1、钢铁超低排放技术（shù）

1.1烟气循（xún）环利用

烟（yān）气循环利用源头减量技术就（jiù）是将（jiāng）不处理或简（jiǎn）单（dān）处理后的烟（yān）气返回工序循环利用，从而实现烟气的源头减量。目前（qián），烧结（jié）机烟气循环利用已经成为行业推荐（jiàn）采（cǎi）用的技术（shù），正（zhèng）在迅速推广（guǎng）应用，实际（jì）应用（yòng）可以减少烟气（qì）处理量40%，那么超（chāo）低排放改造需处（chù）理的烟气量（liàng）就只（zhī）有原来的（de）60%，最（zuì）大限度（dù）地（dì）保留（liú）利用现有烟气处理设施，通过选择（zé）氮（dàn）氧化（huà）物（wù）浓度高的部分循环（huán），还可（kě）以降低入口（kǒu）浓度（dù），有可能就不（bú）用上脱硝项目，既使上（shàng），投资和运行成本都会降低（dī）。

根（gēn）据现（xiàn）场考察的研究成（chéng）果，钢铁（tiě）长流程（chéng）吨钢排放（fàng）烟（yān）气（qì）量平均（jun1）34650Nm3（折合43.7t），采用烟气（qì）循（xún）环利（lì）用，至少可以减少50%，烟气循（xún）环源头（tóu）减量应（yīng）该作为保（bǎo）护大气环境（jìng）的首选（xuǎn）技术（shù），通（tōng）过（guò）此技术，最终（zhōng）实现（xiàn）吨钢外排烟气量减少到现状的10%以（yǐ）下（xià），这对减少钢铁超低排放改造（zào）的投（tóu）资和成本具有（yǒu）非常（cháng）重要的意义，特（tè）别（bié）是可以减少大气污（wū）染物（wù）总量。

1.2喷（pēn）雾蒸发冷却调（diào）质、喷（pēn）雾干燥技术

喷雾蒸发冷却调质与喷雾干燥系统由液（yè）体管线、压缩（suō）气体管线、控制器、壳体和卸灰等部分组（zǔ）成（chéng），工艺原理和设备组成是相同的，只是用途（tú）不同。喷（pēn）雾（wù）蒸发冷却调（diào）质主要是用于烟气（qì）的冷却（què）、调（diào）质、抑尘（chén）等预（yù）处理（lǐ），比（bǐ）如转炉干法电除尘前的蒸（zhēng）发冷却（què）塔、烧结机头烟气半干法的蒸发（fā）加湿。

喷雾蒸发冷却（què）调质技术的主要特点：1）可（kě）以实现烟气快速（sù）冷却，将烟气从1000℃冷却到260℃所需（xū）时间不（bú）到1s，特（tè）别适合（hé）钢（gāng）铁行业（yè）瞬时性（xìng）烟气量、温度大幅、频繁（fán）、快速变化的（de）工况；2）可以实现烟气大幅减量，比如800℃烟气冷却到（dào）130℃，采用（yòng）混风冷却后的烟气体积是标况烟气体积的10倍以（yǐ）上，而（ér）采（cǎi）用喷（pēn）雾蒸发冷却（què）只有1.1倍；3）蒸发（fā）冷却本身（shēn）就有（yǒu）除尘功能，可以（yǐ）使粉尘颗粒凝聚长大，还有利于提高后（hòu）步除尘设备（bèi）的效（xiào）率。

喷（pēn）雾干燥技术的主要目的是利用烟气余热（rè）处理废水，比如分离浓盐水中的水蒸气（qì）和盐、将高炉渣等高温熔（róng）渣干法（fǎ）粒（lì）化、分离浓缩（suō）酸（suān）洗废水中的（de）酸（suān）、热解热氧化废水中的（de）COD有机污染（rǎn）物等。

1.3烟气多功能高效喷淋洗涤技术

管道式多功能高效喷淋洗涤技术具有除尘、脱硫、脱（tuō）硝、脱白、脱酸、脱有机污染物、脱重金属、高效低阻换热（rè）等多（duō）功能，既可（kě）用作烟气循（xún）环利用的简单处理，又是超（chāo）低排放改造（zào）的终端技术。作为精除尘器，出口颗粒物浓度小于20mg/Nm3，与（yǔ）湿电结（jié）合，可以确保（bǎo）达（dá）到（dào）10、5mg/Nm3的（de）超低水平，甚（shèn）至低到微克级，即小于1mg/Nm3。

