1、钢铁（tiě）超低排放（fàng）技术

1.1烟气循（xún）环利用

烟气循环利（lì）用（yòng）源头减量技术（shù）就是将不处理或简单（dān）处理后（hòu）的烟气返回工序循环（huán）利用，从而实现烟气的源头（tóu）减（jiǎn）量。目前，烧结机（jī）烟气循环（huán）利用已经成为行业推（tuī）荐采（cǎi）用的技术，正在迅（xùn）速（sù）推广应用，实际应用可以（yǐ）减少烟气处（chù）理量40%，那么超低排（pái）放改造需处（chù）理的烟（yān）气量就（jiù）只有原（yuán）来的60%，最大限度地保留（liú）利用现（xiàn）有（yǒu）烟气处理（lǐ）设施，通（tōng）过选择氮氧化物浓度高的部分循环，还（hái）可以降低入（rù）口浓度，有可能（néng）就不用上脱硝（xiāo）项目，既（jì）使上，投（tóu）资和运行成（chéng）本都会降低（dī）。

根据（jù）现（xiàn）场考察（chá）的研究成果，钢（gāng）铁（tiě）长流（liú）程（chéng）吨钢排放烟气量平均34650Nm3（折合（hé）43.7t），采用烟气循（xún）环利用，至（zhì）少可（kě）以（yǐ）减少50%，烟气循（xún）环源头（tóu）减量应该作为保（bǎo）护大气环境的首选（xuǎn）技术，通过此技术，最终实现（xiàn）吨钢外排（pái）烟（yān）气量减少到现状的10%以下（xià），这对减少钢铁超低（dī）排放改造（zào）的投资和成本具（jù）有非常重要的（de）意义，特别是（shì）可以减少大气污染物总量。

1.2喷（pēn）雾蒸发（fā）冷（lěng）却调质、喷（pēn）雾干（gàn）燥技术

喷雾蒸发（fā）冷却调（diào）质与喷雾干燥系（xì）统由液（yè）体（tǐ）管线、压缩气体管线（xiàn）、控制器、壳（ké）体和卸灰等部分组（zǔ）成，工艺原（yuán）理和设（shè）备组成是相同的（de），只是用途（tú）不同。喷雾蒸发冷却调质主要（yào）是用于烟气的（de）冷却、调质、抑尘等预（yù）处理，比如转炉干法（fǎ）电除尘前的蒸发冷却塔、烧结机头烟气（qì）半干法的蒸发加湿。

喷雾蒸发冷却调质技术的主要特点：1）可（kě）以实现烟（yān）气快（kuài）速冷却，将烟（yān）气（qì）从（cóng）1000℃冷却到260℃所需（xū）时间不到1s，特别适合钢铁（tiě）行业瞬时性烟气量（liàng）、温（wēn）度（dù）大幅、频繁（fán）、快速变（biàn）化的（de）工况；2）可以实（shí）现烟（yān）气（qì）大幅减量，比如800℃烟气冷却到（dào）130℃，采用混风冷却后的（de）烟（yān）气（qì）体积是标（biāo）况烟气（qì）体积的10倍以上，而采用（yòng）喷雾蒸发（fā）冷却只有1.1倍（bèi）；3）蒸发冷却本身就有除尘功能，可以使粉尘颗粒凝聚（jù）长大，还有利（lì）于提高后步除尘设备的效（xiào）率。

喷雾干燥技术的主（zhǔ）要目（mù）的是利用（yòng）烟气余（yú）热处理废水，比（bǐ）如分离浓盐水（shuǐ）中的水蒸气和盐、将高炉（lú）渣等高温（wēn）熔渣干（gàn）法粒化、分离（lí）浓缩（suō）酸洗废（fèi）水中的酸、热解热氧化（huà）废水（shuǐ）中的（de）COD有机（jī）污染物（wù）等。

1.3烟气多功（gōng）能高效喷淋洗涤技术

管道式多功能高效喷淋洗涤技术（shù）具（jù）有除尘（chén）、脱硫、脱硝、脱白、脱酸、脱有机污染（rǎn）物、脱重金属、高效低阻（zǔ）换热等（děng）多功能，既可用作烟气循环利用的（de）简单处（chù）理，又是超（chāo）低排（pái）放改造的终端（duān）技术。作为（wéi）精除尘器，出（chū）口颗（kē）粒（lì）物浓（nóng）度小于（yú）20mg/Nm3，与湿电结合，可以确保达到（dào）10、5mg/Nm3的超低水（shuǐ）平，甚至（zhì）低到微克级，即小于1mg/Nm3。

