1、钢铁超（chāo）低排放技术

1.1烟气循环利用（yòng）

烟气循（xún）环（huán）利用源头减量技术就是将不处（chù）理或简单处理后的烟气返回工序（xù）循环利用，从而实现烟气（qì）的（de）源头减量。目前，烧结机烟（yān）气循环利用已（yǐ）经成（chéng）为行业（yè）推荐采（cǎi）用的技术，正在迅速（sù）推广应用，实际应用（yòng）可以减少烟气处理量40%，那么超低（dī）排放改（gǎi）造需处理（lǐ）的烟气量就（jiù）只有原（yuán）来的60%，最大（dà）限度地保留利用（yòng）现有烟气处（chù）理设施（shī），通过选择（zé）氮氧化物浓（nóng）度高（gāo）的部分循（xún）环，还（hái）可以降低入（rù）口浓度，有可能就不用上脱（tuō）硝（xiāo）项目（mù），既使（shǐ）上，投资和运行成（chéng）本都会降低。

根据现场考（kǎo）察的研究成（chéng）果，钢铁（tiě）长流程（chéng）吨钢排放烟（yān）气量平均34650Nm3（折（shé）合43.7t），采（cǎi）用（yòng）烟气循环利用，至少可以（yǐ）减少（shǎo）50%，烟气循环（huán）源头减（jiǎn）量应该作为保护大气环（huán）境的首选技术，通（tōng）过此技术，最终实现吨钢外排（pái）烟（yān）气（qì）量减少到现状的10%以下，这对减少钢铁超低排放改造的投资和成本具有非常重要的意义，特别是可以（yǐ）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（pēn）雾蒸发冷却调质与喷雾干燥（zào）系（xì）统由液体管线（xiàn）、压缩气体管线、控（kòng）制器、壳（ké）体和卸灰等部分组成（chéng），工（gōng）艺原理和（hé）设备组（zǔ）成是相同的（de），只是用途不同。喷雾蒸发冷却调质主要是用于（yú）烟气的冷却、调质、抑尘等（děng）预处理（lǐ），比如转炉干（gàn）法电除尘前（qián）的蒸发冷却塔、烧结机（jī）头烟气半干法的蒸发加湿。

喷雾蒸发冷却调质（zhì）技术的主（zhǔ）要特点：1）可以实现烟气快（kuài）速（sù）冷却，将烟气从1000℃冷却（què）到260℃所需时间不到1s，特（tè）别适合钢铁行业瞬时性烟气量、温度大幅（fú）、频繁、快（kuài）速变化的工（gōng）况；2）可以实现（xiàn）烟气大幅减量，比（bǐ）如800℃烟气冷却到130℃，采用混风冷却后的烟气体积是标况烟气体（tǐ）积的（de）10倍以上，而采用喷雾蒸（zhēng）发冷却（què）只有1.1倍；3）蒸发冷却本身就有除尘功能，可（kě）以（yǐ）使粉尘颗粒凝（níng）聚长（zhǎng）大，还有利于（yú）提高后（hòu）步除尘设备的（de）效率。

喷雾干燥技术的主（zhǔ）要目的是利用烟气余热处（chù）理废（fèi）水（shuǐ），比如分离浓盐水中的水蒸气和盐、将高炉渣等高温熔（róng）渣干法粒化（huà）、分（fèn）离（lí）浓缩酸（suān）洗废水（shuǐ）中（zhōng）的酸、热解热（rè）氧化废水中的（de）COD有机污染物等。

1.3烟气多功能（néng）高效喷淋洗涤（dí）技术

管道式（shì）多功能高效（xiào）喷淋洗涤技术具（jù）有除尘、脱硫、脱（tuō）硝、脱白、脱酸、脱有机污染物（wù）、脱重金属（shǔ）、高效（xiào）低阻换热等多功（gōng）能，既可用作烟气（qì）循环利用的简单处理，又是超低（dī）排放改造的终端（duān）技术（shù）。作为（wéi）精除（chú）尘器（qì），出口颗粒物浓度小于20mg/Nm3，与湿电结合（hé），可（kě）以确保达（dá）到10、5mg/Nm3的（de）超低水平，甚至低（dī）到微克级，即小于1mg/Nm3。

