1、钢铁超（chāo）低排放技术

1.1烟（yān）气循环利用

烟气循环利用源头减量技术就是将不处理（lǐ）或简单处理后的烟气（qì）返回工（gōng）序循（xún）环利用，从而实（shí）现（xiàn）烟气的源头减量（liàng）。目（mù）前，烧结机烟气循环利（lì）用已经成为行业推荐采用的技术，正在迅速推广应用，实（shí）际应用可以减少烟气处理量40%，那（nà）么超低排放（fàng）改造需处理的（de）烟气量就（jiù）只有原来的60%，最大限（xiàn）度地保留利用现有（yǒu）烟气（qì）处理设施（shī），通过选择氮氧（yǎng）化物（wù）浓度高的（de）部（bù）分循环，还可以降低入口（kǒu）浓度（dù），有可能就不用（yòng）上脱硝项（xiàng）目，既使上（shàng），投资和运行成本都会降低。

根据（jù）现场考察的研究成果，钢（gāng）铁长流程吨钢排放烟气量平均34650Nm3（折（shé）合43.7t），采用烟气循环（huán）利用，至少可以减少（shǎo）50%，烟气循环源（yuán）头减量（liàng）应该作（zuò）为保护大气环境的首选技术，通过此技术，最终实现吨（dūn）钢外排烟气量减少（shǎo）到（dào）现状的10%以下，这对减少钢铁超低排（pái）放改（gǎi）造的投资和成本具有（yǒu）非常（cháng）重要（yào）的意义，特别是可（kě）以（yǐ）减少大气（qì）污染物总量。

1.2喷雾蒸（zhēng）发冷（lěng）却调（diào）质、喷雾干燥技术

喷（pēn）雾蒸发冷却调质与喷（pēn）雾干燥系统由（yóu）液（yè）体（tǐ）管线、压缩气体管（guǎn）线、控制器（qì）、壳（ké）体（tǐ）和卸灰等（děng）部分组成，工（gōng）艺原（yuán）理和（hé）设备组成是（shì）相同的，只是用（yòng）途不同。喷雾蒸发冷却（què）调质主要是用于烟气的冷却、调（diào）质、抑尘（chén）等预处理，比如转炉干法（fǎ）电除尘（chén）前的蒸发冷却塔、烧（shāo）结机头烟气半干法的（de）蒸发加湿。

喷雾蒸（zhēng）发冷却调质技术（shù）的主要特点：1）可以实现烟气快速冷却（què），将烟气从1000℃冷（lěng）却到260℃所需时间（jiān）不到1s，特别（bié）适合钢铁行业瞬时（shí）性烟气量、温度（dù）大幅、频（pín）繁、快速变化的工（gōng）况；2）可以实现烟气大幅（fú）减量，比如（rú）800℃烟气冷却（què）到130℃，采用混风冷却后的烟气体积是标况（kuàng）烟气体（tǐ）积的10倍以（yǐ）上，而（ér）采用喷雾蒸（zhēng）发冷却只（zhī）有1.1倍（bèi）；3）蒸发冷（lěng）却（què）本身就（jiù）有除尘功（gōng）能（néng），可以使粉尘颗粒凝聚长大，还有利于提高后步（bù）除尘设备（bèi）的效（xiào）率。

喷雾干燥（zào）技术的主（zhǔ）要目的是利用烟（yān）气余热处理废水，比如分离浓盐水中（zhōng）的水（shuǐ）蒸气和盐、将（jiāng）高炉（lú）渣（zhā）等高温（wēn）熔渣干（gàn）法粒化、分离浓缩酸洗废水中的酸、热解热氧化废（fèi）水中的COD有机污染物等。

1.3烟气多功能高效喷淋洗涤技术

管道式多功能（néng）高效喷淋洗（xǐ）涤（dí）技术具（jù）有除尘、脱硫（liú）、脱硝、脱白、脱酸、脱有机污染物、脱（tuō）重（chóng）金属、高效低阻（zǔ）换热等（děng）多功能，既可（kě）用作烟气循环利（lì）用的简单处理，又是超低排放（fàng）改造（zào）的终（zhōng）端技术。作（zuò）为精除尘（chén）器，出口颗粒物（wù）浓度小于20mg/Nm3，与湿电结合，可以确保达到（dào）10、5mg/Nm3的超低（dī）水平，甚（shèn）至低（dī）到微克级，即小于1mg/Nm3。

