1、钢铁超（chāo）低排放技术

1.1烟气循环（huán）利用

烟气循环利用源头减（jiǎn）量技术就（jiù）是将不处理或简单处（chù）理（lǐ）后的烟气返回（huí）工（gōng）序循环利（lì）用，从而（ér）实现烟（yān）气（qì）的源头（tóu）减量。目前，烧结机烟气循环利用已经成为行业推荐（jiàn）采用的技术，正在迅速推广应用（yòng），实际应用（yòng）可以减少烟气处理量40%，那么（me）超低排（pái）放改造需处理的烟气量就只有原来的（de）60%，最大（dà）限度地保（bǎo）留利用现（xiàn）有烟气处（chù）理设施，通过选择氮氧化物浓（nóng）度（dù）高的部分循环，还可以降低（dī）入口浓度，有可能就（jiù）不用（yòng）上脱（tuō）硝项目，既使上，投资和运（yùn）行成本都会降低（dī）。

根（gēn）据现场考察的研究成果，钢铁长流程吨钢（gāng）排放烟气量平均（jun1）34650Nm3（折合43.7t），采用烟气循环利用，至少（shǎo）可以减少50%，烟（yān）气循环源头减量应该作为保护大（dà）气环境的首选技术，通（tōng）过此技术，最终（zhōng）实现吨钢外排烟气量（liàng）减（jiǎn）少到现状的10%以下，这对减少（shǎo）钢铁超低（dī）排放改造（zào）的投资和成本具有（yǒu）非常重要的意（yì）义，特（tè）别是（shì）可以减少大气污（wū）染物总量。

1.2喷雾蒸发冷（lěng）却调质、喷雾干燥技术

喷（pēn）雾蒸（zhēng）发（fā）冷却调质与喷雾干燥（zào）系统由液体管（guǎn）线、压缩气体管线、控制器、壳体和卸灰等部分组成，工艺原（yuán）理和设备组成（chéng）是（shì）相同（tóng）的，只是（shì）用（yòng）途不同（tóng）。喷（pēn）雾蒸发冷（lěng）却调质主要是（shì）用于烟气的冷却、调质、抑（yì）尘（chén）等（děng）预处理，比（bǐ）如（rú）转（zhuǎn）炉干法电除（chú）尘前的蒸发冷却塔、烧结机头烟气（qì）半干法的（de）蒸发（fā）加（jiā）湿（shī）。

喷雾蒸发冷却调质技术的主要特点：1）可以实现烟气快（kuài）速冷却，将烟气从1000℃冷却到260℃所需时（shí）间不到1s，特别（bié）适合钢铁行业（yè）瞬时性烟气量、温度大（dà）幅（fú）、频繁、快速变化的工况；2）可以实现烟（yān）气大幅减量（liàng），比如800℃烟气冷（lěng）却到130℃，采用混风冷却后的烟气体积是标况烟气体积的10倍（bèi）以上，而采用喷雾（wù）蒸发（fā）冷却只有1.1倍；3）蒸发冷却本身就有除尘功能，可（kě）以使粉（fěn）尘颗粒凝（níng）聚长大，还有利于（yú）提高后步除尘设备的效率。

喷雾干燥技（jì）术的主（zhǔ）要目（mù）的是利用烟气余热处理废水，比如分离浓盐（yán）水中的水蒸气和盐（yán）、将高炉（lú）渣等高温熔渣干法粒化、分离浓缩酸洗废（fèi）水中的酸、热（rè）解热（rè）氧（yǎng）化废水中（zhōng）的COD有机污染（rǎn）物等（děng）。

1.3烟气多功能高效（xiào）喷淋洗涤技（jì）术

管道式（shì）多功（gōng）能高效喷淋（lín）洗涤技术具有除尘（chén）、脱硫、脱硝、脱白、脱（tuō）酸、脱有机污染物、脱重金属、高效低（dī）阻换热等多功能，既可用作烟气循环利用的简单处理，又是（shì）超（chāo）低排放改造的终端（duān）技（jì）术（shù）。作为精（jīng）除尘器，出口颗粒物浓度小（xiǎo）于20mg/Nm3，与湿电结合，可以确保达到10、5mg/Nm3的超低水平，甚至（zhì）低到微克（kè）级，即小于1mg/Nm3。

