1、钢铁超（chāo）低排放技术（shù）

1.1烟气循环利（lì）用

烟气循环利用源（yuán）头减量技术就是将不处理或简单处理后（hòu）的烟气（qì）返（fǎn）回（huí）工序循环（huán）利（lì）用，从而实现烟气的源头减量（liàng）。目前，烧结机烟气循环（huán）利用已经（jīng）成为行（háng）业推荐（jiàn）采用的（de）技术（shù），正在（zài）迅速推广应用（yòng），实（shí）际应用可以减少烟气处理量40%，那（nà）么超（chāo）低排（pái）放（fàng）改造（zào）需处理的烟气（qì）量就只有原来的60%，最大（dà）限（xiàn）度（dù）地保留（liú）利用现有烟（yān）气处理设（shè）施，通过选择（zé）氮（dàn）氧化物浓度（dù）高的部分循环，还可以降低入（rù）口（kǒu）浓（nóng）度，有可能就不用上脱硝项目，既使上，投资和运（yùn）行（háng）成本都会降低。

根据现（xiàn）场考（kǎo）察的（de）研究（jiū）成果，钢铁长流程吨钢排放（fàng）烟气量平均34650Nm3（折合43.7t），采（cǎi）用烟气循环利用，至少可以减少（shǎo）50%，烟气循（xún）环源头（tóu）减（jiǎn）量（liàng）应该作（zuò）为保护大气环（huán）境的首选技术，通过此技（jì）术，最终实（shí）现（xiàn）吨钢外排烟气量减少（shǎo）到现状的10%以（yǐ）下（xià），这对减少（shǎo）钢铁超低排放改造的投资和成本具有非常重要的意义，特别是可以减少大气（qì）污染物总量。

1.2喷雾蒸发冷却调质、喷雾干燥技术

喷雾蒸发（fā）冷却调质与喷雾干燥（zào）系（xì）统（tǒng）由液体（tǐ）管线（xiàn）、压缩气体管线、控制器（qì）、壳体和卸灰等部分组成，工艺原理（lǐ）和设备组成是相同（tóng）的，只（zhī）是用途不（bú）同。喷雾蒸（zhēng）发冷却调（diào）质主（zhǔ）要是用于烟气的（de）冷（lěng）却、调质、抑尘（chén）等预处理，比如（rú）转炉干法电除（chú）尘前的蒸（zhēng）发（fā）冷却塔、烧结机（jī）头烟气半干（gàn）法的蒸（zhēng）发加湿（shī）。

喷雾蒸（zhēng）发（fā）冷（lěng）却调质技（jì）术（shù）的主（zhǔ）要特点：1）可以实（shí）现烟气快（kuài）速冷却，将烟气从1000℃冷却到（dào）260℃所（suǒ）需时间不到1s，特别适（shì）合（hé）钢铁行（háng）业瞬（shùn）时性（xìng）烟气量（liàng）、温度大（dà）幅、频繁、快速（sù）变化的工况（kuàng）；2）可以实现烟气（qì）大幅减（jiǎn）量，比如800℃烟气冷却到130℃，采用（yòng）混风冷（lěng）却后（hòu）的烟气体（tǐ）积是标况烟气体积的10倍以上，而采用喷雾（wù）蒸（zhēng）发（fā）冷却（què）只有1.1倍（bèi）；3）蒸发冷却本身（shēn）就有除尘（chén）功（gōng）能，可以使粉尘颗粒凝聚（jù）长大，还有利于提（tí）高后步除尘设备的效率。

喷雾（wù）干燥技术的主（zhǔ）要目的（de）是利用烟气（qì）余（yú）热处理废水，比如分离浓（nóng）盐（yán）水中的水蒸气和盐（yán）、将高（gāo）炉（lú）渣等高温熔渣干法粒化（huà）、分离浓缩酸洗废水中的酸、热（rè）解热氧化废水（shuǐ）中（zhōng）的（de）COD有机污染物等（děng）。

1.3烟气多功（gōng）能高效喷淋洗涤（dí）技术

管道式多功能高效喷（pēn）淋（lín）洗涤技术（shù）具有（yǒu）除（chú）尘、脱硫、脱硝、脱白、脱酸、脱有机（jī）污染物、脱重金属、高效低阻换热等多功能，既可（kě）用作烟气循环利用（yòng）的简单处（chù）理，又是超低（dī）排放改造的终端技术（shù）。作（zuò）为精（jīng）除尘器，出口颗粒物（wù）浓度小于20mg/Nm3，与湿电结合，可以确保达到10、5mg/Nm3的超低水平，甚至低（dī）到微克级，即小于1mg/Nm3。

