1、钢铁超（chāo）低排放技术

1.1烟（yān）气循环（huán）利用

烟（yān）气循环利用（yòng）源头减（jiǎn）量技术就是（shì）将不处（chù）理或简单（dān）处理（lǐ）后的烟气返回（huí）工序循环利用，从而实（shí）现烟气的源头减（jiǎn）量。目前，烧结（jié）机（jī）烟气循环（huán）利用已（yǐ）经成为行业推荐采用的技术，正在迅速推广应用，实际应用可以减少烟气（qì）处（chù）理量40%，那么超（chāo）低排放改造需处理的烟气量就只有原（yuán）来的60%，最大限度地保留利（lì）用现（xiàn）有烟气处（chù）理（lǐ）设施，通过选择氮氧化物浓度高的部分循环，还可以降低入（rù）口浓度（dù），有可能（néng）就不用（yòng）上脱（tuō）硝项目，既使上，投资和（hé）运行成本都会降低。

根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34650Nm3（折（shé）合43.7t），采用烟气循环利用，至（zhì）少可以减（jiǎn）少50%，烟气循（xún）环源头减量（liàng）应该作为保护大气环（huán）境的首选技（jì）术，通过（guò）此技术（shù），最终（zhōng）实现吨钢（gāng）外排烟气（qì）量减少到现状（zhuàng）的10%以下，这（zhè）对减（jiǎn）少（shǎo）钢铁超低排（pái）放改（gǎi）造的投资（zī）和成本具有非常重要的意义，特别是可以减少（shǎo）大（dà）气污染物（wù）总量。

1.2喷雾蒸（zhēng）发（fā）冷却调质、喷雾干燥技术

喷雾蒸（zhēng）发冷却（què）调质与喷雾干燥系统由液（yè）体管线、压（yā）缩（suō）气（qì）体（tǐ）管线、控制（zhì）器、壳体和（hé）卸灰（huī）等部分组成，工艺原（yuán）理和设备组（zǔ）成是相同的，只是（shì）用途不同。喷雾蒸发冷却调质（zhì）主要（yào）是用于烟（yān）气的冷却（què）、调质、抑尘等预处理，比如转炉干法电除尘前的蒸发冷却塔、烧结机头烟气半干法的蒸发加（jiā）湿。

喷（pēn）雾蒸（zhēng）发冷却调质技术的主要特（tè）点：1）可以实现（xiàn）烟（yān）气快速（sù）冷却，将烟气从1000℃冷（lěng）却到（dào）260℃所（suǒ）需时间（jiān）不到（dào）1s，特别适合钢铁行（háng）业瞬时性烟气（qì）量、温度大（dà）幅、频繁、快速变化的（de）工况；2）可以实现烟气大幅减（jiǎn）量，比如800℃烟（yān）气冷却到130℃，采用混（hún）风冷却后（hòu）的烟气体积（jī）是（shì）标况烟气体积的10倍以上（shàng），而（ér）采用喷雾蒸发冷却（què）只（zhī）有1.1倍；3）蒸发冷却本身（shēn）就有（yǒu）除（chú）尘功能，可以使粉尘颗粒凝聚长大，还有（yǒu）利（lì）于提高后步（bù）除尘设备的效率。

喷雾干（gàn）燥（zào）技术的主要目的是利用烟气余热处理废水，比如分离浓盐水中的水蒸气和盐、将高（gāo）炉渣等高温熔渣（zhā）干法粒化、分离浓缩酸洗废水中（zhōng）的（de）酸、热解热氧化废水中的COD有机污染物等。

1.3烟气（qì）多功能高效（xiào）喷淋洗涤技术

管道（dào）式多功（gōng）能高效喷淋洗涤技术具有（yǒu）除尘（chén）、脱硫、脱硝（xiāo）、脱白、脱酸、脱有机污（wū）染物、脱重（chóng）金（jīn）属、高效低阻换热等多功（gōng）能，既可（kě）用作烟（yān）气循环利（lì）用的简单（dān）处理（lǐ），又是（shì）超低排放改造的（de）终端技术（shù）。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（què）保达到10、5mg/Nm3的超低水平，甚至低到微克（kè）级，即小于1mg/Nm3。

