1、钢铁超低排（pái）放技（jì）术

1.1烟气循环（huán）利用（yòng）

烟气（qì）循（xún）环利用源头减（jiǎn）量技（jì）术就（jiù）是将不处理或简（jiǎn）单处理后的烟气返回工序循（xún）环（huán）利用，从而实现烟气的源头减量。目前，烧结机烟气循环利用已经成为行业推荐采用的技术，正在迅速推广应用，实际应用（yòng）可（kě）以减少烟气处理量40%，那么超低排（pái）放改造需（xū）处理的烟气（qì）量就（jiù）只有（yǒu）原来（lái）的60%，最大限度地（dì）保留利用（yòng）现（xiàn）有烟气处理设施，通过（guò）选择（zé）氮氧化物浓度（dù）高的部（bù）分循环，还可以降低入口（kǒu）浓度，有可能就不用上脱硝项目，既使上，投资和运行成本都（dōu）会（huì）降低。

根据现场考察的（de）研究成果，钢铁长流程（chéng）吨钢排放烟（yān）气量平均34650Nm3（折合43.7t），采用烟气循环利用，至少可以减少50%，烟（yān）气循（xún）环源头减量应该（gāi）作为保护大气（qì）环境的首（shǒu）选技术（shù），通过此技术，最终实现吨钢外排烟（yān）气（qì）量减少到现状（zhuàng）的10%以下，这对减少钢铁超低（dī）排放（fàng）改造（zào）的投资和成（chéng）本（běn）具有非常重要的意义（yì），特别（bié）是可以减少大气污染（rǎn）物总量（liàng）。

1.2喷雾蒸（zhēng）发冷（lěng）却调质、喷（pēn）雾（wù）干燥技术

喷雾蒸发冷却（què）调（diào）质与喷雾（wù）干燥系统由（yóu）液体管线、压缩气体管线、控制器（qì）、壳体和卸灰等部分组成，工艺原理和（hé）设（shè）备组成（chéng）是相同的，只（zhī）是用途不同。喷雾蒸发冷却（què）调质主要是用于烟气的冷却、调质、抑尘（chén）等预处理，比如转（zhuǎn）炉干法电除尘前（qián）的（de）蒸发冷却塔、烧结（jié）机（jī）头（tóu）烟气（qì）半干法的（de）蒸发加湿。

喷雾蒸（zhēng）发冷（lěng）却调质技（jì）术的主（zhǔ）要特点：1）可以（yǐ）实现烟（yān）气（qì）快速（sù）冷却，将烟（yān）气从1000℃冷却到260℃所需（xū）时间（jiān）不到1s，特别（bié）适合钢（gāng）铁行业（yè）瞬（shùn）时性烟气量、温度大幅、频繁、快（kuài）速变化的工况；2）可以实（shí）现烟（yān）气大幅（fú）减量，比（bǐ）如800℃烟气冷却到（dào）130℃，采用混风冷（lěng）却后的烟气体积是标况烟气（qì）体（tǐ）积的10倍以上（shàng），而采（cǎi）用（yòng）喷雾（wù）蒸（zhēng）发冷（lěng）却只有1.1倍；3）蒸发冷（lěng）却本身就有除（chú）尘功能，可以使粉尘颗粒（lì）凝聚（jù）长大，还（hái）有利于提高后步除（chú）尘设备的效率。

喷雾（wù）干（gàn）燥技术（shù）的主（zhǔ）要目的是利用烟气（qì）余热处理废水，比如分离浓盐水中的水蒸气和盐、将高炉渣等高温熔渣干法粒化、分离浓（nóng）缩酸洗废水中的酸、热解热氧化废（fèi）水中的（de）COD有机污染物等。

1.3烟气（qì）多功（gōng）能（néng）高效（xiào）喷（pēn）淋洗（xǐ）涤技术（shù）

管道式多功（gōng）能高效（xiào）喷（pēn）淋洗（xǐ）涤技术具有除（chú）尘、脱硫、脱硝、脱白（bái）、脱酸、脱有（yǒu）机污染物、脱重金属、高效（xiào）低（dī）阻换热等多（duō）功能，既可用作（zuò）烟（yān）气循环利用的（de）简单处理，又是超低（dī）排放改造的终端技术。作为精除尘器，出口颗（kē）粒物浓（nóng）度小于20mg/Nm3，与（yǔ）湿电结（jié）合，可以确保达（dá）到10、5mg/Nm3的超低（dī）水（shuǐ）平，甚至低到微克级，即小于1mg/Nm3。