该技术（shù）的（de）主要特点：1）精除尘（chén）：对于旋风除尘、电除尘、布（bù）袋除尘不能达到超（chāo）低排放的烟气，可以对超细颗粒进行两级（jí）相变和冲击吸收，实现除尘超（chāo）低排放。与湿电结合，可以更高效地（dì）精除尘（chén）、除（chú）雾。2）脱（tuō）硫、脱硝：对（duì）于能溶于（yú）水的二氧化硫、氮氧化物，可以在烟气温度50℃左（zuǒ）右实（shí）现超低排放（fàng），与喷雾干（gàn）燥结合，还可以（yǐ）处（chù）理脱（tuō）硫脱硝浓缩液，回收产物。去除NO，可（kě）以先氧化。3）其他：可以（yǐ）高效冷却水蒸气、去（qù）除大部分可（kě）溶于水的污染物（wù），设（shè）备阻损小、地面上（shàng）布置或地下布置基本不占（zhàn）地。

2、在主要工序的应用

钢铁长流程通常包括原料、烧结、球团、焦化、高（gāo）炉炼铁、转（zhuǎn）炉炼（liàn）钢、热轧、辅助等众（zhòng）多工序，在（zài）充（chōng）分利（lì）用原有（yǒu）设施基础上，都可以“打补丁”方式采用（yòng）上述技术实现超低排（pái）放。下面分别探讨上（shàng）述技（jì）术（shù）在烧结（jié）、高炉、转炉等（děng）工序的应用。

2.1烧（shāo）结

烧结烟气包括机（jī）头、冷却、原（yuán）料、混料等（děng）工（gōng）序烟气，是钢铁（tiě）超低（dī）排放改造（zào）的重（chóng）点，投资成本增加（jiā）较多，特别是机头烟（yān）气脱硝。

1）脱硝：首选烟气（qì）循环，与烧结漏风治理结合，大幅减少40%以上的烟气（qì）量，选（xuǎn）择NO浓度高的烟气循环，使（shǐ）超低排放改（gǎi）造进口烟气氮氧化物浓度降低（dī），排放要求（qiú）不高时不必上脱硝项目（mù），既使上，投资和成本（běn）都会减少（shǎo）。在脱硝工艺选择上（shàng），在（zài）现（xiàn）有湿法脱（tuō）硫的基础上，补丁或旁路增加次氯酸钠、臭（chòu）氧、等离（lí）子等氧化（huà）脱硝技术（shù），在脱硫塔顶部或外部，采用（yòng）多功能高效喷淋（lín）洗（xǐ）涤技术，实现排烟脱硝、除湿脱白（bái），还有二噁英、硫酸、盐酸、氢（qīng）氟（fú）酸等酸雾、重金属（shǔ）等多污染物的协同去除。低温（wēn）氧化脱硝的副产（chǎn）物（wù）是硝酸钠、亚（yà）硝酸钠，提纯后为化工产品。

2）脱（tuō）硫：利（lì）用原有湿法脱硫（liú）系统，改（gǎi）用钠（nà）法、镁（měi）法、氨（ān）法脱硫，结合采用烟（yān）气喷雾干（gàn）燥技术，处理零排脱硫（liú）废水，提高脱硫产物附加值。

3）除尘：机头烟气在脱硫（liú）脱硝（xiāo）过程中（zhōng）就可（kě）以（yǐ）实（shí）现超低（dī）排放，冷却、原料、混料等（děng）工序的补丁式组合采用多功能高效（xiào）喷（pēn）淋洗（xǐ）涤和烟（yān）气循环（huán）利用（yòng）技术，可（kě）以极限回（huí）收烟气余热，大幅减少、近零外排烟气，减少除尘电耗。

2.2高炉

高（gāo）炉区域超（chāo）低排放改造涉及出铁场（chǎng）除尘（chén）、上料除尘、水冲渣、热风炉（lú）烟气脱硫脱硝（xiāo）、高炉煤（méi）气除尘脱（tuō）硫脱（tuō）氯等。