该技术（shù）的主要特点：1）精除尘：对于旋风除尘（chén）、电（diàn）除尘、布袋除（chú）尘不能达到超低（dī）排放（fàng）的烟（yān）气，可以对（duì）超细颗粒进行两级（jí）相变和冲击吸收，实现（xiàn）除（chú）尘超低排（pái）放。与湿电结合，可以更高效地精（jīng）除（chú）尘、除雾。2）脱硫、脱硝：对于能溶于水的二氧化硫、氮氧化物，可以在烟气温度50℃左右（yòu）实（shí）现超低排放，与喷雾干燥结合，还（hái）可以处理（lǐ）脱硫脱硝（xiāo）浓缩（suō）液，回收产（chǎn）物。去除NO，可以（yǐ）先氧化。3）其他：可（kě）以高效冷却（què）水蒸气（qì）、去除大部分可溶于水的（de）污染物，设备阻损小、地面上布置或地下（xià）布置基本（běn）不占地。

2、在主要工序（xù）的应用

钢铁长流程（chéng）通常包括原料、烧结、球团、焦化、高炉（lú）炼铁、转炉（lú）炼钢、热轧、辅助等众（zhòng）多工序（xù），在（zài）充分利用（yòng）原（yuán）有设施基础上，都可以“打补丁”方（fāng）式采（cǎi）用上述技术实现（xiàn）超低排放。下面分别探讨上（shàng）述技术在烧结、高炉（lú）、转炉等（děng）工序的应用（yòng）。

2.1烧结

烧结烟气包括机头、冷却、原（yuán）料、混料等工序烟气（qì），是钢铁（tiě）超低排（pái）放改造的重（chóng）点，投资成本增加较多，特别是机头烟（yān）气脱硝。

1）脱硝：首选烟气循环，与烧结漏风治理结合，大幅减少40%以上的烟气量，选择NO浓（nóng）度（dù）高的烟（yān）气循环，使超低（dī）排放改造进口烟（yān）气氮（dàn）氧化物（wù）浓（nóng）度降低，排放要求不高时不必上脱硝项（xiàng）目（mù），既（jì）使（shǐ）上，投资和成本都（dōu）会（huì）减少。在脱硝工艺选择（zé）上，在（zài）现有（yǒu）湿（shī）法脱硫（liú）的基础上，补丁或旁路增加次氯酸（suān）钠、臭氧、等（děng）离子（zǐ）等氧化（huà）脱硝技术，在脱硫塔顶部或外部，采用多功能高效喷淋洗涤技术，实现排烟脱硝、除湿脱白，还有（yǒu）二噁（wù）英、硫酸、盐酸、氢氟酸等酸雾（wù）、重金属等多污染物的（de）协同去（qù）除。低温（wēn）氧化（huà）脱硝的副产物是硝酸钠（nà）、亚硝酸钠，提纯后为（wéi）化工产品（pǐn）。

2）脱（tuō）硫：利用原有湿法脱硫系统，改用钠法、镁法、氨法（fǎ）脱硫，结合（hé）采用烟（yān）气（qì）喷雾干燥技（jì）术，处理零排脱硫废（fèi）水（shuǐ），提高（gāo）脱硫产物附加（jiā）值。

3）除尘：机头烟气在脱硫脱硝过程中就可（kě）以实现超低排（pái）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（lín）洗涤和烟气循环利用技（jì）术，可以极限回（huí）收烟气余热（rè），大幅减（jiǎn）少（shǎo）、近零（líng）外（wài）排（pái）烟（yān）气（qì），减少除尘电（diàn）耗。

