1、钢铁超低（dī）排放技（jì）术

1.1烟（yān）气循环利（lì）用

烟气（qì）循（xún）环利（lì）用源头（tóu）减量技术就是将不处理或简单处（chù）理后（hòu）的烟气返回工序循环利（lì）用，从而实现烟气（qì）的源头减（jiǎn）量（liàng）。目前（qián），烧结（jié）机烟气循环利用已经成（chéng）为行业推荐采用的（de）技术，正（zhèng）在迅速（sù）推广（guǎng）应用，实际应用可（kě）以减少（shǎo）烟气处理量40%，那么（me）超低（dī）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（bǎo）留利（lì）用现有烟气处（chù）理设施，通过选择氮氧化物（wù）浓（nóng）度高的（de）部分（fèn）循环，还可以降（jiàng）低入口浓度，有（yǒu）可能（néng）就不用上（shàng）脱硝项目（mù），既使上，投资和运行成本都会降低（dī）。

根据现场（chǎng）考（kǎo）察的研究成果，钢铁长流程吨钢（gāng）排放烟气（qì）量平（píng）均34650Nm3（折合（hé）43.7t），采用烟气循（xún）环利用，至少可以减少50%，烟（yān）气循环（huán）源头减（jiǎn）量应该作（zuò）为保护大气环境（jìng）的（de）首选技（jì）术，通过（guò）此技术，最终（zhōng）实现吨钢外排烟气量减少到现状的10%以下，这对减少钢铁超（chāo）低排放改造（zào）的投资和成本（běn）具有非常重要的意义，特别（bié）是可以减（jiǎn）少大气污（wū）染（rǎn）物（wù）总量。

1.2喷（pēn）雾蒸发冷却调质（zhì）、喷雾（wù）干燥（zào）技术

喷雾（wù）蒸发（fā）冷（lěng）却调质与喷雾干燥系统（tǒng）由液体管线、压缩气体（tǐ）管（guǎn）线、控制器、壳体和卸（xiè）灰等部（bù）分（fèn）组成（chéng），工艺原理和设（shè）备组成是（shì）相同的，只是用途（tú）不同。喷雾蒸发冷却调（diào）质主要是（shì）用于烟气（qì）的冷却、调质、抑尘等（děng）预处（chù）理（lǐ），比如转（zhuǎn）炉干法电除尘前的（de）蒸发（fā）冷却塔、烧结机头烟气半干法的蒸发加湿。

喷雾蒸发冷却（què）调质（zhì）技术的主要特点：1）可以（yǐ）实现（xiàn）烟气（qì）快速冷却，将烟气从1000℃冷却到260℃所需（xū）时间不到1s，特（tè）别适合钢铁行业瞬时（shí）性（xìng）烟（yān）气量、温度（dù）大幅、频繁（fán）、快（kuài）速变化的工况；2）可以实现烟气大幅减量，比如800℃烟气冷却到130℃，采用混风冷却后（hòu）的烟气（qì）体积是标况烟气体积的（de）10倍以上，而采（cǎi）用喷雾蒸发冷却只有1.1倍；3）蒸发冷却本身（shēn）就有（yǒu）除尘功能（néng），可以使（shǐ）粉尘颗粒凝聚长（zhǎng）大，还有利于提高后步除尘设（shè）备的效率。

喷雾干（gàn）燥技（jì）术（shù）的主要目的是利用烟气余热处理废水（shuǐ），比如分离浓（nóng）盐水中的水（shuǐ）蒸气和盐、将高炉渣等（děng）高温（wēn）熔渣干法粒化（huà）、分离浓缩酸（suān）洗废水中（zhōng）的（de）酸、热（rè）解（jiě）热氧化废水（shuǐ）中的COD有（yǒu）机污染物等。

1.3烟气（qì）多（duō）功能（néng）高效（xiào）喷淋洗涤技术

管道式多功能高（gāo）效喷淋洗涤技术具有除尘（chén）、脱（tuō）硫、脱硝、脱白、脱酸（suān）、脱有机污染物、脱重金属、高效低阻换热等多功能，既可用作（zuò）烟气循（xún）环利用的简（jiǎn）单处理（lǐ），又是超低排放改造的（de）终端技术（shù）。作为精除尘器，出口颗（kē）粒物浓度小于20mg/Nm3，与湿电结合，可以确（què）保达到10、5mg/Nm3的超低水平，甚至低到（dào）微（wēi）克级，即小于1mg/Nm3。