该技（jì）术的（de）主（zhǔ）要特点（diǎn）：1）精（jīng）除尘（chén）：对于旋（xuán）风除尘、电除尘、布袋除尘不能（néng）达到超（chāo）低排放的烟气，可以对超细颗（kē）粒（lì）进行两级（jí）相（xiàng）变和冲击吸收，实现（xiàn）除（chú）尘超低排放。与湿电结（jié）合，可以更高效地精除尘、除雾。2）脱硫、脱硝：对于能（néng）溶于水的二氧化硫、氮氧化物，可以在烟气温度50℃左右实现超低排放，与（yǔ）喷雾干燥结合，还可以处理脱硫脱（tuō）硝（xiāo）浓缩液，回收（shōu）产物。去除NO，可以先氧（yǎng）化。3）其他：可以高效冷却水蒸气、去除大部分可（kě）溶于水的污染物，设（shè）备阻损（sǔn）小、地面上布置或（huò）地下布置（zhì）基本不占地。

2、在（zài）主要工序（xù）的应用

钢铁长流程通常（cháng）包括原料、烧结、球团、焦化、高炉（lú）炼铁、转炉炼（liàn）钢、热（rè）轧（zhá）、辅助等众（zhòng）多（duō）工序，在充分利用原有设施基础上（shàng），都（dōu）可以“打补丁”方式采用上述（shù）技术实现超低排放（fàng）。下面（miàn）分别探讨上述技术在烧结、高炉、转炉等工序的应（yīng）用。

2.1烧结（jié）

烧（shāo）结烟气包括机头（tóu）、冷（lěng）却（què）、原料（liào）、混料等工序（xù）烟气，是钢铁（tiě）超低排放改（gǎi）造的重点，投资成本增加（jiā）较多，特（tè）别（bié）是机头烟气（qì）脱硝。

1）脱（tuō）硝：首选烟（yān）气循（xún）环（huán），与烧（shāo）结漏风治理结合（hé），大幅减少40%以上的烟气量，选择NO浓度高的烟（yān）气循环（huán），使超低排放改造进口烟（yān）气氮氧化物浓度降低，排放要求（qiú）不高时不必（bì）上（shàng）脱硝项（xiàng）目，既使上，投资和（hé）成本（běn）都会减少。在脱硝工艺（yì）选择上（shàng），在现有湿（shī）法脱硫的基础上，补丁（dīng）或旁路增加次氯酸钠、臭氧、等离子等氧化脱硝（xiāo）技术，在脱硫塔顶（dǐng）部或外部，采用多功能高效（xiào）喷淋洗涤技术，实（shí）现排（pái）烟脱硝、除湿脱（tuō）白，还有（yǒu）二噁英、硫酸、盐（yán）酸（suān）、氢氟酸等酸雾、重金属等多污（wū）染物（wù）的协同去除。低温氧化（huà）脱硝的副产物是硝（xiāo）酸（suān）钠、亚（yà）硝酸钠，提纯后为化工产品。

2）脱（tuō）硫（liú）：利用原有（yǒu）湿法脱硫（liú）系统，改用钠法（fǎ）、镁法、氨法脱硫，结合采用烟气喷雾干燥技术，处（chù）理零排脱硫废水，提高脱硫产物附加值（zhí）。

3）除尘：机头烟气（qì）在脱（tuō）硫脱硝（xiāo）过程中就（jiù）可以实现超低排放，冷却、原料、混料等工（gōng）序（xù）的补丁式组合采用多功（gōng）能高效喷淋洗涤和烟气循环利用技（jì）术（shù），可以极限回收烟气余热，大幅减少、近（jìn）零外（wài）排烟气，减少除尘电耗（hào）。