该技（jì）术的主要特点：1）精（jīng）除尘：对于旋风除尘、电除尘、布袋除尘（chén）不能达到超低排放的烟气，可以（yǐ）对超细颗粒进行两级相变（biàn）和冲击吸收（shōu），实现（xiàn）除尘超低排放。与（yǔ）湿电结合，可以（yǐ）更高（gāo）效地精除尘、除雾。2）脱硫、脱硝（xiāo）：对于能溶于水的二氧化硫、氮氧化物，可以在烟气（qì）温度（dù）50℃左右实现超低排放，与喷雾干燥结合，还可（kě）以处理脱硫脱硝浓缩液，回收（shōu）产物（wù）。去除NO，可以先氧（yǎng）化。3）其他：可（kě）以高效冷却水蒸气、去除（chú）大部分可溶于水（shuǐ）的（de）污染物，设备阻损（sǔn）小、地面上（shàng）布置或地下（xià）布置基本不占地。

2、在主要工序的应（yīng）用（yòng）

钢（gāng）铁长流程（chéng）通常包括原料、烧结、球（qiú）团、焦化（huà）、高炉炼铁、转炉（lú）炼钢、热轧、辅助等众（zhòng）多工序，在（zài）充分利用原有设施基（jī）础上，都可（kě）以“打补丁”方式采用上述技术实现超低排（pái）放（fàng）。下面分别探讨上述技术在烧结、高炉、转炉等（děng）工序的应用。

2.1烧结

烧结（jié）烟（yān）气包括（kuò）机头（tóu）、冷却、原料、混料（liào）等（děng）工序烟气，是钢铁超低排（pái）放改（gǎi）造的重点，投资成本增加较多，特别是（shì）机（jī）头烟气脱硝。

1）脱硝：首选烟气循环，与烧结漏风治理结合，大幅减少40%以（yǐ）上的烟（yān）气量，选择（zé）NO浓度（dù）高的烟气（qì）循环，使超低排放改造进（jìn）口（kǒu）烟气氮氧化物浓度降低（dī），排放要求不高时（shí）不必上脱硝项目，既使上，投资和成（chéng）本都会减少（shǎo）。在脱硝（xiāo）工艺（yì）选择上，在现有湿法脱硫的（de）基础上，补（bǔ）丁（dīng）或旁路增（zēng）加次氯酸钠、臭（chòu）氧、等离子等氧化（huà）脱硝技（jì）术，在（zài）脱硫塔顶（dǐng）部或外部，采（cǎi）用（yòng）多功能（néng）高效喷淋洗（xǐ）涤技术，实现排烟脱（tuō）硝、除湿脱白，还有（yǒu）二噁英、硫酸、盐酸、氢氟酸等酸雾、重金属等多污染物的协同去除。低温氧化脱硝的副产物是硝酸钠、亚硝酸钠，提纯后（hòu）为化工（gōng）产品。

2）脱硫：利用原（yuán）有（yǒu）湿法脱硫（liú）系（xì）统，改（gǎi）用钠法、镁法（fǎ）、氨法脱硫，结（jié）合（hé）采用烟气喷雾干燥（zào）技术，处理零排脱硫废水（shuǐ），提（tí）高（gāo）脱硫产（chǎn）物附加值。

3）除尘（chén）：机头烟气在脱硫脱（tuō）硝过程中就可以实现超低排放，冷却、原（yuán）料、混料（liào）等工（gōng）序的补（bǔ）丁式组合采用多（duō）功能高效（xiào）喷淋洗涤和（hé）烟气循环利用技术，可以（yǐ）极限回（huí）收烟气（qì）余热（rè），大幅减少（shǎo）、近零外排烟气（qì），减（jiǎn）少（shǎo）除尘电耗。

2.2高炉

高炉区域超低排（pái）放改造涉及（jí）出铁场除尘、上料（liào）除尘、水冲（chōng）渣、热（rè）风炉烟（yān）气脱（tuō）硫（liú）脱（tuō）硝、高炉煤气除尘（chén）脱硫脱氯等。

