1、钢铁超（chāo）低排放技术（shù）

1.1烟气循环利用

烟气循环（huán）利用源头减量技术就是将（jiāng）不处理或简单处理后的烟（yān）气返（fǎn）回工序循环利用，从而实现（xiàn）烟气的源头（tóu）减量。目前，烧结（jié）机烟（yān）气循环利用已经成为行（háng）业推（tuī）荐采用（yòng）的（de）技（jì）术，正在迅（xùn）速推（tuī）广应用（yòng），实际应用可（kě）以减少（shǎo）烟气处理量40%，那么（me）超低排放改造需处理的烟（yān）气量就（jiù）只有原来的（de）60%，最大限度地保留利用现有烟气处理设施，通（tōng）过选择（zé）氮（dàn）氧化（huà）物浓度高的部分循环，还可以降（jiàng）低入（rù）口浓度，有可能就（jiù）不（bú）用上脱硝项目（mù），既使上，投资和（hé）运行成（chéng）本都会降低（dī）。

根（gēn）据现（xiàn）场考察的研究成果，钢（gāng）铁长流程吨钢排放（fàng）烟气量（liàng）平均34650Nm3（折合43.7t），采用（yòng）烟气循环利用，至少（shǎo）可以减少50%，烟气（qì）循环源头（tóu）减（jiǎn）量应该作为保护大气环境的首选技术，通过此技术，最终实现吨钢外排烟气量减（jiǎn）少到现状（zhuàng）的10%以下（xià），这对减少钢铁超（chāo）低排放改造的（de）投（tóu）资和成本具有非（fēi）常重要的（de）意义，特别是可以减少大气污（wū）染（rǎn）物总量。

1.2喷雾蒸发冷却调质、喷雾干燥（zào）技术

喷雾蒸发冷却调质与喷雾干燥系统由液体管线、压缩气体管线、控制器、壳体和卸灰等部分组（zǔ）成，工艺原（yuán）理和设备组成是相同的，只是用（yòng）途（tú）不同。喷雾（wù）蒸（zhēng）发冷却（què）调质主要是用（yòng）于（yú）烟气（qì）的冷却（què）、调质（zhì）、抑尘（chén）等预处理，比如转炉（lú）干法电除（chú）尘前的蒸发冷却（què）塔、烧结（jié）机头（tóu）烟气半干（gàn）法的蒸发加湿（shī）。

喷雾蒸发冷却调质技（jì）术的（de）主要特点（diǎn）：1）可以（yǐ）实现（xiàn）烟气快速冷却，将烟（yān）气从1000℃冷却到260℃所需时间（jiān）不到1s，特（tè）别（bié）适合钢（gāng）铁行业瞬（shùn）时性烟（yān）气量（liàng）、温度大（dà）幅、频（pín）繁（fán）、快速变（biàn）化的工况；2）可以（yǐ）实现烟气大幅减量，比（bǐ）如800℃烟气（qì）冷却到130℃，采用混风冷却后的烟气体积是标况烟气体积的10倍以上，而采用喷雾蒸（zhēng）发冷却只有（yǒu）1.1倍；3）蒸发冷（lěng）却本（běn）身就（jiù）有除（chú）尘功（gōng）能，可（kě）以使粉尘颗粒凝聚长（zhǎng）大，还有利于提（tí）高后（hòu）步除尘设备的（de）效率。

喷雾（wù）干（gàn）燥技术（shù）的主要目的是（shì）利用烟（yān）气（qì）余热处理废水，比（bǐ）如分离浓盐水中的水蒸（zhēng）气和盐、将高炉（lú）渣等（děng）高温（wēn）熔（róng）渣干法粒化、分离浓缩酸洗废水中的酸、热解热氧化废水中的COD有机污染物等（děng）。

