1、钢铁超低排放技（jì）术

1.1烟气循（xún）环利用（yòng）

烟气循环利用源头减量技（jì）术就是将不处理或（huò）简单处（chù）理后的烟气返回工（gōng）序循环利用（yòng），从（cóng）而实现烟气的源头减量。目前，烧结机（jī）烟气循环利用（yòng）已经成为行业推荐采用的（de）技术，正在迅速推广应（yīng）用，实际应用可以减少（shǎo）烟气处理量40%，那么（me）超低排放改造（zào）需处理的烟（yān）气量就只有原来（lái）的60%，最大限度地保留利用现有烟气（qì）处理设施，通过选择氮氧化物（wù）浓度高的部分循环，还（hái）可以降低入（rù）口（kǒu）浓度，有（yǒu）可（kě）能就（jiù）不用上脱硝（xiāo）项目（mù），既使（shǐ）上，投资和运行成（chéng）本都会降（jiàng）低。

根（gēn）据现场考察的研究成果，钢铁长流（liú）程（chéng）吨（dūn）钢排放（fàng）烟气量平均34650Nm3（折合43.7t），采用烟气循环利用，至少可以（yǐ）减少50%，烟气循环（huán）源头减量应该作（zuò）为保护大气环境的首选技术，通过（guò）此（cǐ）技术（shù），最（zuì）终实现吨钢外排烟气量减少到现（xiàn）状的10%以（yǐ）下（xià），这对减少钢铁超低排放改造的投资（zī）和成本（běn）具有非（fēi）常重要的意义，特别是可以（yǐ）减少（shǎo）大（dà）气污染物（wù）总量。

1.2喷雾蒸发冷却调质（zhì）、喷雾干（gàn）燥技（jì）术

喷雾（wù）蒸发冷却调质与喷雾干燥系统由液体管线、压缩气体管线（xiàn）、控制器、壳体和卸灰等部（bù）分组成，工（gōng）艺原（yuán）理和设备组成是相同的，只是用途不同。喷雾（wù）蒸（zhēng）发冷却调质主要是用于烟气的冷却、调质、抑尘（chén）等预处理，比如（rú）转炉干法电除（chú）尘前的（de）蒸发冷（lěng）却塔（tǎ）、烧结（jié）机（jī）头烟气半干法（fǎ）的（de）蒸（zhēng）发加湿。

喷雾蒸（zhēng）发冷却调（diào）质（zhì）技（jì）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℃所需时间（jiān）不到1s，特（tè）别适合钢铁行业瞬时性烟气量、温度大幅、频繁、快速变化的工况；2）可以（yǐ）实现（xiàn）烟气大幅减量（liàng），比（bǐ）如（rú）800℃烟气冷却到130℃，采用混风冷却（què）后的烟气（qì）体积（jī）是标（biāo）况烟气体积的（de）10倍以上，而（ér）采（cǎi）用喷雾蒸发冷却只有1.1倍（bèi）；3）蒸发冷却（què）本身就有除尘功能，可以使粉尘颗粒（lì）凝聚（jù）长大，还有利于提（tí）高（gāo）后步除尘设备的效率（lǜ）。

喷雾干燥（zào）技（jì）术（shù）的（de）主要目的是利（lì）用（yòng）烟气余热处（chù）理废水，比如分（fèn）离浓（nóng）盐（yán）水中的水（shuǐ）蒸气和盐、将高炉渣等高温熔渣干法粒化、分（fèn）离浓缩酸洗废水（shuǐ）中的酸、热解热氧化废水中（zhōng）的COD有机污染物等。

1.3烟气（qì）多功能高（gāo）效喷淋洗涤（dí）技术

管（guǎn）道（dào）式多功能高（gāo）效喷（pēn）淋（lín）洗涤技术具有除尘、脱硫、脱（tuō）硝、脱白、脱（tuō）酸、脱有机污染物、脱（tuō）重（chóng）金（jīn）属（shǔ）、高效低阻换热（rè）等多功能，既可（kě）用作烟气循（xún）环（huán）利用的（de）简单处理，又是（shì）超低排放改（gǎi）造的终（zhōng）端（duān）技（jì）术。作为精（jīng）除尘器，出口颗粒物浓度（dù）小于20mg/Nm3，与湿（shī）电（diàn）结合，可（kě）以确（què）保达到10、5mg/Nm3的（de）超低水平（píng），甚至低到微克（kè）级，即小于1mg/Nm3。