该技术的主要特点：1）精除尘：对于旋风除尘、电除（chú）尘、布袋除尘不能达到超低排放（fàng）的烟气，可（kě）以对超细颗（kē）粒进（jìn）行两（liǎng）级相变（biàn）和冲击吸收，实现（xiàn）除尘超低排放。与（yǔ）湿电（diàn）结合，可以更高效地精除尘、除雾。2）脱（tuō）硫、脱硝：对于能溶于水（shuǐ）的二氧化（huà）硫、氮氧（yǎng）化物，可以（yǐ）在烟气温度50℃左右（yòu）实现超低（dī）排放（fàng），与（yǔ）喷雾干燥结合，还（hái）可以处（chù）理脱硫脱硝浓缩液，回收产物。去除NO，可以（yǐ）先氧化。3）其他：可以高效冷却水（shuǐ）蒸（zhēng）气、去除大（dà）部分可溶于（yú）水的污（wū）染物（wù），设备阻（zǔ）损小、地面上布置或地下布置基本不（bú）占地。

2、在主要工序的应用（yòng）

钢铁长流程通（tōng）常包括原料、烧结、球团、焦化、高炉炼铁、转（zhuǎn）炉（lú）炼（liàn）钢、热轧、辅助等（děng）众多工序，在充分利用（yòng）原有（yǒu）设施（shī）基础上（shàng），都可（kě）以“打补（bǔ）丁”方式采用上述技术实现超低排放（fàng）。下面（miàn）分别探（tàn）讨上述技术在烧结、高炉、转炉（lú）等（děng）工（gōng）序的应用。

2.1烧结

烧结（jié）烟气（qì）包括机头、冷却、原料、混料等工序烟气，是（shì）钢铁超低排（pái）放改造的重点，投资成本（běn）增加较多，特别是机头烟气脱硝（xiāo）。

1）脱硝：首（shǒu）选烟（yān）气循环（huán），与烧结漏风（fēng）治理结合，大幅（fú）减少40%以上的烟（yān）气（qì）量，选（xuǎn）择NO浓度高的烟气循环，使超低排（pái）放改造（zào）进口（kǒu）烟气氮氧化物浓度降低，排放要求不高（gāo）时不必上脱硝项目，既使上，投资和（hé）成本都会减少。在脱硝工艺选（xuǎn）择上，在现（xiàn）有湿法脱硫的（de）基础上，补丁或旁路增加次氯酸钠（nà）、臭氧、等（děng）离子等氧化脱硝技术，在（zài）脱硫塔（tǎ）顶部或外（wài）部，采用多功能高效喷（pēn）淋（lín）洗涤技术，实现排烟脱硝、除湿脱白，还有二噁英、硫酸、盐酸、氢氟酸等酸雾、重（chóng）金属等多污染（rǎn）物的协同去除。低温氧化（huà）脱（tuō）硝的副产（chǎn）物是硝（xiāo）酸（suān）钠、亚（yà）硝酸钠，提纯后为化工产品（pǐn）。

2）脱硫：利用原（yuán）有湿（shī）法脱硫系（xì）统，改（gǎi）用（yòng）钠法、镁法、氨（ān）法脱硫，结（jié）合采用（yòng）烟气喷雾干燥（zào）技术，处理零排脱（tuō）硫（liú）废水，提高（gāo）脱硫产物附（fù）加值（zhí）。

3）除尘：机（jī）头烟气在脱硫脱硝过（guò）程中就可以实现超低（dī）排放（fàng），冷却（què）、原料、混料等工序（xù）的（de）补（bǔ）丁式组合采用多功能（néng）高效喷淋洗涤和烟气循环（huán）利用（yòng）技术，可以极（jí）限（xiàn）回（huí）收烟气（qì）余热，大幅（fú）减少、近零外（wài）排烟气，减（jiǎn）少除尘电耗。