该技术的主要特点：1）精（jīng）除尘：对于旋风除尘、电（diàn）除（chú）尘、布袋（dài）除尘不能达到超低排放（fàng）的烟气，可（kě）以对超细颗（kē）粒进行两级（jí）相变和（hé）冲击吸收，实现除尘超低排（pái）放。与湿电结合，可（kě）以更高（gāo）效地精除尘、除雾（wù）。2）脱（tuō）硫（liú）、脱硝：对于（yú）能溶于（yú）水的（de）二氧化硫、氮氧（yǎng）化物（wù），可以在烟气温度（dù）50℃左（zuǒ）右实现超低排放，与喷雾干燥结合，还可以处理脱（tuō）硫脱硝（xiāo）浓缩液，回收产（chǎn）物（wù）。去除NO，可以先氧化（huà）。3）其他：可以高（gāo）效冷却水（shuǐ）蒸（zhēng）气、去除大部分可溶于（yú）水的污染物，设备阻损小（xiǎo）、地面上布置或（huò）地下布置基本不（bú）占地。

2、在（zài）主要工（gōng）序的（de）应用

钢铁长（zhǎng）流程通常包括原（yuán）料、烧（shāo）结、球团、焦化、高炉炼（liàn）铁、转炉炼钢、热轧、辅助等众多工（gōng）序（xù），在充分利（lì）用（yòng）原有（yǒu）设施基础（chǔ）上，都可以“打（dǎ）补丁（dīng）”方式（shì）采用上（shàng）述技术实现超低排放。下面（miàn）分别探讨上述技术在烧（shāo）结、高炉（lú）、转炉等工序的应用。

2.1烧结

烧结（jié）烟气包括机（jī）头、冷却、原（yuán）料、混料等工序（xù）烟气，是（shì）钢铁（tiě）超低排放改（gǎi）造的重点，投（tóu）资成本（běn）增加较多，特别是机（jī）头（tóu）烟气脱硝。

1）脱硝：首（shǒu）选烟气循环，与烧结漏（lòu）风治理（lǐ）结合，大幅（fú）减少40%以上的烟气量（liàng），选（xuǎn）择NO浓度高的烟（yān）气循环，使超低排放改造进口烟（yān）气氮氧化物浓度降（jiàng）低（dī），排放要求不高时不（bú）必上脱硝项（xiàng）目，既使上，投资和成本都会减少。在脱硝工艺选择上，在现（xiàn）有湿法脱硫的基础上，补丁或旁路（lù）增加次（cì）氯（lǜ）酸（suān）钠、臭氧、等离（lí）子（zǐ）等氧化脱硝（xiāo）技术，在脱硫塔顶部（bù）或外部，采用多功能高效喷淋洗涤技术，实现（xiàn）排烟（yān）脱（tuō）硝、除湿脱（tuō）白，还有（yǒu）二噁（wù）英、硫酸、盐酸（suān）、氢氟（fú）酸等酸雾、重金属等多污染物的协同（tóng）去除。低温氧（yǎng）化脱硝（xiāo）的（de）副产物是硝酸钠、亚硝（xiāo）酸钠，提纯后（hòu）为化工（gōng）产（chǎn）品。

2）脱硫（liú）：利用原有湿法脱硫系统，改用钠法、镁法、氨法脱硫，结合采用烟气喷雾干燥技术，处理零排脱硫废水，提高（gāo）脱硫产物附加值。

3）除尘：机头烟气在脱硫脱（tuō）硝过程中就（jiù）可以实现超低排放（fàng），冷却、原料、混料等工序的（de）补丁式组（zǔ）合采（cǎi）用多功能高效（xiào）喷淋洗涤和烟（yān）气循环利用技术，可以极限回收烟气余热，大幅减少、近（jìn）零外排烟气，减少除尘电耗。

2.2高炉（lú）

高炉区域（yù）超低排（pái）放改造（zào）涉及（jí）出铁（tiě）场除尘、上料除尘、水冲渣、热（rè）风炉烟气脱硫脱硝、高炉（lú）煤气除尘（chén）脱（tuō）硫（liú）脱氯等。