该技术的主要特（tè）点（diǎn）：1）精除尘（chén）：对于（yú）旋风除尘、电除（chú）尘、布袋除尘（chén）不能（néng）达到超低排放的烟气，可以对超（chāo）细颗粒（lì）进行两级相变和冲击吸收，实现（xiàn）除尘超低排放。与湿电结合，可以更高效地精（jīng）除尘（chén）、除雾。2）脱硫、脱硝：对于（yú）能溶于水的（de）二氧化硫、氮氧（yǎng）化物，可以在烟（yān）气温（wēn）度50℃左右实现超低排（pái）放，与喷雾干燥结合，还可（kě）以处理（lǐ）脱硫脱硝浓缩液，回收（shōu）产（chǎn）物。去除（chú）NO，可以先氧化（huà）。3）其他（tā）：可（kě）以高效（xiào）冷却水蒸气、去除大部分可溶于水（shuǐ）的污染物，设备阻损（sǔn）小、地面上布（bù）置或地下布置基（jī）本不占地。

2、在主要工序的应用（yòng）

钢铁（tiě）长流程通常包括原料、烧结、球团（tuán）、焦（jiāo）化、高炉炼铁（tiě）、转（zhuǎn）炉炼钢、热轧、辅（fǔ）助等众多工序（xù），在（zài）充分利用原有（yǒu）设施基础上，都可以“打补丁”方式采（cǎi）用上（shàng）述技（jì）术（shù）实现超低排放。下面分别探（tàn）讨上述技术在烧结、高炉、转炉等工序（xù）的应用。

2.1烧结（jié）

烧结烟（yān）气包（bāo）括机头、冷却、原料（liào）、混料等工序烟（yān）气，是钢（gāng）铁超低排放改造的重点，投资成本增加较多，特别是机头（tóu）烟气脱（tuō）硝。

1）脱（tuō）硝：首选烟气（qì）循环，与烧（shāo）结漏风治理结合，大幅（fú）减少40%以上的烟气量，选择NO浓度高的烟气（qì）循环，使超低排放改造进口（kǒu）烟气氮氧化物（wù）浓度降低，排放要（yào）求（qiú）不高时不必上脱硝项目（mù），既使上，投资和成本（běn）都会减少。在脱硝（xiāo）工（gōng）艺选（xuǎn）择上，在现有（yǒu）湿法脱硫的基础上，补（bǔ）丁或旁（páng）路增加次氯酸钠（nà）、臭氧、等离子（zǐ）等氧化脱硝技（jì）术，在脱硫塔顶部（bù）或外部，采用多功能高（gāo）效喷淋洗（xǐ）涤技术，实现排（pái）烟脱硝（xiāo）、除湿（shī）脱（tuō）白，还有二噁英、硫（liú）酸（suān）、盐（yán）酸、氢氟酸等酸（suān）雾、重金属等多污染物的协同去除。低温氧化（huà）脱硝的副产物是硝酸钠（nà）、亚硝酸钠，提纯后为化工产（chǎn）品。

2）脱硫（liú）：利用原有湿法脱（tuō）硫系统，改用钠法、镁法（fǎ）、氨法脱硫，结合采用烟气（qì）喷（pēn）雾干（gàn）燥技（jì）术，处（chù）理零排脱（tuō）硫废水，提高脱硫产物附加值。

3）除尘：机头烟（yān）气在脱硫（liú）脱硝过（guò）程中就可以（yǐ）实现超（chāo）低（dī）排（pái）放（fàng），冷（lěng）却（què）、原料、混料（liào）等（děng）工序的补（bǔ）丁式组合采用多（duō）功能高效喷（pēn）淋洗（xǐ）涤（dí）和烟气循环利（lì）用技术，可以极限回收烟气余（yú）热，大幅减少、近零外排烟气，减（jiǎn）少除尘电耗（hào）。