2.2高炉

高炉区域超低排放改造涉及出铁场（chǎng）除尘、上料除尘（chén）、水冲渣、热风炉烟气脱硫脱硝、高炉煤气除尘（chén）脱硫脱氯等。

1）出铁场除尘（chén）：高（gāo）炉（lú）出铁场除（chú）尘几乎都（dōu）是采用大型布袋除尘器，多尘源烟气集中捕集进入大布袋除尘器除（chú）尘后（hòu），由集中的（de）引风机抽引对空排放。多数用户原设计排（pái）放粉尘浓度（dù）都是20mg/m3，与超低排放差（chà）距不大。可以尝试组（zǔ）合采用喷雾蒸发冷却干雾抑尘、多（duō）功能（néng）喷淋洗涤和烟气循环利用，将个（gè）别尘源或部分烟气（qì）简单（dān）处理后（hòu）循环利（lì）用，原布袋除尘器（qì）由于风速降低就（jiù）可以（yǐ）实现超低排放，风机（jī）工况（kuàng）风量减少（shǎo）到额定风量的（de）60%时（shí），风机电耗（hào）就（jiù）可以减（jiǎn）半，低投入实现超低排放（fàng）的同时，还具有显著的节电效益，比如高炉出铁场除（chú）尘风机额（é）定电机功（gōng）率2500kW，小时节（jiē）电超（chāo）过（guò）1000kWh。

2）高炉上料除尘（chén）：高炉（lú）上料除尘多采用电除尘，设计排放粉尘浓度约50mg/m3，实际（jì）会（huì）更高。可以在现有风机出口（kǒu）后、排放前，增加（jiā）多功能（néng）喷淋洗涤、烟气循环利用实现超低排放，原有电除尘器检修后保（bǎo）留（liú）作为粗除尘设（shè）备，或停止（zhǐ）供电仅作为粗（cū）除（chú）尘（chén）设（shè）备（bèi）节电。

3）高炉水冲渣（zhā）：高炉水（shuǐ）冲（chōng）渣主要需（xū）要脱白和回收余热（rè）。目前多采用风冷却冷（lěng）凝+混（hún）风脱白，余热回收一般是通过循环水（shuǐ）余（yú）热回收（shōu）供（gòng）暖。由于冲水后蒸汽温度、循环水温都只有90℃，回（huí）收利用余热难度大、效（xiào）率低（dī），冒（mào）蒸汽的源点（diǎn）很多，很难密封收集干净（jìng）。可以尝（cháng）试改用喷（pēn）雾干燥粒化，可（kě）以在干燥（zào）坑一侧单独另做一套，改造不影响生产，可（kě）回收高品质余热，还可（kě）以处理废水。

4）热风（fēng）炉（lú）脱硫：热风炉烟气中SO2、NOx含（hán）量都（dōu）不（bú）高，但按照（zhào）超低排放（fàng）烟（yān）气（qì）要求又（yòu）不（bú）得不改造。目前，行业趋向于采（cǎi）用（yòng）高炉煤气源头脱硫，通过高比（bǐ）例烟（yān）气循（xún）环利用来脱硝。

2.3转炉（lú）

转（zhuǎn）炉区（qū）域除尘超低排放改造，可以尝试在现有除尘系统基础上，选择表1推荐的实（shí）用技术通过（guò）“打补丁”实现，同时降低（dī）电耗（hào）和（hé）设备（bèi）维修成（chéng）本。

1）转（zhuǎn）炉一次除尘：转炉（lú）一次（cì）除尘是转炉区域（yù）超（chāo）低（dī）排放改造的重点和难点，主要（yào）是因为一次除尘涉（shè）及煤（méi）气净化，存在爆炸（zhà）隐患。对（duì）于现在（zài）采用的干（gàn）法、半干法、湿法，都可（kě）以通（tōng）过（guò）补丁或旁路增（zēng）加多功能（néng）直接喷（pēn）淋洗（xǐ）涤（dí）系统实现超低排放，喷（pēn）淋洗（xǐ）涤系统与湿（shī）电相（xiàng）结合，可以更稳定地达到超低、微克排放水平，还（hái）有除湿脱白。

2）转炉二次三（sān）次除尘、铁水处理除尘：尘源（yuán）点多（duō），采用集中大型布袋除尘器，设（shè）计排（pái）放浓度与超低排（pái）放（fàng）水平差距小（xiǎo），结（jié）合采用（yòng）烟气（qì）循环利（lì）用、多功能喷淋洗涤、蒸发冷却技术，都可以实（shí）现低投入（rù）低成本（běn）超低（dī）排（pái）放，循环利用率超过（guò）40%，还能取得节（jiē）电（diàn）效益。

3）钢渣（zhā）处（chù）理、连铸二冷却蒸（zhēng）汽：主（zhǔ）要都是涉及水蒸气冷凝处（chù）理，采用多功能喷淋（lín）洗涤和烟气循环利用（yòng），可以在回收冷凝水和余热的同（tóng）时，实（shí）现超低（dī）近零排放。