1）出（chū）铁场除尘：高炉出铁（tiě）场除尘几乎都是采用大型布袋（dài）除尘（chén）器（qì），多尘源烟（yān）气集中捕集进（jìn）入大布袋除（chú）尘器除尘后，由集（jí）中的引风（fēng）机（jī）抽（chōu）引（yǐn）对空排放。多数用户原（yuán）设计排放粉（fěn）尘浓度都是20mg/m3，与（yǔ）超低排（pái）放差距不大。可以尝试组合采用喷雾蒸发冷却干（gàn）雾抑尘、多功能喷淋洗涤和烟气循（xún）环利用（yòng），将个别尘源（yuán）或部（bù）分烟气简单处理（lǐ）后循环利（lì）用，原布袋（dài）除尘（chén）器由于风速降低就可（kě）以（yǐ）实现超低排（pái）放，风机工（gōng）况风量减（jiǎn）少到（dào）额定风（fēng）量（liàng）的60%时，风机电耗就可以减半，低投入实（shí）现超低排放的同时，还具有显著（zhe）的节（jiē）电效益，比如高炉（lú）出（chū）铁场除（chú）尘风机额定电（diàn）机功率2500kW，小时节电（diàn）超过1000kWh。

2）高（gāo）炉上料除尘（chén）：高炉上料（liào）除尘（chén）多采用（yòng）电除尘（chén），设（shè）计排放粉尘浓度约（yuē）50mg/m3，实际会更（gèng）高。可以在现有风机出（chū）口后、排（pái）放（fàng）前，增加多功（gōng）能喷淋洗涤、烟气循环利用实现超低排放，原有电除尘（chén）器检（jiǎn）修（xiū）后保留作为粗除（chú）尘设备（bèi），或停止供电仅作（zuò）为粗除尘设（shè）备节电。

3）高（gāo）炉水冲（chōng）渣：高炉水冲渣主（zhǔ）要需（xū）要（yào）脱白和回收余热。目前多采用风冷却冷凝+混风（fēng）脱白，余热回（huí）收一般是（shì）通过循环水余（yú）热回收供暖。由于冲水后蒸汽温度、循（xún）环水（shuǐ）温都只有90℃，回（huí）收利用余热（rè）难度大（dà）、效率低，冒蒸汽的源点（diǎn）很（hěn）多，很难密封收集干（gàn）净。可（kě）以尝试改用喷（pēn）雾干燥粒化，可（kě）以在干（gàn）燥坑（kēng）一（yī）侧单独另做一套（tào），改造（zào）不影（yǐng）响生产，可回（huí）收高品（pǐn）质（zhì）余（yú）热，还可（kě）以处理废水。

4）热风炉脱硫：热（rè）风炉烟（yān）气中SO2、NOx含量都不高，但按照（zhào）超（chāo）低排放（fàng）烟气要（yào）求（qiú）又不得不改（gǎi）造。目前，行业趋向于采（cǎi）用高（gāo）炉煤气（qì）源头脱（tuō）硫（liú），通过（guò）高比（bǐ）例烟（yān）气循（xún）环利用（yòng）来脱硝。

2.3转炉

转（zhuǎn）炉（lú）区域除尘超（chāo）低排放改造，可以尝试在现有除尘系统基（jī）础上，选择表1推荐（jiàn）的实用技术通过“打（dǎ）补丁（dīng）”实现，同时降低电耗和设备维修成本。

1）转（zhuǎn）炉一次除尘：转炉一（yī）次除（chú）尘是转（zhuǎn）炉区（qū）域超低排放改造的重点和难点，主要是因（yīn）为（wéi）一次除尘涉及煤（méi）气净化，存在爆（bào）炸隐（yǐn）患。对于现在采（cǎi）用的干法、半干法、湿法，都可以通过补丁或旁（páng）路（lù）增加多功能直接喷淋（lín）洗（xǐ）涤系统实现超低排（pái）放，喷淋洗涤系统与湿电相（xiàng）结合，可以更稳定地达到超（chāo）低、微克排（pái）放水平，还有除湿脱白。

2）转（zhuǎn）炉二（èr）次三次（cì）除尘、铁水处（chù）理除尘（chén）：尘源点多，采用集中大型布（bù）袋除尘器（qì），设计（jì）排（pái）放浓度（dù）与（yǔ）超（chāo）低排放水平差距（jù）小，结合采用烟（yān）气（qì）循环利用、多功能喷淋洗涤（dí）、蒸发冷却技术，都可以实现低投入低成（chéng）本超低排放，循（xún）环（huán）利用率超过40%，还能（néng）取得节电（diàn）效益。