1.3烟气多（duō）功能高效喷淋洗涤技（jì）术

管道式多功能高效（xiào）喷淋洗涤技术具有除尘、脱硫、脱硝（xiāo）、脱白、脱酸、脱有机污染（rǎn）物、脱（tuō）重金（jīn）属、高效低阻（zǔ）换热等多功能，既可用作烟气循环利（lì）用的简单处理（lǐ），又是（shì）超低排放改造的终（zhōng）端（duān）技术（shù）。作为精除尘器，出口颗粒物浓度小于20mg/Nm3，与湿电结合（hé），可以确保（bǎo）达到10、5mg/Nm3的（de）超低水平，甚至（zhì）低到（dào）微克级，即小于1mg/Nm3。

该（gāi）技术的主（zhǔ）要特（tè）点：1）精除尘：对于旋风除尘、电除尘、布袋除尘不能达到超低排放的烟气，可以对超细颗粒进行两（liǎng）级相变和冲击（jī）吸（xī）收，实现除尘超（chāo）低（dī）排放。与湿（shī）电结合，可以更高（gāo）效地（dì）精除尘、除雾（wù）。2）脱硫、脱硝：对（duì）于能（néng）溶于水的二氧（yǎng）化硫、氮氧化物，可（kě）以在烟气温（wēn）度50℃左右实现（xiàn）超低排放（fàng），与喷雾干燥结合，还可以处理脱硫（liú）脱硝浓缩液（yè），回收产物。去除（chú）NO，可以先氧化。3）其他：可以高效冷却水（shuǐ）蒸气、去（qù）除大部分可（kě）溶于水（shuǐ）的污染物（wù），设（shè）备阻损小（xiǎo）、地面上布置（zhì）或（huò）地下布置基本不占（zhàn）地。

2、在主要工序的应用（yòng）

钢铁长（zhǎng）流程通常包（bāo）括原料、烧结（jié）、球（qiú）团、焦化、高炉炼铁、转炉（lú）炼（liàn）钢（gāng）、热轧、辅助等众多工序，在充分利用原有设施基础上，都可以“打补丁”方式采用上（shàng）述技（jì）术（shù）实（shí）现超低（dī）排放。下面分别探讨上述技术在烧结（jié）、高炉（lú）、转炉等工序的应用。

2.1烧（shāo）结

烧结烟气（qì）包（bāo）括机头、冷却、原料、混料等工序烟气，是钢铁超低排放改造（zào）的重点，投（tóu）资成本增加较多（duō），特别是机头烟气脱硝。

1）脱（tuō）硝：首选烟气循环，与烧结漏风治理结合，大幅减少40%以（yǐ）上的烟气量（liàng），选（xuǎn）择（zé）NO浓度高的烟气循环，使超低（dī）排（pái）放改造（zào）进口烟气氮氧化（huà）物（wù）浓度降低，排放要求不（bú）高时（shí）不（bú）必（bì）上（shàng）脱硝项目，既（jì）使（shǐ）上（shàng），投资和（hé）成本都会（huì）减（jiǎn）少。在（zài）脱硝工艺选择（zé）上，在现有湿（shī）法脱硫的基础上，补丁或旁路增（zēng）加次氯（lǜ）酸钠、臭氧、等离子（zǐ）等氧化脱（tuō）硝技（jì）术，在脱硫塔顶（dǐng）部或外（wài）部（bù），采（cǎi）用（yòng）多功能高效喷淋洗（xǐ）涤技（jì）术，实现（xiàn）排烟脱硝、除湿脱白，还有二噁英、硫（liú）酸、盐（yán）酸、氢氟酸等酸雾（wù）、重金属等多（duō）污染物的协同（tóng）去除。低温氧（yǎng）化脱硝的副产（chǎn）物是（shì）硝酸（suān）钠、亚硝（xiāo）酸钠，提纯（chún）后为化工产品。

2）脱硫：利用原有（yǒu）湿法（fǎ）脱硫系统，改用（yòng）钠法、镁法（fǎ）、氨法脱硫，结合采用（yòng）烟气喷雾干（gàn）燥技（jì）术，处（chù）理零（líng）排脱硫废水，提高脱硫产（chǎn）物附加值（zhí）。