2.2高炉

高炉区域超低排放改造涉及出铁场除尘、上料（liào）除尘、水冲渣、热风炉烟气脱硫脱（tuō）硝、高（gāo）炉煤气除尘脱硫脱氯等。

1）出铁场除尘：高炉（lú）出（chū）铁场除尘几乎（hū）都是采（cǎi）用大（dà）型布袋除尘器，多尘源烟（yān）气集（jí）中（zhōng）捕集进入大布袋除尘器除尘后（hòu），由集中的引（yǐn）风机抽（chōu）引对空（kōng）排（pái）放。多（duō）数用（yòng）户原设（shè）计排放粉尘浓度都是20mg/m3，与超低（dī）排放（fàng）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（gōng）能喷淋（lín）洗涤和烟气（qì）循环（huán）利（lì）用（yòng），将（jiāng）个别尘源或部分烟气简（jiǎn）单处理后循环利用（yòng），原布袋（dài）除尘器（qì）由于（yú）风（fēng）速降低就可以实现超低排放，风机（jī）工况风量减少到（dào）额定风量的60%时，风机电耗就可以减半，低投入实现超低排放的同时（shí），还具（jù）有显著的节电效益，比如高（gāo）炉出（chū）铁场除尘风机额（é）定电机（jī）功率2500kW，小时节电超（chāo）过1000kWh。

2）高炉上（shàng）料除（chú）尘：高炉上料除尘（chén）多采用电除尘，设计排放粉尘（chén）浓度约（yuē）50mg/m3，实际会更高。可以在现（xiàn）有风机出口后、排（pái）放前，增加多（duō）功能喷淋洗涤、烟气循环利用实（shí）现超低（dī）排放，原有电除尘器检修后保留作为粗除尘设备（bèi），或停（tíng）止（zhǐ）供电（diàn）仅作为粗除尘设备节（jiē）电。

3）高炉水冲渣（zhā）：高炉水冲渣（zhā）主要需要脱白和（hé）回收（shōu）余热。目前多采用（yòng）风冷却冷凝+混风脱白（bái），余（yú）热回（huí）收一般是通（tōng）过（guò）循环（huán）水余热回收供暖。由于冲水后（hòu）蒸汽（qì）温度、循环水温都只有90℃，回收利（lì）用余热（rè）难度大（dà）、效率（lǜ）低，冒蒸汽的源（yuán）点很多，很难密（mì）封（fēng）收集干净。可以尝试改用喷雾（wù）干燥粒化，可以在干燥坑一侧单（dān）独另做（zuò）一套，改造不影（yǐng）响生产，可（kě）回（huí）收高品质（zhì）余（yú）热（rè），还可以处理废水。

4）热风炉脱硫：热风炉烟气（qì）中SO2、NOx含量都不高，但按照超低排放烟（yān）气要求又不得不改造。目前，行业趋向（xiàng）于采用（yòng）高炉煤气源头脱硫，通（tōng）过高比例（lì）烟气循环利（lì）用来脱（tuō）硝。

2.3转炉

转（zhuǎn）炉区域除尘超低排放改造，可以尝试在（zài）现有除尘系统基础上，选（xuǎn）择（zé）表1推荐（jiàn）的实用技术通过“打补丁（dīng）”实（shí）现（xiàn），同时降低电耗和设备维（wéi）修成（chéng）本（běn）。

1）转（zhuǎn）炉一（yī）次（cì）除尘：转炉（lú）一次除尘是转炉（lú）区域超低（dī）排放改造的重点和难点，主（zhǔ）要是因为一次除尘涉及煤气净化，存在爆炸隐患。对于现在采（cǎi）用的干法、半干法、湿（shī）法，都可以通过补（bǔ）丁或旁路（lù）增加多功（gōng）能直（zhí）接喷淋洗涤系统实现超低排放，喷淋洗涤系（xì）统与湿电相结合，可以更稳定地达到超低（dī）、微克排放水平，还（hái）有除湿脱白（bái）。

2）转炉二次三次（cì）除（chú）尘、铁水处理除尘：尘（chén）源（yuán）点多，采（cǎi）用集中大型布袋（dài）除尘（chén）器，设计排放浓度与超（chāo）低排放水平差（chà）距小，结合采用（yòng）烟气循环（huán）利用（yòng）、多功能喷（pēn）淋洗涤、蒸发冷（lěng）却技（jì）术，都可（kě）以实（shí）现低投入低成本超低排放（fàng），循环利用率超过40%，还能取（qǔ）得节电效益。

3）钢（gāng）渣处理、连铸二冷却蒸汽：主要都是涉及水蒸（zhēng）气冷凝处（chù）理（lǐ），采用（yòng）多功（gōng）能喷（pēn）淋（lín）洗涤和烟气循（xún）环利用，可（kě）以在回收冷凝水和余热的（de）同时，实现超低近零（líng）排放。