2.2高炉

高炉区域超低排放改造涉及出（chū）铁场除尘、上料除尘、水冲渣、热风炉（lú）烟气脱（tuō）硫脱硝、高（gāo）炉煤气除尘（chén）脱硫脱氯等（děng）。

1）出（chū）铁（tiě）场（chǎng）除尘（chén）：高炉出（chū）铁场除尘几乎都是采用（yòng）大型布袋除尘（chén）器，多（duō）尘源（yuán）烟气集中捕（bǔ）集进入大布袋除尘器（qì）除（chú）尘后，由（yóu）集中的引风（fēng）机抽引对（duì）空排放。多（duō）数用户原设计排（pái）放粉尘（chén）浓度都是20mg/m3，与超（chāo）低（dī）排放差距不大。可以尝试组合采（cǎi）用喷雾蒸发冷却干雾（wù）抑尘（chén）、多功（gōng）能喷淋洗（xǐ）涤和烟气循环利用，将个别（bié）尘（chén）源（yuán）或部分烟气简（jiǎn）单处理后循环利（lì）用，原布袋（dài）除尘器由于风速降（jiàng）低（dī）就可以（yǐ）实现超低排放，风机工况风（fēng）量减少到额定风量的（de）60%时（shí），风机电耗就（jiù）可以减半，低投（tóu）入实现超低排放的（de）同（tóng）时，还具有（yǒu）显著（zhe）的（de）节电效益，比如高（gāo）炉出铁场除（chú）尘风机额定电机（jī）功率2500kW，小时节电超过1000kWh。

2）高炉上料除尘：高炉（lú）上料（liào）除尘多（duō）采用（yòng）电除（chú）尘，设（shè）计排放粉（fěn）尘浓度约50mg/m3，实际会更高。可以在（zài）现有风机（jī）出口（kǒu）后、排放前，增加多（duō）功能喷淋（lín）洗涤、烟气循环利（lì）用（yòng）实现（xiàn）超低排放，原有电除尘器检修后保留作为粗除（chú）尘设（shè）备，或停止供电仅作为粗（cū）除尘（chén）设备（bèi）节电。

3）高炉（lú）水冲渣：高炉水冲（chōng）渣主要需要（yào）脱白和回收（shōu）余热（rè）。目前多采（cǎi）用风冷却冷凝+混风（fēng）脱白，余（yú）热回（huí）收（shōu）一（yī）般（bān）是通过循（xún）环水余（yú）热回收供暖。由于冲水后蒸（zhēng）汽（qì）温（wēn）度、循环水温（wēn）都只有90℃，回收（shōu）利用余（yú）热难（nán）度（dù）大、效率低，冒蒸汽的源（yuán）点很多，很难密封收（shōu）集（jí）干净（jìng）。可（kě）以尝试改用喷雾（wù）干燥粒化，可以在干燥坑一侧（cè）单独另（lìng）做一套，改（gǎi）造不影响生产（chǎn），可回收高品质余（yú）热，还可以处（chù）理废水。

4）热风炉脱硫：热风炉烟（yān）气中SO2、NOx含量都不（bú）高，但按照超低排（pái）放烟气要求又不（bú）得不改造（zào）。目前，行业趋（qū）向于采用（yòng）高炉煤气源（yuán）头脱硫，通（tōng）过高比例烟气循环利用（yòng）来脱硝。

2.3转炉

转炉区域除尘超低排放改造（zào），可以尝试在现有除（chú）尘系统基础上，选（xuǎn）择表（biǎo）1推荐的实用（yòng）技术通过“打（dǎ）补（bǔ）丁”实现（xiàn），同时（shí）降低电耗和设备维修成本。

1）转炉一次除尘：转炉一次除尘是转炉（lú）区域超低排放改造的重点（diǎn）和难点，主（zhǔ）要是因（yīn）为一次除（chú）尘（chén）涉（shè）及煤气净化，存在（zài）爆炸（zhà）隐患。对于现（xiàn）在采用的干法、半干法（fǎ）、湿法，都可（kě）以通过补（bǔ）丁或（huò）旁（páng）路增加多功能直接喷淋洗涤系统实现超低排放（fàng），喷淋（lín）洗涤（dí）系统与湿电相（xiàng）结合（hé），可以更稳（wěn）定地达到超低、微克排放水平，还有（yǒu）除湿（shī）脱白。

2）转炉二次三次除尘、铁水处理除尘（chén）：尘（chén）源点多，采（cǎi）用集（jí）中大型布袋除尘器（qì），设（shè）计排放浓度与超（chāo）低（dī）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（xǐ）涤、蒸发冷却技术（shù），都可以实现低投入低成本超低排放，循环利用率超过40%，还能（néng）取得（dé）节（jiē）电效益。