3）除尘：机头烟气在脱硫脱（tuō）硝过（guò）程中就可以实现超低排放，冷却、原料、混料等工序的补丁（dīng）式组合采用多功能高效喷淋（lín）洗涤和烟气循环利用技术，可以（yǐ）极限回收（shōu）烟气余热，大幅（fú）减少、近零外排烟气（qì），减少除尘电耗。

2.2高炉（lú）

高炉区域超低排（pái）放改（gǎi）造（zào）涉及出（chū）铁场除尘（chén）、上料除尘、水冲渣、热风（fēng）炉烟气（qì）脱硫（liú）脱（tuō）硝、高炉煤（méi）气除尘脱硫脱氯等。

1）出铁场除尘：高炉出铁（tiě）场除尘几乎都是采用（yòng）大型布袋除尘器，多尘源烟气集（jí）中捕集进入大布（bù）袋除尘器除尘后，由（yóu）集中的引风机抽引对空排放。多（duō）数用户原（yuán）设计（jì）排放粉尘浓度都（dōu）是20mg/m3，与超（chāo）低排放（fàng）差距（jù）不（bú）大。可以尝试（shì）组合采用（yòng）喷雾蒸发冷却（què）干雾抑（yì）尘、多（duō）功能喷淋洗（xǐ）涤和烟气循环利用，将个（gè）别（bié）尘源或（huò）部分烟气简单处（chù）理（lǐ）后循环利用，原（yuán）布袋（dài）除尘器由于（yú）风速降低就可以实现超低排放，风机（jī）工况风（fēng）量减少到额定风量的60%时，风机电耗就可（kě）以减半，低投入实现超低排（pái）放的同时，还具有显著的（de）节电效益，比如高（gāo）炉（lú）出铁场除尘风机额定电机功率2500kW，小时（shí）节电超过1000kWh。

2）高炉（lú）上料除尘：高（gāo）炉上料除尘多（duō）采用电（diàn）除尘，设计排放粉尘浓（nóng）度约50mg/m3，实际会更高。可以在（zài）现（xiàn）有风机出口后、排放前，增加多功能（néng）喷淋洗（xǐ）涤、烟气循（xún）环利用实现（xiàn）超低排放，原（yuán）有电除尘器检（jiǎn）修后保留作为粗除尘设备，或停（tíng）止（zhǐ）供电仅作（zuò）为粗除尘设备节电。

3）高（gāo）炉水冲（chōng）渣：高炉水冲渣主要需要脱白和回收余热。目（mù）前（qián）多采用风冷（lěng）却（què）冷（lěng）凝+混风脱白（bái），余热回收（shōu）一般是（shì）通过循环水余热回收供暖。由于冲水后蒸汽温度、循环水温都只有90℃，回收（shōu）利（lì）用余热难度大、效率低，冒蒸（zhēng）汽（qì）的（de）源点很多，很（hěn）难密封（fēng）收集干净（jìng）。可以尝（cháng）试改用喷雾干燥粒化，可以在干燥（zào）坑一侧单（dān）独另做一套，改造不影（yǐng）响生产，可回收高品质余热，还可以处理废水。

4）热（rè）风炉脱硫：热风（fēng）炉烟气中（zhōng）SO2、NOx含（hán）量都不高，但按照超低排（pái）放烟气要（yào）求又不（bú）得不（bú）改造（zào）。目前，行业趋向于采用高炉煤气源头脱硫，通（tōng）过高比例（lì）烟气循环利（lì）用来（lái）脱硝。

2.3转炉

转炉区域除尘（chén）超低排（pái）放改造，可以尝（cháng）试在现有除尘（chén）系（xì）统（tǒng）基础上，选择表1推荐（jiàn）的（de）实用（yòng）技（jì）术通过“打补丁”实现，同（tóng）时降低电耗（hào）和设备维修成（chéng）本。