1）出铁场除尘：高（gāo）炉（lú）出铁场除尘几乎都是（shì）采用大型布袋除尘器（qì），多尘源（yuán）烟气集中捕集进入大（dà）布袋除尘器除（chú）尘（chén）后，由集中的引风机抽引对空排放。多数用（yòng）户原设计（jì）排放粉尘浓度都（dōu）是20mg/m3，与超低排放差（chà）距（jù）不大。可以尝试组合（hé）采用（yòng）喷雾（wù）蒸发冷（lěng）却（què）干雾抑尘（chén）、多（duō）功能喷（pēn）淋洗涤和烟气循环（huán）利用，将个别尘源或部分烟气简单（dān）处理（lǐ）后循环利用，原布袋除尘器由于（yú）风速降低就可以实现超低（dī）排放，风机工况（kuàng）风量减少到额（é）定（dìng）风量的60%时，风机（jī）电耗就（jiù）可以减半，低投入实（shí）现（xiàn）超（chāo）低排放的同时（shí），还具有显著的节电（diàn）效益，比如高炉（lú）出铁场除尘（chén）风机额定（dìng）电（diàn）机（jī）功率2500kW，小时节电（diàn）超过1000kWh。

2）高炉上（shàng）料除尘：高炉上料除尘（chén）多采用电除尘，设计排放粉（fěn）尘（chén）浓（nóng）度约50mg/m3，实际会（huì）更高。可（kě）以在现有风机出口（kǒu）后、排放（fàng）前，增加多功（gōng）能喷（pēn）淋洗涤、烟气循环利用实现超低（dī）排放，原有电除尘器（qì）检修后保留作为（wéi）粗除尘设（shè）备，或（huò）停止供电仅（jǐn）作（zuò）为粗（cū）除尘设备（bèi）节电。

3）高炉（lú）水冲渣：高（gāo）炉水冲渣主（zhǔ）要需（xū）要脱白和回收余热。目前多采用风冷却（què）冷（lěng）凝（níng）+混风脱白，余热回（huí）收一般是（shì）通过（guò）循环水余热回收供（gòng）暖。由（yóu）于冲水后蒸汽温（wēn）度、循环水温（wēn）都（dōu）只有90℃，回收利用余热难度（dù）大、效率（lǜ）低，冒蒸汽的源点（diǎn）很多，很难密封收集干净。可以尝试改用喷雾干燥粒化，可（kě）以在干（gàn）燥（zào）坑一侧单独另做一套，改造（zào）不影响生产（chǎn），可回收高（gāo）品质余热，还可以处理废水（shuǐ）。

4）热风炉（lú）脱硫：热风炉烟气中SO2、NOx含量都不高，但按照超低排放烟气要求（qiú）又不得不改（gǎi）造。目前，行业（yè）趋向于采用高炉煤气（qì）源头（tóu）脱硫，通过（guò）高（gāo）比例烟气循环利用来脱硝。

2.3转炉（lú）

转炉区域除尘超低排放改造，可以尝试在现有除尘系统基础（chǔ）上，选（xuǎn）择表1推（tuī）荐的（de）实用（yòng）技术（shù）通过“打补（bǔ）丁（dīng）”实现，同时降低电耗（hào）和设备维修成本。

1）转炉一（yī）次（cì）除尘（chén）：转炉一（yī）次除尘是转炉区（qū）域超低排放改造的重（chóng）点和难点，主要是因为一次除尘涉及煤气净（jìng）化，存在爆炸隐患。对于现（xiàn）在（zài）采用的干法、半干法、湿法，都（dōu）可以（yǐ）通过补丁或旁路增（zēng）加多功能直（zhí）接喷淋洗涤系统实现超低排放，喷（pēn）淋（lín）洗（xǐ）涤系统（tǒng）与湿电相结合，可以更稳（wěn）定地达到超低、微克排放水平，还有（yǒu）除（chú）湿（shī）脱白。

2）转（zhuǎn）炉（lú）二次三次除尘、铁（tiě）水（shuǐ）处（chù）理除尘：尘源点多，采（cǎi）用集（jí）中大（dà）型布（bù）袋除尘（chén）器（qì），设（shè）计排放浓（nóng）度与超低排（pái）放水平差距小，结合采（cǎi）用烟气（qì）循环利用（yòng）、多功（gōng）能（néng）喷淋洗涤、蒸发（fā）冷却技术，都可以实现低投（tóu）入低成（chéng）本超（chāo）低排放，循环利用（yòng）率超（chāo）过40%，还能取得节电效益。

3）钢渣处（chù）理、连铸（zhù）二冷却蒸汽：主要都（dōu）是涉及（jí）水蒸气冷（lěng）凝处理，采用多功能喷淋洗涤和烟气循（xún）环利用，可以在回收冷凝水和余热的同时，实现超低（dī）近（jìn）零（líng）排放。