2.2高（gāo）炉

高炉区域（yù）超低排放改造涉及出铁场除尘、上料除尘（chén）、水冲渣、热风炉烟气脱硫脱硝、高炉煤气除尘脱硫脱氯等（děng）。

1）出铁场除（chú）尘：高（gāo）炉出铁场除尘几乎都是（shì）采用大型布袋除尘（chén）器（qì），多尘源烟气集中（zhōng）捕集进入大（dà）布（bù）袋除尘器除尘后，由集中的引风机抽引对空排放。多数用户原设计（jì）排放粉尘（chén）浓度都是20mg/m3，与超低排放差距不大。可以尝（cháng）试组合采（cǎi）用（yòng）喷（pēn）雾蒸发冷却干雾抑（yì）尘、多功能喷淋洗涤和烟气循环利（lì）用，将个别尘源或部分烟气简单处理（lǐ）后（hòu）循环利（lì）用（yòng），原布袋除尘（chén）器由于风（fēng）速降低就可以实现超低排放，风机工况风量减少到额定风量的（de）60%时，风机电耗就可以减半（bàn），低投入实现超低排放的（de）同时，还（hái）具有显著（zhe）的（de）节电（diàn）效益，比如（rú）高炉出铁场（chǎng）除尘风机额定电机功率2500kW，小（xiǎo）时节（jiē）电超（chāo）过1000kWh。

2）高炉上料除（chú）尘：高（gāo）炉上料除尘多采用电（diàn）除尘，设计（jì）排放粉尘浓度约50mg/m3，实际会更高。可以在现有风机出口后（hòu）、排放前，增加多功能喷淋（lín）洗涤、烟（yān）气循环利用实现（xiàn）超低（dī）排放，原有（yǒu）电除尘（chén）器（qì）检修后保（bǎo）留（liú）作为粗（cū）除尘设（shè）备（bèi），或停止（zhǐ）供电仅作为粗除尘设备节电。

3）高炉水冲渣（zhā）：高炉水冲渣主（zhǔ）要需要（yào）脱（tuō）白和回收余热。目前（qián）多采用风冷却冷凝+混风脱（tuō）白，余（yú）热回收一（yī）般是通过（guò）循环水余热回收供暖。由于冲水后蒸汽（qì）温度、循环水温都只（zhī）有90℃，回（huí）收利（lì）用余热难度（dù）大、效率低，冒蒸汽（qì）的源（yuán）点（diǎn）很多，很（hěn）难密封收（shōu）集（jí）干净（jìng）。可以尝试改（gǎi）用喷雾干燥粒化，可（kě）以在干燥坑一侧单独另做一套，改造不影（yǐng）响生产，可回（huí）收高（gāo）品质余（yú）热，还可以（yǐ）处理废水。

4）热风炉脱硫：热风炉烟（yān）气中SO2、NOx含量都（dōu）不高（gāo），但（dàn）按照超低（dī）排放烟气（qì）要求（qiú）又不得不改造。目前，行业趋向于采用高炉煤（méi）气源头脱硫，通过高比（bǐ）例烟（yān）气（qì）循环利用来脱硝。

2.3转炉

转（zhuǎn）炉（lú）区域（yù）除尘超低（dī）排放改造，可以尝试在（zài）现有（yǒu）除尘系统基础上，选择表1推荐的实用（yòng）技（jì）术通过“打（dǎ）补丁”实（shí）现（xiàn），同时（shí）降低电耗（hào）和设备维修成本。

1）转炉一次除尘：转炉一次除尘是转炉区域超低排放改造的重点和难点（diǎn），主要是因为一次除尘涉及煤气（qì）净化，存在（zài）爆炸（zhà）隐患。对于现在采用的干法、半干法、湿法（fǎ），都可以通过补丁或旁路增加多（duō）功能直接喷（pēn）淋洗（xǐ）涤（dí）系统实（shí）现超低（dī）排放，喷淋洗涤系统与（yǔ）湿电相结合，可以（yǐ）更稳（wěn）定地达到超低、微（wēi）克排放水（shuǐ）平，还（hái）有除湿脱白（bái）。

2）转（zhuǎn）炉二次三次除尘、铁水（shuǐ）处理除尘：尘（chén）源点多，采用集中大型布（bù）袋除尘器，设计排放浓度与超低排（pái）放水平（píng）差距小，结合采用烟气循环利（lì）用、多功能喷淋洗涤、蒸（zhēng）发冷却技术（shù），都可以（yǐ）实现低投（tóu）入低成本（běn）超低排放，循环（huán）利用率超过（guò）40%，还（hái）能（néng）取得（dé）节（jiē）电（diàn）效益（yì）。

3）钢渣处理、连铸二冷却蒸汽：主要（yào）都是涉及水蒸气（qì）冷凝处理（lǐ），采用多功能喷淋（lín）洗涤和烟气（qì）循环利用，可以在回收冷凝水和余（yú）热的同时，实现超低近零排放。