该（gāi）技术（shù）的主要特点：1）精除（chú）尘：对于旋风除尘、电除尘、布（bù）袋除尘不（bú）能达到超（chāo）低排放的烟气，可（kě）以（yǐ）对超细颗（kē）粒进（jìn）行两级相变和冲击吸收，实现（xiàn）除（chú）尘超（chāo）低排放。与湿电结合，可以更高效地精除尘、除雾。2）脱硫、脱（tuō）硝：对于能溶于水的二氧化硫、氮氧化物（wù），可以在烟气温度50℃左右实（shí）现超低（dī）排放，与喷雾干（gàn）燥结合，还可以（yǐ）处理（lǐ）脱硫脱硝浓缩液，回收产物（wù）。去（qù）除NO，可以先氧化。3）其他（tā）：可（kě）以高效冷却（què）水蒸气、去除大（dà）部分（fèn）可溶于水的（de）污染物，设（shè）备阻损小、地面（miàn）上布（bù）置或（huò）地（dì）下（xià）布置基（jī）本不占地。

2、在主要工序的应用

钢（gāng）铁长（zhǎng）流程通（tōng）常包括原（yuán）料、烧（shāo）结、球团、焦化、高炉炼铁、转炉炼钢、热轧、辅助等众多（duō）工（gōng）序，在充分利用原（yuán）有设施基础上，都可以（yǐ）“打补丁”方式（shì）采用上述技术（shù）实现超低排放。下（xià）面分别探讨上（shàng）述（shù）技术在烧结、高炉、转炉（lú）等工（gōng）序的应用。

2.1烧结

烧结烟气包括机（jī）头、冷（lěng）却、原（yuán）料（liào）、混料等工序烟气，是钢铁超低（dī）排放改造的（de）重点（diǎn），投资成本增加较（jiào）多，特别是机头烟气（qì）脱硝。

1）脱硝：首（shǒu）选烟气循环，与烧结漏风治（zhì）理结合，大（dà）幅减少40%以上的烟气量，选（xuǎn）择NO浓度高的（de）烟气（qì）循（xún）环，使超（chāo）低排放改造进口烟气氮氧化物浓度（dù）降低，排（pái）放要求不高（gāo）时不必（bì）上脱硝（xiāo）项目，既使上，投资和成（chéng）本都会减少。在脱硝工艺选择上（shàng），在现有湿法脱硫的基（jī）础上，补丁或旁路增加次氯（lǜ）酸（suān）钠、臭氧、等离子等氧化脱硝技（jì）术，在脱（tuō）硫塔顶部或外部，采用多功能（néng）高效（xiào）喷淋洗涤技术，实现排烟脱硝、除湿脱白（bái），还有二噁（wù）英（yīng）、硫酸、盐（yán）酸、氢氟酸等酸雾、重金（jīn）属等多污染物的协同去除。低温氧化脱硝的副产物是硝酸（suān）钠、亚硝酸钠（nà），提（tí）纯后为化（huà）工产品（pǐn）。

2）脱硫（liú）：利用原（yuán）有湿法脱硫（liú）系统（tǒng），改用钠法、镁（měi）法（fǎ）、氨法脱（tuō）硫，结（jié）合（hé）采用烟气（qì）喷雾干燥技术，处理零排脱硫废水，提（tí）高脱硫产物附加（jiā）值。

3）除尘（chén）：机头烟气在脱（tuō）硫脱硝过程中就可以实现超低排放，冷却、原料、混料（liào）等工序（xù）的（de）补（bǔ）丁式（shì）组合采用多功（gōng）能高效喷淋洗涤和烟（yān）气（qì）循环利用技术，可（kě）以极限回收烟（yān）气余（yú）热，大幅减少、近零外排烟（yān）气，减少除（chú）尘电耗。

