1、钢铁超低排放（fàng）技术

1.1烟（yān）气循环利用

烟气循环利用（yòng）源头（tóu）减量技术就（jiù）是将不（bú）处理或简单处理后的烟气返回工序循（xún）环利用，从而实现烟（yān）气的源头减量。目前，烧结机烟气循环（huán）利用已经（jīng）成为行业推荐采用（yòng）的（de）技术，正在迅速推广应用，实际应用可以减少烟气处理量（liàng）40%，那么（me）超低排放（fàng）改（gǎi）造需（xū）处理的（de）烟气量就只有原来的60%，最大限度地保留（liú）利用现有烟气处理设施，通过（guò）选择氮氧（yǎng）化物浓度高的（de）部分循环，还可以降低入口浓度，有可（kě）能就（jiù）不（bú）用上脱硝（xiāo）项目，既使上（shàng），投资（zī）和运行成本都会降低。

根据（jù）现（xiàn）场考察的研（yán）究成（chéng）果，钢铁长流程吨钢（gāng）排（pái）放烟气量（liàng）平均（jun1）34650Nm3（折合（hé）43.7t），采用（yòng）烟气循环利用（yòng），至少可以减少50%，烟气（qì）循环源头减（jiǎn）量应该作为保护大气（qì）环境的首选技术，通过此技（jì）术，最终实现（xiàn）吨钢外排烟（yān）气量减少到现状的10%以下，这对减（jiǎn）少钢（gāng）铁超低排放改造的投资（zī）和成（chéng）本具有非常重要的意义，特（tè）别是可以（yǐ）减少大气（qì）污染物总量（liàng）。

1.2喷雾（wù）蒸发冷却调质、喷雾干燥技术（shù）

喷雾蒸发冷（lěng）却（què）调（diào）质与（yǔ）喷雾干（gàn）燥系统由液体管线、压缩气体管线、控制（zhì）器、壳体和卸灰等部（bù）分组成，工艺原（yuán）理和设备组成是相同的，只（zhī）是用（yòng）途不同（tóng）。喷（pēn）雾蒸发冷却调质主要是用于（yú）烟气的冷却、调（diào）质、抑尘等（děng）预处理，比如转炉干法电除尘前的蒸发（fā）冷却塔、烧结机头烟气（qì）半干法的蒸发加（jiā）湿。

喷雾蒸发冷（lěng）却调（diào）质技术（shù）的主要特（tè）点：1）可以实现烟气快速冷（lěng）却，将烟气从1000℃冷却到260℃所需时间（jiān）不到1s，特别适合（hé）钢铁行业瞬时性烟气（qì）量、温度大幅、频繁、快速变化的工况；2）可以（yǐ）实现烟气大幅减量（liàng），比如800℃烟气冷却到（dào）130℃，采（cǎi）用混风冷却后的烟气体积是标况烟气体积的10倍以上，而采（cǎi）用喷雾蒸发冷却只有（yǒu）1.1倍；3）蒸发冷却（què）本（běn）身就有（yǒu）除尘功能，可（kě）以使（shǐ）粉尘（chén）颗粒凝聚长大（dà），还有利于（yú）提高后步（bù）除尘（chén）设备的效（xiào）率。

喷雾干燥技术的主要目的（de）是利（lì）用（yòng）烟气余热处（chù）理废水，比（bǐ）如分离（lí）浓盐水中的水蒸气（qì）和盐、将高炉渣等高温熔渣（zhā）干法粒化、分离（lí）浓缩（suō）酸洗废水（shuǐ）中的酸（suān）、热解（jiě）热氧化废水中的COD有机污染物（wù）等。

1.3烟气多功能高效喷淋（lín）洗涤技术

管道式多功能高效喷淋洗涤技术具有除尘、脱硫、脱硝、脱白、脱酸、脱有机污染物、脱重（chóng）金属、高效低阻换热等（děng）多功（gōng）能，既可用作（zuò）烟气循环利用（yòng）的简（jiǎn）单（dān）处（chù）理，又是超低排放改造的（de）终端（duān）技术。作（zuò）为精除（chú）尘器，出（chū）口颗粒物（wù）浓度小于20mg/Nm3，与湿电结合，可（kě）以确保（bǎo）达到10、5mg/Nm3的超低水平，甚至低到（dào）微克级（jí），即小于（yú）1mg/Nm3。