该技（jì）术的主要（yào）特点：1）精除尘：对于旋风除尘、电除尘、布（bù）袋除尘不能达到超低排（pái）放的烟气，可以对超细（xì）颗粒进（jìn）行两级相（xiàng）变和冲击吸收，实现除尘超低排放。与湿电结合，可以更高效地（dì）精除尘（chén）、除雾。2）脱硫、脱（tuō）硝（xiāo）：对于能溶于水的二氧化（huà）硫、氮氧化（huà）物（wù），可以在烟气（qì）温度50℃左右实现超低排放，与喷雾干燥（zào）结合（hé），还可以处（chù）理脱（tuō）硫脱硝浓缩液，回收产物（wù）。去除（chú）NO，可以先氧化。3）其（qí）他（tā）：可以高效冷却水蒸气（qì）、去除大部分（fèn）可溶于水的污（wū）染物（wù），设备阻（zǔ）损（sǔn）小、地面上布置或地下布置基本不（bú）占地。

2、在主要工（gōng）序的应用

钢（gāng）铁长流（liú）程通常包括原料、烧（shāo）结、球团（tuán）、焦化、高炉炼铁、转炉炼钢、热轧、辅助等众多工（gōng）序，在充分利（lì）用原有设施基础上，都可（kě）以“打补丁”方式采（cǎi）用（yòng）上述技术实现超低排放。下面分别探讨上述技术在烧（shāo）结（jié）、高（gāo）炉、转炉等工序的应（yīng）用。

2.1烧结

烧结（jié）烟气包括机头、冷却、原料、混料等（děng）工序烟（yān）气，是钢铁（tiě）超（chāo）低排放改造的重点，投资（zī）成本增（zēng）加较多，特（tè）别是机头烟气脱硝（xiāo）。

1）脱硝：首（shǒu）选烟气循（xún）环，与烧结漏风治理结合，大（dà）幅（fú）减少40%以上的（de）烟气量，选择NO浓度高的（de）烟（yān）气循环，使超低排放改造进口烟气氮氧（yǎng）化（huà）物浓度降（jiàng）低，排放要求不（bú）高时不必（bì）上脱硝项（xiàng）目，既使上，投资和成本都会减少。在脱硝工艺选择上，在现有（yǒu）湿法脱硫的基础上，补丁或（huò）旁路增加次氯酸（suān）钠、臭氧、等离（lí）子等氧化（huà）脱硝技术，在脱硫塔顶部或外部，采用多功能（néng）高效喷淋洗涤技术（shù），实现排（pái）烟脱硝、除湿脱白，还有二噁英、硫酸、盐酸、氢氟酸（suān）等酸雾、重（chóng）金（jīn）属等多污染（rǎn）物的协同去除。低温氧化（huà）脱硝（xiāo）的副（fù）产物是硝酸钠、亚硝酸（suān）钠，提纯后为（wéi）化工产品。

2）脱硫（liú）：利用原有湿（shī）法脱硫系统（tǒng），改用钠法、镁（měi）法、氨法脱硫，结合（hé）采用烟气喷雾干燥（zào）技术，处理零（líng）排脱硫废水，提高（gāo）脱硫（liú）产物附加值。

3）除尘：机头烟气在（zài）脱硫脱（tuō）硝过（guò）程（chéng）中（zhōng）就可以实现（xiàn）超（chāo）低（dī）排放，冷却、原料（liào）、混（hún）料等工序（xù）的补丁式（shì）组合（hé）采用多功能高效喷淋洗涤和烟气循环（huán）利用（yòng）技术，可以极限回收烟气（qì）余热（rè），大幅减少、近（jìn）零外排烟气，减少除尘电（diàn）耗。

2.2高炉（lú）

高（gāo）炉区域超低（dī）排放（fàng）改造涉及出铁场除（chú）尘、上料（liào）除尘、水冲渣、热（rè）风炉烟（yān）气（qì）脱（tuō）硫（liú）脱硝、高炉煤气除尘脱硫（liú）脱氯（lǜ）等。