2.2高炉

高炉区域超低排放改（gǎi）造涉及出铁场除尘、上料除尘、水冲渣、热风炉（lú）烟气脱硫（liú）脱硝（xiāo）、高炉煤气除尘脱硫脱氯等。

1）出铁场除尘：高炉出铁场（chǎng）除尘几乎（hū）都是采用（yòng）大型布袋除尘器，多尘（chén）源烟气集中捕集进入大布袋除（chú）尘器除（chú）尘后，由（yóu）集中的引风机（jī）抽引（yǐn）对空排（pái）放（fàng）。多数用户（hù）原设计排（pái）放粉尘浓度都是20mg/m3，与超低排放差距不（bú）大。可以尝试（shì）组合采（cǎi）用（yòng）喷雾蒸发冷却干雾抑尘、多功能（néng）喷淋洗涤和烟气循环利用，将（jiāng）个别尘（chén）源或部分烟气简单（dān）处理后循环利用，原布袋（dài）除尘器由于风速（sù）降低就可以实现超低排放，风机工况风量减（jiǎn）少到额（é）定风量的（de）60%时，风机（jī）电耗就可以（yǐ）减半（bàn），低（dī）投入实现超低排放的同时（shí），还具（jù）有显著的（de）节电效益，比如高炉出铁场除（chú）尘风（fēng）机额定电（diàn）机功率2500kW，小（xiǎo）时节电（diàn）超过1000kWh。

2）高炉上料除尘：高炉上料除尘多采用电（diàn）除尘，设计排放粉（fěn）尘浓（nóng）度约50mg/m3，实际会更高。可以（yǐ）在现（xiàn）有风机（jī）出口后、排放（fàng）前，增加（jiā）多功能喷淋洗涤、烟气（qì）循环利用实现超低排放（fàng），原有电除尘器检修后（hòu）保留作（zuò）为粗除（chú）尘设备，或（huò）停止（zhǐ）供（gòng）电仅作为粗除尘设备节电。

3）高炉水冲渣（zhā）：高炉水冲渣主要（yào）需要脱白和回（huí）收余热。目前多采用风冷却（què）冷凝+混风脱白（bái），余热（rè）回收一般是通过循（xún）环水（shuǐ）余热（rè）回收供（gòng）暖。由于冲水后蒸汽（qì）温度（dù）、循环水温都只有90℃，回收利用余热（rè）难度大、效率低，冒蒸汽的源点很多，很难密封收集干净。可以（yǐ）尝试（shì）改用喷（pēn）雾干燥粒化，可以在干燥坑一侧单独另做一套，改造不影响（xiǎng）生产，可回收（shōu）高品（pǐn）质余热（rè），还可以处理废水（shuǐ）。

4）热风炉脱（tuō）硫：热风炉烟气中SO2、NOx含量（liàng）都不高，但按照超低排放烟气要求又不得不改（gǎi）造。目前（qián），行业趋（qū）向于（yú）采用高炉煤气源头脱硫，通过高（gāo）比例（lì）烟气循环利用来脱（tuō）硝。

2.3转炉（lú）

转炉（lú）区（qū）域除尘（chén）超低排（pái）放（fàng）改造（zào），可以尝试在现（xiàn）有除尘（chén）系统基（jī）础上，选择表1推荐的（de）实用技术通过“打补丁”实（shí）现，同时（shí）降低电耗和设备维修成本。

1）转炉（lú）一（yī）次除尘：转炉一次除尘是转炉区域超低排（pái）放改造的重点和难点，主要是因（yīn）为一次除（chú）尘涉及煤气（qì）净化，存在爆炸隐患。对于现在采用的干法（fǎ）、半干法、湿法，都可以通过补丁或旁（páng）路（lù）增加多功（gōng）能直接喷淋洗涤系统实现（xiàn）超低排放，喷淋洗涤系统与湿电相（xiàng）结合，可以更稳定地达到超（chāo）低、微克排放水平，还（hái）有除湿（shī）脱白（bái）。

2）转炉（lú）二（èr）次三次除尘、铁水处理除尘（chén）：尘源点多，采用集中大型布袋除尘（chén）器，设计排放浓度与超低排（pái）放水平差距小，结（jié）合采（cǎi）用（yòng）烟（yān）气（qì）循环利用、多功（gōng）能喷淋洗涤、蒸（zhēng）发（fā）冷（lěng）却技术（shù），都（dōu）可以实（shí）现低（dī）投入低成本超低排放，循环（huán）利用率超过（guò）40%，还能（néng）取得节电（diàn）效（xiào）益（yì）。

3）钢渣（zhā）处理、连铸二冷却蒸汽：主要都（dōu）是涉（shè）及水蒸气冷凝处（chù）理，采（cǎi）用多功能喷淋（lín）洗涤和烟气循（xún）环利用，可以在（zài）回收冷凝水（shuǐ）和余（yú）热（rè）的同时，实现超低（dī）近零（líng）排放。