3、参考案例

3.1三座120t转炉干法除尘局部优化改造（zào）

用户干法电除尘（chén）器设（shè）计尺寸小、运行（háng）时间（jiān）长、性能下降、存在瞬时性冒烟，三座转炉扩（kuò）容到120t，烟气量增加。在保留利用原工艺设备的前提下（xià），组合采（cǎi）用（yòng）补丁方案，蒸发冷（lěng）却器喷枪改用氮气雾（wù）化，并提高出口温度100℃，减少了工况烟气量，增加旋风除尘器（qì），粗灰比例提高（gāo）到约70%以上，电除尘器前增加（jiā）间接换热器（qì）。旋风（fēng）和颗（kē）粒（lì）层（céng）除尘器可以低成本地将粗（cū）灰比（bǐ）例从40%提（tí）高（gāo）到80%以上，对（duì）实（shí）现超低排放和减少（shǎo）电除尘器（qì）积灰维修量十（shí）分有利。改造（zào）达到了（le）预期（qī）目标，解决（jué）了（le）瞬（shùn）时（shí）冒烟，并具备实（shí）现超低排放和脱白的条（tiáo）件，投资减（jiǎn）少一（yī）半，最（zuì）快一座转炉（lú）仅施工两周时间。转炉（lú）半干法、湿法超低排放改造都可（kě）以参考。

3.2两（liǎng）台210m2烧（shāo）结机尾烟气除尘

用户两台（tái）烧（shāo）结机（jī）机尾除尘采（cǎi）用电除尘，出口实际（jì）粉尘浓度在80-150mg/m3，在（zài）引（yǐn）风机与烟囱之间（jiān），新安装多功能直接喷淋洗涤（dí）器，改造后粉尘（chén）浓度平均在（zài）10mg/m3以（yǐ）下。方（fāng）案主要优点：投资少，只有其他方案的一（yī）半（bàn），设备新（xīn）增阻损（sǔn）不超过500Pa，系统（tǒng）总阻损降低，改造只有管道对（duì）接需要停产，车（chē）间内吸风口的负（fù）压增大，车间环境卫生好（hǎo）。沉淀泥（ní）浆回（huí）原料，不需要（yào）循环水处理，没有二次污染。下步增加烟气循环利用，喷（pēn）淋出口净湿烟气送环冷（lěng）可以（yǐ）节电，可以处理浓盐水。高炉出铁场、铁水处理（lǐ）、原料除尘等原采用电（diàn）除（chú）尘（chén）器的场合，都可以考虑增加多功能直（zhí）接（jiē）喷淋洗涤实（shí）现（xiàn）超低排放，同时节电。

3.3 2000m3高炉（lú）出铁场除尘

用户2000m3高炉出铁（tiě）场除尘为侧吸，开（kāi）、堵（dǔ）铁口（kǒu）会（huì）有瞬（shùn）时性的烟气抽吸不到，出铁场当时没做（zuò）密（mì）封，时常会有烟气冒出车（chē）间，环保压力大、改造难度大。采用了现（xiàn）场（chǎng）喷雾蒸发（fā）干雾（wù）抑除改造，投资很少，改造不需要停产（chǎn），圆满解决了问（wèn）题（tí），车间环境卫生好，实测岗位粉（fěn）尘（chén）浓度2mg/m3。下（xià）步打算与多功能喷淋洗涤、烟气循环利用减量（liàng）结合，实（shí）现超低排放和节（jiē）电。

4、结论与建议

钢铁超低排放改（gǎi）造时间紧、任务重，在确（què）保完（wán）成（chéng）全流程超低（dī）排放目标（biāo）的过（guò）程中，在参考示范企业改（gǎi）造方法的同（tóng）时，需要不（bú）断（duàn）尝试采（cǎi）用可行、可靠的新技术，以降低成本、减少投（tóu）资。在现有工（gōng）艺设备的（de）基础上通过（guò）“打补丁（dīng）”实现超低排放，与节电、节水、节省设备维修相（xiàng）结（jié）合（hé），能实现不增加成本（běn）甚至有效益（yì），这就为采用环保管家、合同节能、合（hé）同（tóng）节水等方式改造创造了条（tiáo）件（jiàn），缓（huǎn）解企（qǐ）业的资金压力和技术风险（xiǎn）。