1）出铁场除尘（chén）：高（gāo）炉出铁场（chǎng）除尘几乎都是采用大型布袋（dài）除尘器，多尘源烟（yān）气集中捕集进入大布袋除尘器除尘后，由集（jí）中的引风机（jī）抽引（yǐn）对空排放。多数（shù）用（yòng）户（hù）原设计（jì）排放粉尘浓度都是20mg/m3，与超（chāo）低排放差（chà）距不大。可以尝试组（zǔ）合（hé）采用喷雾蒸发冷却干雾抑尘、多功（gōng）能（néng）喷淋洗（xǐ）涤和烟气（qì）循环利（lì）用，将个（gè）别尘（chén）源或部分烟气简单处理后（hòu）循环利用，原布（bù）袋除尘（chén）器（qì）由（yóu）于风速降低就可以实现（xiàn）超低排（pái）放，风机工况风量减少到额定风量的（de）60%时，风（fēng）机电耗就可以减半（bàn），低投入实现超低排放的同时，还具有显著的节（jiē）电效益，比（bǐ）如高炉出铁场除尘（chén）风机额定电机功率2500kW，小时（shí）节电超过1000kWh。

2）高（gāo）炉上料（liào）除尘（chén）：高炉上料除尘多采用电（diàn）除尘，设计排放粉尘浓度约50mg/m3，实际会更高（gāo）。可以在（zài）现有风（fēng）机出口后、排放前，增（zēng）加（jiā）多功能喷（pēn）淋洗涤、烟气循环利用实现超低排放，原有电除尘器检修后保留作为粗除尘设备，或停（tíng）止（zhǐ）供电仅作为（wéi）粗（cū）除尘设备节电。

3）高炉水冲渣：高炉水冲渣（zhā）主（zhǔ）要（yào）需要脱白（bái）和回收余热。目前（qián）多采（cǎi）用风冷却冷凝+混风脱（tuō）白，余热回收一般是通过循（xún）环水余热回收供暖。由于冲（chōng）水后蒸（zhēng）汽温度（dù）、循环水温都只有90℃，回收利用余热难度大、效（xiào）率低，冒蒸汽的源（yuán）点（diǎn）很（hěn）多，很难（nán）密封收集干净。可以尝（cháng）试改用喷雾（wù）干燥粒化，可以在（zài）干燥坑一侧单（dān）独（dú）另（lìng）做（zuò）一套，改造不影响生产，可回收（shōu）高品（pǐn）质余（yú）热，还可以处（chù）理废（fèi）水。

4）热（rè）风炉脱硫：热风炉烟气中SO2、NOx含量都不高，但按（àn）照超低排放烟气（qì）要求（qiú）又不得不改造（zào）。目（mù）前，行业趋向（xiàng）于采用（yòng）高（gāo）炉煤气源头脱硫，通过高比例烟（yān）气（qì）循环利用来（lái）脱硝。

2.3转炉

转炉（lú）区域（yù）除尘超低排放改造，可（kě）以尝试在现有除尘系统基础上，选择表1推荐（jiàn）的实用技（jì）术通过（guò）“打补丁（dīng）”实现，同时（shí）降低（dī）电耗和设备（bèi）维修成本。

1）转炉（lú）一次（cì）除尘：转炉一次除尘是转炉（lú）区域超低排放改（gǎi）造的重点和难点，主要是因为一次除尘涉及煤气净（jìng）化，存在爆（bào）炸隐患。对于现在（zài）采用的干法、半干法（fǎ）、湿法，都（dōu）可以通（tōng）过补丁或旁路（lù）增加多功能直接喷淋洗涤系统实现超低（dī）排放，喷淋洗（xǐ）涤系统与（yǔ）湿电相（xiàng）结合，可以更（gèng）稳定地达到（dào）超低、微克排放水平，还有除湿脱白。

2）转炉（lú）二次三次（cì）除尘、铁水处理除（chú）尘：尘源点多，采用集中（zhōng）大型（xíng）布袋（dài）除尘器，设计排放浓度与超低排放（fàng）水平差（chà）距小，结合采用烟（yān）气（qì）循（xún）环利用（yòng）、多功（gōng）能喷淋（lín）洗涤、蒸发冷却技术，都可以实现低投入低成本（běn）超低排放（fàng），循环利（lì）用率超过（guò）40%，还能取得节电效益（yì）。