3）钢（gāng）渣处理、连（lián）铸（zhù）二冷（lěng）却（què）蒸汽：主（zhǔ）要都是（shì）涉及水蒸气（qì）冷凝处理，采用多功（gōng）能喷淋（lín）洗涤和烟气（qì）循环（huán）利（lì）用（yòng），可以在回（huí）收（shōu）冷凝水和余热的（de）同时，实现超低近零排放（fàng）。

3、参考案例

3.1三（sān）座120t转炉干法除尘局部优（yōu）化（huà）改（gǎi）造

用户干法电除尘器（qì）设计尺寸小、运行时间（jiān）长、性能下降、存（cún）在瞬时性冒烟，三（sān）座转炉扩（kuò）容到120t，烟气（qì）量（liàng）增加。在（zài）保（bǎo）留利用（yòng）原工艺设备的前提下，组合采用补丁方案，蒸发冷却器喷枪改用氮气雾化，并（bìng）提高出（chū）口（kǒu）温（wēn）度（dù）100℃，减少了（le）工况烟（yān）气量，增加旋风除尘（chén）器（qì），粗灰比例（lì）提高到约70%以上，电（diàn）除尘器前增（zēng）加间接换热器。旋风（fēng）和颗粒层（céng）除尘器可以（yǐ）低成本地将粗灰比（bǐ）例从40%提（tí）高到（dào）80%以上，对实现超（chāo）低排放和减少电除尘（chén）器积（jī）灰维修量十分有（yǒu）利。改造达（dá）到了预期目标，解决了瞬时冒烟，并（bìng）具（jù）备实现超低排放和脱白的条件，投资（zī）减少一半（bàn），最（zuì）快一（yī）座（zuò）转炉仅施工两周时间。转炉半干法、湿法超低排放改造都可以（yǐ）参考。

3.2两台210m2烧（shāo）结机尾烟气除尘（chén）

用户两（liǎng）台（tái）烧结（jié）机（jī）机尾除尘采用电除尘，出口（kǒu）实（shí）际粉尘浓度在（zài）80-150mg/m3，在引风机与烟囱之间（jiān），新安装多功能直接喷淋洗涤器，改造后粉尘浓度平均（jun1）在（zài）10mg/m3以（yǐ）下。方案主要优点：投（tóu）资（zī）少，只有其他方案的一半，设（shè）备新（xīn）增阻损不超过500Pa，系（xì）统总阻损降低，改造只有管道对接需要停（tíng）产，车间（jiān）内吸风口的负压增大，车间环境卫（wèi）生好。沉淀（diàn）泥（ní）浆回原料，不需（xū）要循环（huán）水处（chù）理（lǐ），没（méi）有二次污染。下步（bù）增加烟气循环利用，喷淋出（chū）口净湿烟气（qì）送环冷可以节电，可以处理浓盐水。高炉（lú）出铁场、铁（tiě）水处理、原料除（chú）尘等原采（cǎi）用电除尘器的（de）场合，都可以考虑增加（jiā）多功能直接（jiē）喷淋洗涤实（shí）现（xiàn）超低排放，同时节电（diàn）。

3.3 2000m3高（gāo）炉出铁场除尘

用户2000m3高炉（lú）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，出铁场当（dāng）时没做密（mì）封，时（shí）常会有烟气冒出车间（jiān），环保压力大、改造难（nán）度大（dà）。采用了现场喷（pēn）雾蒸发干雾抑除改造，投资（zī）很少，改造不需要停产，圆（yuán）满解决了问题，车间环境卫（wèi）生好，实测岗位粉（fěn）尘浓度2mg/m3。下步打算与多功能喷淋洗（xǐ）涤（dí）、烟气（qì）循（xún）环利用（yòng）减量结合，实现超低（dī）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（chéng）全（quán）流程超低排放目标的过程中，在参（cān）考示范企业改造方法的同时（shí），需要不断尝（cháng）试采用（yòng）可行、可靠的新技术，以降低（dī）成本、减少投资。在现有工（gōng）艺设（shè）备的基础上（shàng）通（tōng）过“打补丁”实（shí）现超低排（pái）放，与节电、节水、节省设备维修相结合，能实现不增加成本（běn）甚（shèn）至有效益（yì），这就（jiù）为采用环（huán）保管（guǎn）家、合同节能、合同（tóng）节水等方式改（gǎi）造创造（zào）了（le）条件，缓（huǎn）解企（qǐ）业的资金压力（lì）和技（jì）术风险。