3）钢渣（zhā）处理、连铸二冷（lěng）却蒸汽：主要（yào）都是涉及水蒸气冷凝处（chù）理，采用多（duō）功能喷（pēn）淋洗涤和烟（yān）气循环利（lì）用，可（kě）以在回收冷凝（níng）水（shuǐ）和余热的同（tóng）时，实现超低近零排放。

3、参考案例

3.1三座120t转（zhuǎn）炉干法除尘局部优化改（gǎi）造（zào）

用户干法电除（chú）尘器设计尺（chǐ）寸小、运行时间长、性能下降、存在瞬时性冒（mào）烟，三（sān）座转炉扩容（róng）到120t，烟气量增加。在保（bǎo）留利用原（yuán）工艺设备的前（qián）提下，组合采用补丁方（fāng）案，蒸发冷却器喷（pēn）枪改用氮气雾化，并（bìng）提高出口（kǒu）温（wēn）度100℃，减少了工况烟气量，增（zēng）加旋风除尘器，粗灰比例（lì）提高到约（yuē）70%以上（shàng），电除尘器前增加间接换热器。旋（xuán）风和颗粒层除尘器（qì）可以低成（chéng）本（běn）地将粗灰比例从40%提（tí）高到80%以上，对实现超低（dī）排放和减少电除（chú）尘（chén）器积灰维（wéi）修量十分有利。改造达（dá）到了预期目标，解决了瞬时（shí）冒烟，并具（jù）备实现超低排放和脱白的条件，投资减少一半，最（zuì）快一座（zuò）转炉仅施（shī）工两周时间。转炉半干法、湿法（fǎ）超低排放（fàng）改造都可以参考。

3.2两（liǎng）台210m2烧（shāo）结机尾烟气除尘

用户两台烧结机机尾除（chú）尘采（cǎi）用电除（chú）尘，出口（kǒu）实（shí）际粉尘（chén）浓度在（zài）80-150mg/m3，在引风机与烟囱之间，新安装多功（gōng）能直接喷淋洗涤器，改造后粉（fěn）尘浓度平均在10mg/m3以下。方（fāng）案主（zhǔ）要优点：投资少，只有其（qí）他方（fāng）案的一半，设（shè）备（bèi）新增阻损（sǔn）不超过（guò）500Pa，系统总阻损降低，改造只有管道对（duì）接需要停产，车间内吸（xī）风口的（de）负压增大，车间（jiān）环（huán）境卫（wèi）生好。沉淀（diàn）泥（ní）浆回原（yuán）料，不需要循环水（shuǐ）处理，没（méi）有二次污染。下步增加（jiā）烟气循环利用（yòng），喷淋出口（kǒu）净湿烟气送（sòng）环冷（lěng）可以节电，可以处理浓盐水（shuǐ）。高炉（lú）出铁场、铁（tiě）水处理（lǐ）、原（yuán）料除尘等（děng）原采用电除尘器的场合，都（dōu）可以（yǐ）考虑增加多功（gōng）能（néng）直接喷淋（lín）洗涤（dí）实现超低排（pái）放，同时（shí）节电。

3.3 2000m3高炉出铁场（chǎng）除尘

用（yòng）户2000m3高炉出铁场除尘为侧吸（xī），开、堵铁口会（huì）有瞬时性（xìng）的烟（yān）气（qì）抽吸（xī）不到，出铁场当时没做（zuò）密封，时常会有烟气冒（mào）出车间，环保压力大、改（gǎi）造（zào）难度大。采用（yòng）了现场喷雾蒸（zhēng）发干雾抑除改造（zào），投资很（hěn）少（shǎo），改造不需要停产，圆满解（jiě）决了问题，车间环境卫生好，实测岗（gǎng）位粉尘（chén）浓度2mg/m3。下步打算与多功能喷淋洗涤、烟（yān）气循（xún）环利用（yòng）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（fàng）改造时间紧、任务重，在确保完成全流（liú）程超低排放目标的过程（chéng）中（zhōng），在（zài）参（cān）考示范企（qǐ）业改造方法的同时，需要不断尝试采用可（kě）行、可靠的（de）新技术，以降（jiàng）低成（chéng）本、减少投资。在现有工艺设（shè）备的基础（chǔ）上通（tōng）过“打补丁”实现超（chāo）低排（pái）放，与节电、节水、节省设备维修相结合，能实现（xiàn）不（bú）增加成本甚至有效益，这就为采用环保（bǎo）管家、合同节能、合同节水等方式改造创造（zào）了条件，缓解（jiě）企业（yè）的资金压（yā）力和技术（shù）风险。