3）钢渣处理、连铸二（èr）冷却蒸汽：主要都是涉及（jí）水蒸气冷（lěng）凝处理，采用多功能（néng）喷淋洗涤和烟气循环利（lì）用，可以在回（huí）收冷凝水和余热的同时，实现超低近零排放。

3、参考案例（lì）

3.1三座120t转炉干法除尘局部优化改造

用户干法（fǎ）电除尘（chén）器（qì）设计尺寸小、运行时间（jiān）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。在保留利用原（yuán）工艺设备的前提下，组合采用（yòng）补丁方（fāng）案，蒸发冷却器（qì）喷枪改用氮（dàn）气雾化，并（bìng）提（tí）高出口温度100℃，减（jiǎn）少了工（gōng）况烟气量，增加旋风除（chú）尘器，粗灰比例提高到约70%以上，电除（chú）尘器前增加间接换热器。旋风（fēng）和颗粒层除尘器（qì）可以（yǐ）低（dī）成本地将粗灰比例（lì）从40%提（tí）高到（dào）80%以上，对实现超低排放和减少电除尘器积灰维修量十分有利。改（gǎi）造达到了预（yù）期目标，解（jiě）决（jué）了瞬时（shí）冒烟，并具备实现超低排放和脱白的条件，投（tóu）资（zī）减少一半，最快（kuài）一座（zuò）转炉仅（jǐn）施工两周时间。转炉（lú）半干法、湿（shī）法超低排放（fàng）改（gǎi）造（zào）都（dōu）可以参考（kǎo）。

3.2两（liǎng）台210m2烧结机尾烟气除尘

用户两台烧结机机尾除尘采用电除尘，出（chū）口实际粉尘浓度在（zài）80-150mg/m3，在引（yǐn）风机与烟囱之间，新安装多功能直接（jiē）喷淋（lín）洗涤（dí）器，改（gǎi）造后粉尘浓度平均在10mg/m3以下。方案主要优点：投资少（shǎo），只有其他方（fāng）案的一半，设备新增阻损不（bú）超过（guò）500Pa，系（xì）统总阻损（sǔn）降低，改造只有管道（dào）对（duì）接需要停产，车间内吸风口的负压（yā）增（zēng）大，车（chē）间环境卫（wèi）生好。沉淀泥浆回原（yuán）料，不需（xū）要循环（huán）水（shuǐ）处（chù）理，没有二次污染。下步增加烟气循环利用，喷淋出口净（jìng）湿烟气送环冷可（kě）以节电，可以处（chù）理浓（nóng）盐水。高炉出铁场（chǎng）、铁水处理、原料除尘等原采（cǎi）用电除尘器的场合，都可以考虑增（zēng）加多功能直接（jiē）喷淋洗涤实现超低排放，同时节电。

3.3 2000m3高炉（lú）出铁场除（chú）尘

用户2000m3高（gāo）炉出铁场（chǎng）除尘为侧吸，开、堵铁口会有瞬时性的烟气抽吸不到，出铁（tiě）场当（dāng）时没（méi）做密封（fēng），时常会（huì）有烟（yān）气冒出车间，环保（bǎo）压力大、改造难度大（dà）。采用了现场喷（pēn）雾蒸发干雾抑除改造，投资很少，改造不需要停产，圆满（mǎn）解决了问题，车间（jiān）环境卫（wèi）生好（hǎo），实测岗位粉尘浓度2mg/m3。下步打算与（yǔ）多功能（néng）喷（pēn）淋（lín）洗涤、烟气循环利用减量结合，实（shí）现（xiàn）超低排放（fàng）和节（jiē）电。

4、结论与建议

钢铁超低排放改（gǎi）造时间紧（jǐn）、任务重，在确保完成全流（liú）程超低（dī）排（pái）放目标的过程（chéng）中，在参考示范企业改造方法（fǎ）的同（tóng）时，需要不（bú）断尝试采用可（kě）行、可靠的新（xīn）技术，以（yǐ）降低成本、减少投资。在（zài）现有工（gōng）艺设备的基础上通过“打补丁”实现超低（dī）排放，与节电（diàn）、节水、节省设备维修相结合，能（néng）实现不增加成本甚至有（yǒu）效（xiào）益，这就为采用环保（bǎo）管家、合同（tóng）节能、合同节水等方式（shì）改造创造了（le）条件，缓解企业的资金（jīn）压力和技术风险。