3、参（cān）考案（àn）例

3.1三座120t转炉干法除尘局部优化（huà）改造

用户干法电除尘器设（shè）计尺寸小（xiǎo）、运行时间长、性能下降、存在瞬时性冒烟，三座转炉扩容到120t，烟气（qì）量（liàng）增加。在保（bǎo）留利用原（yuán）工（gōng）艺（yì）设（shè）备（bèi）的前（qián）提下，组合采（cǎi）用补丁方（fāng）案，蒸发（fā）冷却器（qì）喷枪改用（yòng）氮气雾化，并提高出（chū）口温度100℃，减（jiǎn）少了工况烟（yān）气量，增加旋风除（chú）尘器，粗灰比（bǐ）例提高到约（yuē）70%以上（shàng），电除尘器前增（zēng）加（jiā）间接换热器。旋风和颗（kē）粒层（céng）除尘器（qì）可以低（dī）成（chéng）本地将粗灰比例从40%提高到80%以（yǐ）上，对实现超（chāo）低排放（fàng）和减少电除尘（chén）器积灰维（wéi）修量十分有利。改造达到了（le）预期目标，解决了瞬时冒烟，并（bìng）具备实现超低排放（fàng）和脱白的（de）条件（jiàn），投资（zī）减少一半（bàn），最快一座转炉仅（jǐn）施（shī）工两周时间。转炉半（bàn）干（gàn）法、湿法超低排放改造都可（kě）以（yǐ）参考。

3.2两台210m2烧结机尾烟（yān）气除尘（chén）

用户（hù）两（liǎng）台烧结机机尾除尘（chén）采（cǎi）用电除尘，出口（kǒu）实际粉尘浓度（dù）在（zài）80-150mg/m3，在（zài）引风机与烟（yān）囱之间（jiān），新（xīn）安（ān）装多功能直接喷（pēn）淋洗（xǐ）涤器，改造后（hòu）粉尘（chén）浓度平（píng）均在（zài）10mg/m3以下（xià）。方案主要优（yōu）点：投资少，只（zhī）有其他方案的一（yī）半，设备新增阻损不超（chāo）过500Pa，系（xì）统总阻损（sǔn）降低，改造只有管道对接需要（yào）停产，车间内吸风口的（de）负压增大，车间（jiān）环境卫生好。沉淀泥（ní）浆回原料，不需要循环水处（chù）理，没有二次（cì）污染（rǎn）。下步（bù）增加烟气循环利用，喷（pēn）淋出（chū）口净湿烟气送环冷可（kě）以节电，可以处理浓盐（yán）水。高炉出铁场、铁水处理、原料（liào）除（chú）尘（chén）等原采用电除尘（chén）器的场合，都可以考虑增（zēng）加多功能（néng）直接喷淋洗涤实现超低排放，同时节电。

3.3 2000m3高炉出铁（tiě）场除（chú）尘

用户2000m3高炉出铁场除尘为侧吸，开、堵铁口（kǒu）会有瞬（shùn）时性的烟气抽吸（xī）不到，出（chū）铁场当（dāng）时没做密封，时常会有烟气冒（mào）出车间，环（huán）保压力大、改（gǎi）造难度大。采用了现场喷雾蒸发干雾抑除改造，投资很少，改造不需要停产，圆满解决了（le）问题，车间（jiān）环（huán）境卫生好，实（shí）测（cè）岗位粉尘（chén）浓度2mg/m3。下步打算与多功（gōng）能（néng）喷淋（lín）洗涤、烟气（qì）循环利用减量结合，实现超（chāo）低排（pái）放和节电。

4、结论与（yǔ）建议

钢铁超低（dī）排放改造时（shí）间紧、任务重，在（zài）确（què）保完成全流程超低排放目标的过程中，在参考示（shì）范（fàn）企业改（gǎi）造方法的同时，需要（yào）不断（duàn）尝试采用可（kě）行（háng）、可靠的（de）新技术，以降（jiàng）低（dī）成本、减少投资。在现有工艺设备的基础上通过“打补丁”实现（xiàn）超低排放，与节电、节水、节省设备维修相（xiàng）结合，能实现不增加成本（běn）甚（shèn）至有效益，这就为采用（yòng）环（huán）保管（guǎn）家、合同节能、合同节水等方式改造创造了条件，缓解企（qǐ）业的资金压力（lì）和技（jì）术风险。