该技术的（de）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（qì），可以对超细颗粒进行（háng）两级相变（biàn）和（hé）冲击吸（xī）收，实现除尘超（chāo）低排放。与（yǔ）湿电结（jié）合，可以（yǐ）更高效地精除尘（chén）、除雾（wù）。2）脱硫、脱硝：对于能溶于水（shuǐ）的二氧化硫、氮（dàn）氧化物，可以（yǐ）在烟气温度（dù）50℃左右实现（xiàn）超低排放，与喷雾干燥结合，还可（kě）以处（chù）理脱硫脱硝浓缩液（yè），回收（shōu）产（chǎn）物。去除NO，可以先氧化。3）其他：可以（yǐ）高效（xiào）冷却水蒸气、去除大（dà）部分（fèn）可（kě）溶（róng）于（yú）水（shuǐ）的（de）污染物，设备阻（zǔ）损小、地面上布（bù）置（zhì）或地（dì）下布置基（jī）本不占（zhàn）地。

2、在（zài）主（zhǔ）要工序的应用

钢（gāng）铁长流程通常包括原料、烧结、球（qiú）团、焦化、高炉（lú）炼铁、转炉炼钢、热轧（zhá）、辅助等（děng）众多（duō）工序，在充分利用原有设施基础上，都可以“打补丁”方式（shì）采用上述技术实现超低排放。下面（miàn）分（fèn）别探讨上述技术在烧结、高炉、转炉等工序（xù）的应用。

2.1烧结

烧结烟气包括（kuò）机头、冷却、原料、混料等工序烟（yān）气，是钢铁超低排放改造（zào）的（de）重点，投资成本增加较多，特别是机头烟气（qì）脱硝。

1）脱硝：首选烟（yān）气循环（huán），与烧结漏风（fēng）治（zhì）理结合，大幅（fú）减少40%以上的烟（yān）气量，选择NO浓度高的烟气（qì）循环（huán），使超低排放（fàng）改造进口烟气（qì）氮（dàn）氧化（huà）物浓度降低，排放（fàng）要（yào）求不高时不必上（shàng）脱硝（xiāo）项目，既使上，投资和成本都会减少。在脱硝工艺（yì）选择上，在现有湿法（fǎ）脱硫的基础上，补丁或旁路增加次氯酸钠、臭氧（yǎng）、等离子等氧化（huà）脱硝（xiāo）技术，在脱硫塔顶部或外（wài）部，采用多（duō）功能（néng）高效喷淋洗涤技术，实现排烟脱硝、除湿脱白，还有（yǒu）二噁英、硫（liú）酸、盐酸、氢氟酸等酸（suān）雾、重金属等多（duō）污染（rǎn）物的协同（tóng）去除。低温氧化脱硝的副产物（wù）是硝酸钠、亚硝酸钠，提纯后（hòu）为化工产（chǎn）品。

2）脱（tuō）硫：利用原有湿法（fǎ）脱硫（liú）系统（tǒng），改（gǎi）用钠（nà）法（fǎ）、镁法、氨法脱硫，结合采（cǎi）用烟（yān）气喷雾干燥技术，处理零排脱硫废水，提高脱（tuō）硫产物附加值。

3）除尘：机头烟气在脱硫脱硝过程（chéng）中就（jiù）可以实现超低（dī）排放，冷却、原料、混料等工（gōng）序的补丁式组合采用多功能高效喷淋洗涤和（hé）烟气（qì）循环（huán）利（lì）用（yòng）技（jì）术，可以极限回收烟（yān）气余热，大幅减（jiǎn）少、近零外排烟气，减少除（chú）尘电耗。