3、参考案例

3.1三座120t转（zhuǎn）炉干（gàn）法除尘局部（bù）优化改造

用户干法电除尘器设（shè）计尺（chǐ）寸小、运行时间长、性能（néng）下降、存在瞬时性冒烟，三座转炉扩容到120t，烟（yān）气量增加。在保留利用（yòng）原工艺设（shè）备的前提下，组合采用补（bǔ）丁方案，蒸发冷却器喷枪（qiāng）改（gǎi）用氮（dàn）气雾化，并提高出口温度（dù）100℃，减（jiǎn）少了工况烟气量，增（zēng）加旋风除尘器，粗灰比例提高到约70%以上，电除尘器前（qián）增加间（jiān）接换（huàn）热器。旋风（fēng）和颗粒（lì）层除尘器可以低成本地将粗灰比例从（cóng）40%提高到80%以上，对实现（xiàn）超低排放和（hé）减少电除尘器积灰维修量十分有利。改造达（dá）到了预（yù）期目标，解决（jué）了瞬时冒烟，并具备实现超（chāo）低排放和（hé）脱（tuō）白（bái）的条件（jiàn），投资减少一半，最快一座转炉仅施工（gōng）两周时（shí）间（jiān）。转炉半干法、湿（shī）法超低排放改造都可以参考。

3.2两台210m2烧结机尾烟气除尘

用（yòng）户（hù）两台烧结机机尾除尘采用电除尘，出口实（shí）际粉（fěn）尘浓度在80-150mg/m3，在引（yǐn）风机与烟囱之（zhī）间，新安装（zhuāng）多功能直接喷淋（lín）洗涤器，改造后（hòu）粉尘浓度平均在10mg/m3以下。方案主（zhǔ）要优点：投（tóu）资少，只有（yǒu）其他方（fāng）案的一半，设备新增（zēng）阻损不超过（guò）500Pa，系统总阻损降低，改造只有（yǒu）管道对接需要停产，车（chē）间内吸（xī）风口的负压增（zēng）大，车间环境卫生好。沉淀（diàn）泥浆回原料，不需要循（xún）环水（shuǐ）处（chù）理，没有二次（cì）污染。下步增加烟气循环（huán）利用，喷淋出（chū）口净湿（shī）烟（yān）气送（sòng）环冷可以节（jiē）电，可以（yǐ）处理浓盐（yán）水（shuǐ）。高炉出（chū）铁场、铁水（shuǐ）处（chù）理、原料（liào）除尘等（děng）原采用电（diàn）除尘器的场合，都可以（yǐ）考虑增加多功能直接喷淋洗涤实现超低排放，同时节（jiē）电（diàn）。

3.3 2000m3高炉出铁（tiě）场（chǎng）除尘

用户2000m3高炉出铁场除尘为侧吸，开、堵铁口会有（yǒu）瞬时（shí）性的烟气抽吸不到（dào），出铁场当时（shí）没做密封，时常会（huì）有烟气冒出（chū）车间，环保压（yā）力大（dà）、改造难度（dù）大（dà）。采用了现场喷雾蒸发干雾抑（yì）除改造，投资很少，改（gǎi）造不需要（yào）停产（chǎn），圆满解决了问题，车间环境（jìng）卫生好（hǎo），实测岗位粉（fěn）尘浓度2mg/m3。下步打算与多功能喷（pēn）淋洗涤、烟气循环（huán）利（lì）用减量（liàng）结合，实（shí）现超低排放和节电。

4、结论与建议

钢铁超低排放改造时间紧、任务重，在确保（bǎo）完成全（quán）流程（chéng）超低排（pái）放目标的过程中，在参考（kǎo）示范企业改造方法的同时，需（xū）要（yào）不断（duàn）尝试采（cǎi）用可行（háng）、可靠的新技术，以降（jiàng）低成本、减少投资。在现（xiàn）有工艺（yì）设备的基础（chǔ）上（shàng）通（tōng）过“打补丁”实现超（chāo）低排放（fàng），与节（jiē）电、节水、节（jiē）省设备维修相结合，能实现不增加成本甚至有效益，这就（jiù）为采（cǎi）用环保（bǎo）管家、合同节（jiē）能、合同节水等方（fāng）式（shì）改造创造了条件，缓解企业的资金压力和技术风险。