该技（jì）术（shù）的主要特点：1）精除尘（chén）：对于旋风除尘、电除（chú）尘、布袋除尘不能达到超（chāo）低（dī）排放（fàng）的烟气（qì），可以对超细（xì）颗粒进行两级相变（biàn）和冲击吸收，实现除尘超低排放。与湿（shī）电结合，可以（yǐ）更高效地（dì）精除尘、除雾。2）脱硫、脱硝（xiāo）：对于能溶于（yú）水的二氧化硫（liú）、氮（dàn）氧化物，可（kě）以（yǐ）在烟气（qì）温（wēn）度50℃左右（yòu）实现超低排（pái）放（fàng），与喷雾干燥结（jié）合，还可以处理脱（tuō）硫脱硝浓缩液，回收（shōu）产物。去除NO，可以先氧化（huà）。3）其他：可以高效冷却水蒸气、去除大部分可（kě）溶于水（shuǐ）的（de）污（wū）染物，设备阻损小、地（dì）面上（shàng）布置或（huò）地下（xià）布置基（jī）本不占地。

2、在主要工序的应用

钢铁长流（liú）程通常包括（kuò）原料、烧结、球（qiú）团（tuán）、焦化、高炉炼铁、转炉炼钢（gāng）、热轧（zhá）、辅助（zhù）等众多工序，在充分利用原（yuán）有设施基础（chǔ）上，都可以“打补丁”方式采用上述技术实（shí）现超低排放。下面分别探讨上述技术在烧结、高炉（lú）、转炉等工（gōng）序（xù）的应用。

2.1烧结

烧结烟气（qì）包括机（jī）头、冷却、原料、混料等工序（xù）烟（yān）气，是钢铁超低（dī）排放（fàng）改造的重点，投资成本增加（jiā）较（jiào）多，特（tè）别是机头烟气脱硝。

1）脱硝：首（shǒu）选烟气循（xún）环（huán），与烧结漏风治理结合，大幅减少40%以上的烟气量（liàng），选（xuǎn）择NO浓度高的（de）烟气（qì）循环（huán），使超低（dī）排放改（gǎi）造（zào）进（jìn）口烟气氮氧化物（wù）浓度降低，排（pái）放（fàng）要（yào）求（qiú）不高时（shí）不必（bì）上脱硝项目，既使上（shàng），投资和成本都会减少。在脱硝工（gōng）艺（yì）选择上，在现有湿法脱硫的基础上，补丁或旁路增（zēng）加次氯酸钠（nà）、臭氧、等（děng）离子（zǐ）等氧化（huà）脱硝技术，在脱硫塔顶部或（huò）外部，采用多功能高效（xiào）喷（pēn）淋洗（xǐ）涤技术，实现排（pái）烟脱硝、除湿脱白，还有二噁英、硫酸、盐酸、氢氟（fú）酸等酸（suān）雾、重金属等多污染物的（de）协同（tóng）去除。低温氧化脱硝（xiāo）的副产物（wù）是硝酸（suān）钠、亚硝酸钠，提纯后为化工产品。

2）脱（tuō）硫：利用原有湿法脱硫系统，改用（yòng）钠法（fǎ）、镁法、氨法脱（tuō）硫，结合采用烟气喷雾（wù）干燥技术，处理零排（pái）脱硫废水（shuǐ），提高脱（tuō）硫产物（wù）附加值。

3）除尘：机（jī）头烟气在脱硫脱（tuō）硝过程中（zhōng）就（jiù）可（kě）以实现（xiàn）超低排放，冷却、原（yuán）料（liào）、混料等（děng）工（gōng）序的补丁（dīng）式组（zǔ）合采用多功能高（gāo）效（xiào）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、近零外排烟气，减少（shǎo）除尘电耗（hào）。

2.2高（gāo）炉

高（gāo）炉区域（yù）超低排放改造涉及出铁场除尘、上料除（chú）尘、水（shuǐ）冲渣、热风炉（lú）烟气脱硫脱硝、高炉（lú）煤（méi）气除尘（chén）脱（tuō）硫脱（tuō）氯等。