2.2高炉

高炉区域超低排放改造（zào）涉及出铁（tiě）场除尘、上料除尘、水冲渣、热风炉烟气脱硫（liú）脱硝、高炉煤气（qì）除（chú）尘脱硫脱氯等（děng）。

1）出铁场除尘：高炉（lú）出铁场除（chú）尘几乎都（dōu）是（shì）采用大型布（bù）袋除尘器，多尘源（yuán）烟（yān）气集中捕集进（jìn）入（rù）大布袋除尘器（qì）除尘后，由集中（zhōng）的引（yǐn）风机抽引（yǐn）对空排放。多数用户原设计排放（fàng）粉尘浓度都是（shì）20mg/m3，与超低排放差距不大。可以尝试组合采用喷雾蒸（zhēng）发冷却干雾抑尘、多功能（néng）喷淋洗涤（dí）和烟（yān）气循环（huán）利（lì）用，将个别尘（chén）源（yuán）或部分烟气简（jiǎn）单（dān）处理（lǐ）后循环（huán）利（lì）用，原（yuán）布（bù）袋（dài）除（chú）尘器由于风（fēng）速降（jiàng）低就可以实现超低排放，风机工（gōng）况风量减少到额定风量的（de）60%时，风机（jī）电耗就可以减半，低投入实（shí）现超低排放的同时，还具有显著的节电效益，比如高炉出铁场除尘风（fēng）机额定电机功（gōng）率2500kW，小时节电（diàn）超过1000kWh。

2）高炉上料除尘：高炉上（shàng）料（liào）除尘多采用电除尘，设计排放（fàng）粉尘浓度（dù）约50mg/m3，实际会（huì）更高。可以在现有风机出口后、排放前，增（zēng）加多功（gōng）能喷淋（lín）洗涤、烟气循环利用实现超低排放，原有电除尘器检修后保（bǎo）留（liú）作为粗除（chú）尘设备，或停止（zhǐ）供电（diàn）仅作为（wéi）粗除尘设备节电。

3）高炉（lú）水（shuǐ）冲（chōng）渣：高炉水（shuǐ）冲渣主要需要（yào）脱白和回收余热。目前多采（cǎi）用风冷却冷凝+混风脱白（bái），余热回收一般是通过循环水余（yú）热回收供暖。由（yóu）于冲水后蒸汽温度（dù）、循环水温（wēn）都只有90℃，回（huí）收利用余热（rè）难（nán）度大（dà）、效率低，冒蒸汽的源点很多，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（gàn）燥（zào）坑一侧（cè）单独另做一套，改（gǎi）造不（bú）影响（xiǎng）生产，可回（huí）收高品质余热，还可以处理废水（shuǐ）。

4）热风炉脱硫：热风（fēng）炉烟气中SO2、NOx含量都不高，但按照超低排放烟气要求又不得不（bú）改（gǎi）造。目前，行业趋向（xiàng）于采（cǎi）用高炉煤气源头（tóu）脱（tuō）硫，通过高（gāo）比例（lì）烟气循环利用来脱硝（xiāo）。

2.3转炉（lú）

转（zhuǎn）炉区域（yù）除尘超（chāo）低排放改造，可以尝（cháng）试在现有（yǒu）除尘系统（tǒng）基础上（shàng），选择表1推荐的实用技术通（tōng）过“打补丁（dīng）”实现，同时降低电耗和设（shè）备维修（xiū）成本（běn）。

1）转炉一次除尘（chén）：转炉一次除尘（chén）是转（zhuǎn）炉区域超低排放改（gǎi）造的重点和（hé）难点，主要是因为一次除尘（chén）涉及煤（méi）气净化，存在爆炸隐患。对于现（xiàn）在采用（yòng）的（de）干法、半干法、湿法，都可以通过（guò）补丁或旁路增加多功能直（zhí）接喷淋洗涤（dí）系统实现超低排放，喷淋洗涤系统与湿电相（xiàng）结合，可（kě）以更稳定地达到超低、微克排放水平，还有除湿脱白。

2）转炉二次三次（cì）除尘、铁水处理除尘：尘源点多，采用（yòng）集（jí）中大型（xíng）布袋（dài）除尘器，设计排放（fàng）浓（nóng）度（dù）与超低排放（fàng）水平差距（jù）小，结合（hé）采用烟（yān）气（qì）循环利用、多功（gōng）能喷淋洗（xǐ）涤、蒸发（fā）冷却技术（shù），都可以实现低投入低成本超低排放（fàng），循（xún）环利用（yòng）率（lǜ）超过40%，还能取得节电效益。