1）出铁场除尘：高炉出铁场除尘几乎都是采用大型（xíng）布袋除尘器，多（duō）尘源烟气集中捕集进入大（dà）布袋（dài）除尘器除尘后，由集中的（de）引风机抽引对空排放。多数用（yòng）户原设（shè）计排放（fàng）粉尘浓度都是20mg/m3，与超低排放差（chà）距不大。可以尝试组（zǔ）合（hé）采用喷雾蒸发冷却干雾抑尘（chén）、多功能喷淋洗涤和烟气循环利用（yòng），将个（gè）别尘源或部分（fèn）烟气简单处（chù）理后循环（huán）利用（yòng），原布（bù）袋除尘器由于风（fēng）速降低就可以实现超低排放，风机工况风量减（jiǎn）少到额定风（fēng）量的60%时，风机电（diàn）耗就可以（yǐ）减半，低投入实现超低排放的同（tóng）时（shí），还具（jù）有显著的节（jiē）电效益，比如（rú）高炉（lú）出铁场（chǎng）除尘风机额定电机功率2500kW，小时节电（diàn）超过1000kWh。

2）高炉上料除尘（chén）：高（gāo）炉（lú）上料除尘多采（cǎi）用电除尘，设计排放粉（fěn）尘浓度约50mg/m3，实际会更高。可（kě）以在现有风（fēng）机（jī）出口（kǒu）后、排放前，增（zēng）加多功能（néng）喷淋洗涤、烟气循环利（lì）用实（shí）现超低（dī）排放（fàng），原有（yǒu）电除尘器检修后保留作为粗除尘设备（bèi），或停止供电（diàn）仅作为（wéi）粗除尘设（shè）备节电。

3）高炉水冲渣：高炉水（shuǐ）冲渣主要需要脱（tuō）白和（hé）回（huí）收余热。目前多采用风冷却冷（lěng）凝+混风（fēng）脱白，余热回收一般是（shì）通过循环（huán）水（shuǐ）余（yú）热回收供（gòng）暖。由于冲（chōng）水后蒸汽温度（dù）、循环（huán）水温都只（zhī）有90℃，回收利用余热难度大、效（xiào）率低，冒（mào）蒸汽的源点很多，很难密（mì）封收集干净（jìng）。可以尝试改用喷雾干燥粒化，可以在干燥（zào）坑一（yī）侧单独另做一套（tào），改造不影响（xiǎng）生产，可回收（shōu）高品质余热，还可（kě）以处理废水。

4）热（rè）风炉脱硫：热风炉烟气中SO2、NOx含量（liàng）都（dōu）不（bú）高，但按照超低排放烟气要求又不得不（bú）改造。目前，行业趋向于采（cǎi）用高炉煤气源头脱（tuō）硫，通（tōng）过高比例烟气循环利用来脱硝（xiāo）。

2.3转炉（lú）

转炉区域除尘超低排放改造，可以尝（cháng）试（shì）在（zài）现有除尘系统（tǒng）基础（chǔ）上，选择（zé）表（biǎo）1推荐的实（shí）用技术通过“打（dǎ）补（bǔ）丁”实现（xiàn），同（tóng）时降低电耗和设备维（wéi）修成本。

1）转炉一次除尘：转炉一次除尘是转炉区域超低排（pái）放改造（zào）的重点和难（nán）点（diǎn），主（zhǔ）要是因为（wéi）一次除尘涉及煤气净化，存在爆炸隐（yǐn）患。对于现在（zài）采用的干法、半干法、湿法，都可以通过补丁或旁路增加多功能（néng）直接喷淋洗（xǐ）涤（dí）系（xì）统实现超低排（pái）放，喷（pēn）淋洗涤系统（tǒng）与湿电（diàn）相结合，可以更（gèng）稳定（dìng）地达到超低、微克排放水平，还有除湿脱白。

2）转（zhuǎn）炉二次三次除尘、铁水处理（lǐ）除尘：尘源点多，采（cǎi）用集中大型布袋除尘器，设计排放浓（nóng）度（dù）与超低排（pái）放水平差距小（xiǎo），结合采（cǎi）用烟气循环利用、多（duō）功能喷淋洗涤（dí）、蒸发（fā）冷（lěng）却技（jì）术，都可以（yǐ）实现低投（tóu）入低成本超低排放，循环利用率超过40%，还能取得节电效（xiào）益（yì）。