1）出铁场（chǎng）除尘：高（gāo）炉出铁（tiě）场除尘几乎都（dōu）是采用大型布（bù）袋（dài）除尘器，多尘源（yuán）烟（yān）气（qì）集（jí）中（zhōng）捕集进（jìn）入大布袋除尘器除尘后，由集中的引风机抽（chōu）引对空（kōng）排放。多数用户（hù）原设计排（pái）放粉尘（chén）浓度都是20mg/m3，与超低排放差（chà）距不（bú）大。可以尝试组合采用喷雾蒸发冷却干雾抑尘、多（duō）功能（néng）喷淋洗涤和（hé）烟气循环利用，将（jiāng）个别尘源（yuán）或部（bù）分烟（yān）气简单处理后循环利用（yòng），原（yuán）布袋除尘器由于风速降（jiàng）低就可以实现超（chāo）低排放，风机工况风量减少到额定风量的60%时，风机（jī）电（diàn）耗（hào）就可以减半，低投入（rù）实（shí）现超低排放的（de）同（tóng）时，还具有显著的节电效益（yì），比如高炉出（chū）铁场除尘风机额定电机功率2500kW，小时节电超过1000kWh。

2）高炉上料除（chú）尘（chén）：高炉（lú）上料（liào）除尘多采用电（diàn）除尘，设（shè）计排放粉（fěn）尘浓（nóng）度约50mg/m3，实际会（huì）更高。可以在现（xiàn）有（yǒu）风（fēng）机（jī）出口后、排放前，增加多功能喷淋洗涤、烟气循（xún）环（huán）利用实现超低排放，原有电除（chú）尘器检修后保留作为粗除（chú）尘设备，或停止供电仅作为粗除尘设备节电。

3）高炉水（shuǐ）冲渣：高炉水冲渣主要需要脱（tuō）白（bái）和回收余热。目前（qián）多采用风冷却冷凝+混（hún）风（fēng）脱（tuō）白，余热回（huí）收一般是（shì）通过循环（huán）水余热回收供暖（nuǎn）。由于冲水（shuǐ）后蒸（zhēng）汽温度、循环（huán）水（shuǐ）温都只有90℃，回收利用（yòng）余热难度（dù）大、效率低，冒蒸汽的源点（diǎn）很多，很（hěn）难密（mì）封收集干净。可以尝试改用（yòng）喷雾干燥粒化，可以在干燥坑一侧单独另做（zuò）一套，改造（zào）不影（yǐng）响生产，可回收（shōu）高品质余热（rè），还可以处理废水。

4）热风炉（lú）脱（tuō）硫：热（rè）风炉烟（yān）气（qì）中SO2、NOx含（hán）量都（dōu）不高，但（dàn）按照超低排放烟气要求又不得不改造（zào）。目前（qián），行业趋向于（yú）采用高（gāo）炉煤气源头脱硫，通过高比例烟气循环利用（yòng）来脱硝（xiāo）。

2.3转炉

转炉（lú）区（qū）域除尘超低排（pái）放（fàng）改造，可（kě）以尝（cháng）试在现有除尘系统基础（chǔ）上，选择（zé）表1推荐（jiàn）的实用技术通过“打（dǎ）补丁”实现（xiàn），同（tóng）时降低电（diàn）耗和（hé）设备维修成本。

1）转炉（lú）一（yī）次（cì）除尘：转炉（lú）一（yī）次除（chú）尘是转（zhuǎn）炉区域超低排放改造的重点和难点（diǎn），主要是因为一次除尘涉及煤气（qì）净化，存（cún）在（zài）爆炸隐患。对于现在采用的干法、半干法、湿法，都可以通过补（bǔ）丁或旁路增（zēng）加（jiā）多（duō）功能（néng）直接喷淋（lín）洗涤（dí）系统实现超（chāo）低（dī）排放，喷淋洗涤（dí）系统（tǒng）与湿电相结合，可以更（gèng）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（lú）二次（cì）三次除尘、铁水处理除尘：尘源（yuán）点多，采（cǎi）用集中大型布袋除（chú）尘器，设计排放浓度与超低排放水平（píng）差距小（xiǎo），结合采（cǎi）用烟（yān）气循环利用（yòng）、多功能喷淋洗涤、蒸发冷却技术，都（dōu）可（kě）以实现低投入低成（chéng）本（běn）超低排放（fàng），循环利用（yòng）率超过40%，还（hái）能取得节电效益。

3）钢渣处理、连铸二冷却蒸（zhēng）汽：主要都（dōu）是涉及水（shuǐ）蒸气（qì）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（huí）收冷凝水（shuǐ）和余热的同时（shí），实（shí）现超低近零（líng）排放。