3、参考案例

3.1三座（zuò）120t转炉干法除尘（chén）局部（bù）优（yōu）化改造

用户干法电除（chú）尘器（qì）设计尺（chǐ）寸小、运行时间长（zhǎng）、性（xìng）能（néng）下降、存（cún）在瞬时性冒烟（yān），三座转炉扩容到120t，烟气量增加。在保留（liú）利（lì）用原工艺设备的前提（tí）下，组合采用补（bǔ）丁方案，蒸发冷却器喷枪改用（yòng）氮气雾（wù）化，并提高（gāo）出口温度100℃，减少了工况烟气量，增加旋风除尘（chén）器，粗灰比例提高到约70%以上，电除尘器（qì）前增加间接换热（rè）器（qì）。旋（xuán）风和（hé）颗粒层除尘（chén）器可以低（dī）成本地将（jiāng）粗（cū）灰比（bǐ）例从40%提高到80%以上（shàng），对实现超低排放和减少电除尘器积（jī）灰维修（xiū）量（liàng）十分（fèn）有利（lì）。改造达（dá）到了预期目标（biāo），解决了瞬（shùn）时冒烟（yān），并（bìng）具备实现（xiàn）超低排（pái）放和（hé）脱白的条件，投（tóu）资减少一半，最快一座转炉仅施（shī）工两周时间（jiān）。转炉半干法、湿法超低排（pái）放改（gǎi）造（zào）都可以参考（kǎo）。

3.2两台210m2烧结机尾（wěi）烟气除（chú）尘（chén）

用（yòng）户两台烧结机（jī）机（jī）尾除尘采用电（diàn）除尘，出口实际（jì）粉尘浓度在80-150mg/m3，在（zài）引风（fēng）机（jī）与（yǔ）烟囱（cōng）之间，新安装多功能直接喷淋洗（xǐ）涤器，改造后粉尘（chén）浓度平均在10mg/m3以下。方案主要优（yōu）点：投资少（shǎo），只有其他方案（àn）的一半（bàn），设（shè）备新增阻（zǔ）损不超过500Pa，系统总阻损（sǔn）降低（dī），改造只有（yǒu）管（guǎn）道对接（jiē）需要停（tíng）产，车（chē）间内吸风（fēng）口的负压增大，车间环境卫生好。沉淀泥浆回原（yuán）料，不需要循环（huán）水（shuǐ）处理，没有（yǒu）二次污（wū）染。下步（bù）增加烟气循环利用，喷淋出口净（jìng）湿烟（yān）气送环冷可以节电，可以（yǐ）处理浓盐水。高炉出铁场、铁水处理、原料除尘等原采用（yòng）电除（chú）尘器的场合，都可以考虑增加多（duō）功能直（zhí）接喷（pēn）淋洗涤实现超低排放，同时节电。

3.3 2000m3高炉出（chū）铁场除尘

用户2000m3高炉出铁场除尘（chén）为侧吸，开、堵铁口会有（yǒu）瞬时性的烟气抽吸（xī）不到，出铁场当时（shí）没做密封，时常会有（yǒu）烟气冒出车间，环保压（yā）力大、改造难（nán）度大。采用了现场喷雾（wù）蒸发干（gàn）雾抑除改造（zào），投资很（hěn）少，改造不需要（yào）停产（chǎn），圆满解决了（le）问题，车间环境卫生好，实测岗位粉（fěn）尘浓度2mg/m3。下（xià）步打（dǎ）算与多功能喷（pēn）淋洗涤、烟气（qì）循（xún）环利用减量（liàng）结合，实现超低排放和节电。

4、结论（lùn）与建议

钢铁超低排放改造时间紧（jǐn）、任务（wù）重，在确保完（wán）成全流程（chéng）超低排放（fàng）目标的过程（chéng）中，在参考（kǎo）示范企（qǐ）业改造方（fāng）法的同时，需要不断尝试（shì）采用可行、可靠（kào）的新（xīn）技术，以降低成本、减少投（tóu）资。在（zài）现有工（gōng）艺设备的基础上通（tōng）过“打补丁”实现超低排放，与节电、节水、节省设备维修相结合，能实（shí）现不增加成本甚至有效益，这就为采用环保管家、合同节能、合同（tóng）节（jiē）水等方（fāng）式改造创（chuàng）造了（le）条件，缓解企业的资金压力和技（jì）术风险。