3）钢渣处理（lǐ）、连铸二冷却蒸（zhēng）汽（qì）：主要（yào）都是涉及水（shuǐ）蒸气冷（lěng）凝（níng）处（chù）理，采用多功能（néng）喷淋洗（xǐ）涤和烟气循环利（lì）用，可以（yǐ）在回收冷凝水（shuǐ）和（hé）余（yú）热的同时，实现超低近零（líng）排放。

3、参考案例

3.1三座120t转炉干法除尘局部（bù）优化改造

用户（hù）干法电除（chú）尘器设计尺寸小、运行时间长、性能下降、存在瞬时性冒烟，三座转炉扩容到120t，烟气量增（zēng）加。在保留利用（yòng）原工艺设备的（de）前（qián）提下，组合（hé）采用（yòng）补丁方案（àn），蒸（zhēng）发冷却器（qì）喷枪改用氮气雾化，并提高出（chū）口温（wēn）度100℃，减少了工况烟（yān）气量，增加旋风（fēng）除尘器，粗灰（huī）比例提高（gāo）到约（yuē）70%以上（shàng），电除尘器（qì）前增加间接换热（rè）器。旋风和颗粒层除尘器可以（yǐ）低成本地将粗灰比例从40%提高到80%以上，对实现超（chāo）低（dī）排放和减少（shǎo）电除尘（chén）器积灰维（wéi）修量十分有利。改造达（dá）到了预期目标，解决了瞬时冒（mào）烟，并具（jù）备（bèi）实现超（chāo）低排放（fàng）和脱白的条件，投资减少一半，最快一座转炉仅施工（gōng）两周时间（jiān）。转炉半干法、湿法超低排放改造都可以参考。

3.2两（liǎng）台210m2烧（shāo）结机尾烟气（qì）除尘

用（yòng）户两台烧结机机尾除尘采用电除尘，出口实际粉（fěn）尘浓度在80-150mg/m3，在引风机与烟囱之间，新安装多功能直接喷淋洗涤器（qì），改造后粉尘浓度平均在10mg/m3以下（xià）。方案主要优点：投资少，只有其他（tā）方案的一半，设备新增阻损不超过500Pa，系统总阻损（sǔn）降低（dī），改造只有管道（dào）对接需要（yào）停产（chǎn），车间内吸风口的负压增大，车（chē）间环（huán）境卫生（shēng）好。沉（chén）淀泥浆回（huí）原料，不需要（yào）循环水（shuǐ）处理，没有二次污染。下步增加烟气循环利用，喷淋出口净（jìng）湿烟气送（sòng）环冷可（kě）以节电（diàn），可以处理（lǐ）浓盐（yán）水（shuǐ）。高炉出铁场、铁水处理、原（yuán）料除（chú）尘等原采（cǎi）用电除（chú）尘器的（de）场合，都可以考虑增加多功能（néng）直（zhí）接喷淋洗（xǐ）涤（dí）实现超低排放，同时节电。

3.3 2000m3高炉出铁场除尘

用户2000m3高炉出铁场除尘（chén）为（wéi）侧吸，开、堵铁（tiě）口会有（yǒu）瞬（shùn）时性的烟气抽吸不到，出铁（tiě）场当时（shí）没（méi）做密封，时常会有烟气冒出车间，环保压力大、改造（zào）难度大。采用了现场喷雾（wù）蒸发干雾抑除改造，投资很少，改造不（bú）需要（yào）停产，圆（yuán）满解（jiě）决了问题，车间环境卫生好，实测（cè）岗位粉尘浓度2mg/m3。下步打算（suàn）与多功能（néng）喷（pēn）淋洗涤、烟气循环利（lì）用减量结合，实现超低排放和节（jiē）电。

4、结论与建议

钢铁超低排放改造（zào）时间紧（jǐn）、任（rèn）务重（chóng），在（zài）确保完成全（quán）流程超低排放目标的（de）过程（chéng）中，在参（cān）考（kǎo）示范企业改造方法的同时，需要不（bú）断尝试采用可行、可靠的新（xīn）技术（shù），以降低成本、减少（shǎo）投资。在现有（yǒu）工艺设（shè）备的基础（chǔ）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（néng）实现不增加成本（běn）甚至有效益，这就为（wéi）采用环（huán）保管家（jiā）、合同节能、合同节水等方式改造创（chuàng）造（zào）了条件，缓解企业的（de）资（zī）金压力和技术风险。