3、参考案例

3.1三座120t转炉干法除尘局部优化改（gǎi）造

用户干法电除尘器设计尺寸小、运行时间（jiān）长、性能下降、存在瞬时性冒烟（yān），三座转（zhuǎn）炉扩容到120t，烟气量增（zēng）加。在保（bǎo）留（liú）利用原工艺设备的前提下，组合采用补丁方案，蒸发（fā）冷却（què）器喷（pēn）枪改用（yòng）氮气雾化，并提（tí）高出（chū）口（kǒu）温度100℃，减少了（le）工况烟气量，增加旋（xuán）风除尘（chén）器，粗（cū）灰（huī）比例提高到约（yuē）70%以上，电除尘器前（qián）增加间接（jiē）换（huàn）热（rè）器。旋（xuán）风和颗粒层除尘器（qì）可以低成本地（dì）将粗灰（huī）比例从40%提高（gāo）到80%以上（shàng），对实现超低排放和减少（shǎo）电除尘器积灰维修量十分有利。改造达到了预期目标，解决了瞬（shùn）时（shí）冒烟，并具备实现超低排放和脱（tuō）白的条件，投资（zī）减少一半，最快一（yī）座（zuò）转炉仅施工两（liǎng）周时间。转炉半干法、湿法超低排（pái）放改造都可以参考。

3.2两台210m2烧结机尾烟气除尘

用户两台烧结机机尾除尘采用电（diàn）除尘，出（chū）口（kǒu）实际粉尘（chén）浓度在80-150mg/m3，在引风机与烟囱之间，新安装多功能直（zhí）接（jiē）喷淋洗涤器，改造后粉尘浓（nóng）度（dù）平均在10mg/m3以下。方（fāng）案（àn）主要优点：投资少，只有其他方案（àn）的（de）一半，设备新（xīn）增阻（zǔ）损不（bú）超过500Pa，系统总阻损降低，改造（zào）只有管道对（duì）接需要停产，车间内吸风（fēng）口的负压增大，车间环（huán）境（jìng）卫生（shēng）好。沉淀泥浆回原料，不（bú）需要循环水处理，没有二（èr）次污染。下步增加烟气循（xún）环利用，喷淋出口（kǒu）净（jìng）湿（shī）烟气送环冷（lěng）可（kě）以节电，可以（yǐ）处理浓（nóng）盐水。高炉出铁（tiě）场（chǎng）、铁水处理、原料除尘等原采用电（diàn）除尘器（qì）的场合，都可以（yǐ）考虑增加多功能直接（jiē）喷淋洗涤实现超（chāo）低排放（fàng），同时节电。

3.3 2000m3高炉（lú）出铁（tiě）场除尘

用户2000m3高炉出铁场除（chú）尘为侧吸，开（kāi）、堵铁口会有瞬时（shí）性的（de）烟气抽吸不（bú）到，出铁（tiě）场当时没做密封，时常会有烟（yān）气冒（mào）出车间，环保压力大、改造难度大。采（cǎi）用了（le）现场喷（pēn）雾蒸（zhēng）发干雾抑除改（gǎi）造，投资（zī）很少，改造不（bú）需（xū）要（yào）停产，圆满解决了问题，车间环（huán）境卫生好（hǎo），实测（cè）岗位粉尘浓（nóng）度2mg/m3。下步打算与多（duō）功能喷淋洗涤、烟气循环利用（yòng）减量结（jié）合（hé），实现超低排放和节电。

4、结论与建议

钢铁超（chāo）低排放改造时间紧、任（rèn）务重，在（zài）确保完成全流程超低（dī）排放目标的过程中，在参考示范（fàn）企业改造方法的同时，需要不断尝试采（cǎi）用可行、可靠的新技术，以降低成（chéng）本、减少（shǎo）投资。在（zài）现有（yǒu）工艺设备的基础上通过“打补丁（dīng）”实现超低（dī）排放，与节电、节水、节省（shěng）设备（bèi）维修相结合，能实现不增加成（chéng）本甚至有效益，这（zhè）就为采用环保管家、合同节能、合同节（jiē）水等方式（shì）改造创造了（le）条件，缓解企（qǐ）业的资金压力和（hé）技术风险（xiǎn）。