘器，设计排放浓度（dù）与超（chāo）低（dī）排放水平差距小，结合采用烟气循环利用（yòng）、多功能（néng）喷淋洗涤、蒸发冷却技术，都可（kě）以实现低投入低成（chéng）本超低排放，循环利用率超（chāo）过40%，还能取得节电（diàn）效益（yì）。

3）钢渣处理、连（lián）铸二冷却蒸汽：主要都是涉（shè）及水蒸气冷凝处理，采用多（duō）功能喷淋洗涤和烟气循环利用，可以（yǐ）在回收（shōu）冷凝水和余热的同时，实现超低近零排放。

3、参考案例

3.1三（sān）座120t转炉干法除尘（chén）局部优（yōu）化改造

用户（hù）干法电（diàn）除尘器设计（jì）尺（chǐ）寸小、运行（háng）时间（jiān）长、性能下降、存在瞬时性冒烟，三座转炉扩容（róng）到（dào）120t，烟气量（liàng）增加（jiā）。在保留利（lì）用原工艺设备的（de）前提下（xià），组合（hé）采用补丁方案，蒸（zhēng）发冷却器喷枪（qiāng）改（gǎi）用（yòng）氮气雾化，并提高出口温度100℃，减少了工（gōng）况（kuàng）烟气量，增加旋风（fēng）除（chú）尘器，粗灰比例提高到约70%以上（shàng），电除尘器前增（zēng）加（jiā）间（jiān）接换热器。旋风（fēng）和（hé）颗粒层除尘器可以（yǐ）低（dī）成本（běn）地将粗灰比例从40%提高（gāo）到80%以上，对（duì）实（shí）现（xiàn）超低排放和减少（shǎo）电除尘器积灰（huī）维修量十分有利。改造达到了预期目标，解决（jué）了瞬时冒烟，并具备实现（xiàn）超低排放和脱白的条件，投资减少一半（bàn），最快一座转炉仅施工（gōng）两周时间（jiān）。转炉半（bàn）干法（fǎ）、湿法超低排放改造（zào）都（dōu）可以参考。

3.2两（liǎng）台210m2烧结机尾烟气除尘

用（yòng）户（hù）两台烧结机机尾除尘采用电除（chú）尘，出口（kǒu）实际粉尘浓度（dù）在80-150mg/m3，在引风机与烟囱之（zhī）间，新安装多功能直接喷（pēn）淋洗（xǐ）涤器（qì），改（gǎi）造后粉尘（chén）浓度平均在10mg/m3以（yǐ）下。方案主要优点：投资（zī）少，只有其他（tā）方案的一半，设备新增阻损不超（chāo）过500Pa，系统总（zǒng）阻损降（jiàng）低，改造只（zhī）有管道对（duì）接需要停（tíng）产，车间内吸风口（kǒu）的负压增大（dà），车间环境卫生好。沉淀泥浆（jiāng）回原料，不需要循（xún）环水处理（lǐ），没有二次污染。下步增加（jiā）烟（yān）气循环利用，喷淋出口（kǒu）净湿烟气（qì）送环冷可（kě）以节（jiē）电，可（kě）以处（chù）理浓盐水。高炉出铁场（chǎng）、铁水（shuǐ）处（chù）理（lǐ）、原料除尘等原（yuán）采用电除（chú）尘器的场合，都可（kě）以考虑增加多功能直（zhí）接喷淋洗涤（dí）实现（xiàn）超低排放，同（tóng）时节电。

3.3 2000m3高炉出铁场除尘

用户2000m3高炉出铁场除（chú）尘为侧吸，开、堵铁（tiě）口会有瞬时性的（de）烟气抽吸不（bú）到，出铁场当时没（méi）做密封，时（shí）常会有烟气冒出车间（jiān），环保（bǎo）压（yā）力（lì）大、改造难度大。采用了（le）现（xiàn）场喷雾蒸发干雾抑除改造（zào），投资（zī）很（hěn）少，改造不需要停产，圆（yuán）满（mǎn）解决了问题，车间环境（jìng）卫（wèi）生好，实（shí）测（cè）岗位粉尘浓（nóng）度2mg/m3。下（xià）步打算（suàn）与（yǔ）多功能喷淋洗涤、烟（yān）气循环利用减量结合（hé），实现超低（dī）排放和节电。

4、结（jié）论与建（jiàn）议

钢（gāng）铁超低（dī）排放改造时间紧、任务（wù）重，在（zài）确保完成（chéng）全（quán）流（liú）程超低排放目标的（de）过程中，在参考示范企业改造方（fāng）法的（de）同（tóng）时，需要不断尝（cháng）试（shì）采用可行（háng）、可靠的新技（jì）术，以降低成本（běn）、减少（shǎo）投资。在现有工艺设备的基础上通过“打补丁”实现（xiàn）超低排放，与节（jiē）电、节（jiē）水、节省设（shè）备维修（xiū）相结合，能实现不增加成本甚至有效（xiào）益，这就为采（cǎi）用环保管家、合（hé）同节（jiē）能、合同（tóng）节水等方式（shì）改造创造了条件，缓（huǎn）解企业的资金压力和技术风险。