3）钢渣处理、连铸二（èr）冷却蒸（zhēng）汽：主要都是涉及水蒸气冷凝（níng）处（chù）理，采用多功能喷（pēn）淋洗涤和（hé）烟气（qì）循环利用（yòng），可以在回收冷（lěng）凝水和余热的同时（shí），实现超低近零排放。

3、参考案例

3.1三（sān）座120t转炉干法（fǎ）除尘局部优化改造

用户干法电除尘器设计（jì）尺寸小、运行时间（jiān）长、性能下降、存在瞬时性冒烟，三座转炉扩容（róng）到120t，烟（yān）气（qì）量（liàng）增（zēng）加。在保留利用（yòng）原工艺（yì）设备的前提下，组合采用补丁方案，蒸发冷却器喷枪改用氮气雾化，并提高出口温度100℃，减少了工况烟（yān）气量，增加旋（xuán）风除尘（chén）器，粗灰比例（lì）提高到约（yuē）70%以（yǐ）上，电除（chú）尘器（qì）前增（zēng）加间（jiān）接换热器。旋风和（hé）颗粒层除尘器可以低成本地将粗灰比（bǐ）例从40%提高到80%以上，对实现超低排放和减少电除（chú）尘器积灰（huī）维修量十分有利。改造达到了预期目标（biāo），解（jiě）决了（le）瞬时冒烟，并具备实（shí）现超（chāo）低（dī）排放和脱白的条（tiáo）件，投（tóu）资减少一（yī）半，最快一座转炉仅施（shī）工两周时（shí）间。转炉半干法、湿法超低（dī）排放改造都可以参考（kǎo）。

3.2两台210m2烧结机尾（wěi）烟（yān）气除尘

用户两台烧结机（jī）机尾除尘（chén）采（cǎi）用电除尘，出口实际粉尘浓度在（zài）80-150mg/m3，在引风机与烟囱之间，新安（ān）装多功能（néng）直接喷（pēn）淋洗涤器，改造后粉（fěn）尘浓度平（píng）均在10mg/m3以（yǐ）下。方案主要优点：投资少（shǎo），只有其他方案的一半，设备新增阻损不超过500Pa，系统总阻损降低，改造只有管道对接需要（yào）停产，车间内吸风口（kǒu）的负压增大（dà），车间环境卫生好（hǎo）。沉淀泥浆（jiāng）回原料，不需要循（xún）环水处理，没有二次污染。下步增加烟气循环利用，喷（pēn）淋出口净（jìng）湿（shī）烟（yān）气（qì）送环冷可以节电（diàn），可以处理浓盐水。高炉出铁（tiě）场、铁水处理、原料（liào）除尘等原采（cǎi）用电除（chú）尘器的场（chǎng）合，都可以考虑增加多功能直（zhí）接喷淋洗涤实（shí）现超低排放，同时节电（diàn）。

3.3 2000m3高炉出铁场（chǎng）除尘

用（yòng）户2000m3高炉出铁场除（chú）尘（chén）为侧吸，开、堵（dǔ）铁口会有瞬（shùn）时性的烟气抽吸不（bú）到，出铁场（chǎng）当（dāng）时没做密封，时常会有烟（yān）气冒出（chū）车间，环保压力大、改造难度（dù）大。采用了现场喷雾蒸发干雾抑除改造，投资很少，改造（zào）不需要停产，圆满解决了问题，车间环境卫生好，实测（cè）岗位粉尘浓度2mg/m3。下步（bù）打算与多功能喷淋洗涤、烟（yān）气循环利用减（jiǎn）量结合，实现超低排放和节电（diàn）。

4、结论与建议

钢铁超低排放改（gǎi）造时间紧、任务（wù）重，在确（què）保完成全（quán）流程超低排放目标的过程中，在参考示范企业改造方法的同时，需要不（bú）断尝（cháng）试采用可行、可靠的新技（jì）术，以（yǐ）降（jiàng）低成本（běn）、减少投（tóu）资（zī）。在现有工艺（yì）设备（bèi）的基础上通过“打补（bǔ）丁”实现（xiàn）超低（dī）排放，与节电（diàn）、节（jiē）水、节省设备（bèi）维修相结（jié）合，能实现不增加成本甚至有效益，这就为采用环保管家（jiā）、合同（tóng）节（jiē）能、合同节水等（děng）方式改造创造了条件，缓解（jiě）企业（yè）的资金压（yā）力和技（jì）术风险。