3、参考案例（lì）

3.1三座120t转炉干法除尘（chén）局部优化改造

用户干法电除尘器设计尺寸小、运（yùn）行时间长、性能（néng）下降、存在瞬时性冒烟（yān），三座转炉扩容到120t，烟（yān）气（qì）量增加。在保留利用原工艺设（shè）备的前提下，组（zǔ）合（hé）采用（yòng）补（bǔ）丁方（fāng）案，蒸发冷却（què）器（qì）喷枪改用氮气雾化，并（bìng）提（tí）高出口温度100℃，减少了工况烟（yān）气量，增加旋风除尘器，粗灰比（bǐ）例提高（gāo）到约（yuē）70%以上，电除尘器前增加间（jiān）接换热器。旋风和颗粒层除尘器可以低成本地将粗灰比例（lì）从40%提高到80%以上（shàng），对实现（xiàn）超低排放和减少电除（chú）尘器积灰（huī）维修（xiū）量十（shí）分（fèn）有利。改造达到（dào）了预期目标，解决了瞬时冒（mào）烟，并具备实现超低排放和脱白（bái）的条（tiáo）件，投资减少一半，最快一座（zuò）转炉仅施（shī）工两周（zhōu）时间。转炉半干法（fǎ）、湿法（fǎ）超低（dī）排（pái）放改造都（dōu）可（kě）以（yǐ）参考（kǎo）。

3.2两台210m2烧结机尾烟气（qì）除尘

用（yòng）户两（liǎng）台烧结机（jī）机尾除尘采（cǎi）用电除尘，出口实际粉尘浓度在80-150mg/m3，在引风（fēng）机与烟囱之（zhī）间，新安装多功能直接喷淋（lín）洗（xǐ）涤器（qì），改造（zào）后粉尘浓度平均在10mg/m3以（yǐ）下。方案（àn）主要优点：投资（zī）少，只有其（qí）他方案的一半，设备新增阻损不超（chāo）过500Pa，系统总阻（zǔ）损降低，改造只（zhī）有（yǒu）管道对接需要（yào）停产（chǎn），车间内（nèi）吸风口（kǒu）的负压增大，车间环境卫生好。沉淀泥浆回原料，不需要循环水处理，没有（yǒu）二次污（wū）染。下（xià）步增加烟气循（xún）环利用，喷淋出（chū）口净湿烟气（qì）送环冷可（kě）以节电，可以处理浓盐水（shuǐ）。高炉出铁场、铁水（shuǐ）处理、原料除（chú）尘等原采用（yòng）电除尘器的场（chǎng）合（hé），都可以考虑增加多功能直接喷淋（lín）洗涤实现超（chāo）低排（pái）放，同时节电（diàn）。

3.3 2000m3高（gāo）炉出铁场除（chú）尘（chén）

用（yòng）户（hù）2000m3高炉出铁场除尘为侧吸，开、堵铁（tiě）口会（huì）有（yǒu）瞬时性的烟气抽吸不（bú）到，出（chū）铁场当时没做密封，时常会有（yǒu）烟气冒出（chū）车间，环保压力大、改造（zào）难度大。采用了现场喷雾蒸发干雾抑除改造，投（tóu）资很少，改造不（bú）需要停产，圆满（mǎn）解决（jué）了（le）问题（tí），车（chē）间环境卫（wèi）生好，实测（cè）岗位粉尘浓度2mg/m3。下步打算与多功能喷（pēn）淋洗涤（dí）、烟气循环利（lì）用减量结合，实（shí）现超低排放和节电。

4、结论（lùn）与建议

钢铁超（chāo）低排（pái）放改造时间紧、任务重（chóng），在确保完（wán）成（chéng）全（quán）流程超低排放目（mù）标的过程中（zhōng），在参（cān）考（kǎo）示范企业改造方法的同时，需要（yào）不断尝试采用可行、可靠（kào）的新技术，以降（jiàng）低（dī）成本、减少投（tóu）资（zī）。在（zài）现有（yǒu）工（gōng）艺（yì）设备的基础上通过“打补丁”实现超低排放（fàng），与节（jiē）电、节水、节省设（shè）备维修（xiū）相结（jié）合，能实现不增加成（chéng）本甚至有效益，这就（jiù）为采用环保管家、合同（tóng）节（jiē）能、合（hé）同节水等（děng）方式改（gǎi）造创造了（le）条件，缓（huǎn）解企业（yè）的资金压力和（hé）技术风险。