1）转炉一次除（chú）尘（chén）：转炉一（yī）次除尘是（shì）转炉区域超低排放改造的重（chóng）点（diǎn）和难点，主（zhǔ）要（yào）是因为一（yī）次除尘涉及（jí）煤气净化，存在爆（bào）炸隐患。对于现在采用的干法、半干法、湿法，都可以通过补丁或旁路增加多功能直（zhí）接喷淋（lín）洗涤系统（tǒng）实（shí）现超低排（pái）放，喷淋洗（xǐ）涤系（xì）统与湿电相（xiàng）结合，可以更稳定地达到超低、微克排放（fàng）水平，还有除湿脱白（bái）。

2）转炉二（èr）次三次除尘、铁水处（chù）理（lǐ）除尘（chén）：尘源点多（duō），采用（yòng）集中大（dà）型布袋（dài）除尘器，设计排（pái）放浓（nóng）度与超低排放（fàng）水平差距小，结合采用烟气循环利用、多功能喷淋洗涤（dí）、蒸发（fā）冷（lěng）却技术，都可以（yǐ）实现低投入低成本超低排放，循环利用率（lǜ）超过40%，还能取得节（jiē）电效益。

3）钢渣处理、连铸二冷却蒸汽：主要都（dōu）是涉及水蒸气冷凝处理，采用多（duō）功（gōng）能喷（pēn）淋（lín）洗涤和烟（yān）气循环利用，可以在回收冷凝（níng）水和余热的同时，实现超低近零排放。

3、参考案例（lì）

3.1三座120t转（zhuǎn）炉干法除尘局部优化改造

用户干法电除尘器设计尺（chǐ）寸小、运行（háng）时间长（zhǎng）、性（xìng）能下降、存在瞬时性冒（mào）烟，三座转炉扩容（róng）到（dào）120t，烟气量（liàng）增加。在（zài）保留利用（yòng）原（yuán）工艺设备的前提下，组合采用补丁方案，蒸发（fā）冷却（què）器喷枪改用氮气雾化，并提高出口温度100℃，减（jiǎn）少了工况烟气量，增加旋风除尘器，粗灰（huī）比例提高到约70%以上，电（diàn）除（chú）尘器前增加间（jiān）接换热（rè）器。旋风和（hé）颗粒（lì）层除尘器可以低成本（běn）地（dì）将粗灰比例从40%提高到80%以上，对实现超低排放和（hé）减（jiǎn）少（shǎo）电除尘器（qì）积灰维修量（liàng）十分有利。改造达到（dào）了预期（qī）目（mù）标，解决（jué）了瞬时冒烟，并具备（bèi）实现超低排放和（hé）脱白的条（tiáo）件，投资减少一半，最快一座转炉仅施（shī）工两（liǎng）周（zhōu）时间。转炉半干（gàn）法、湿（shī）法（fǎ）超低排放（fàng）改造都可（kě）以参考。

3.2两（liǎng）台（tái）210m2烧结（jié）机尾（wěi）烟气除（chú）尘

用户两台烧结（jié）机机尾（wěi）除尘采（cǎi）用（yòng）电除尘，出口实（shí）际（jì）粉尘浓（nóng）度（dù）在80-150mg/m3，在引风（fēng）机与烟囱之间，新安装多功能（néng）直接喷淋洗涤器，改造后粉尘浓（nóng）度平均（jun1）在10mg/m3以（yǐ）下。方案主要优点：投资少，只有（yǒu）其他方案的一半，设备新增阻损不（bú）超过500Pa，系统总阻损降低，改造只有管道对接需要（yào）停产，车间（jiān）内吸风口的负压（yā）增大，车（chē）间环境卫生好。沉淀泥浆回原（yuán）料，不（bú）需（xū）要循环（huán）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（shī）烟气送环冷可以节（jiē）电（diàn），可以处理浓盐水。高炉出铁（tiě）场、铁水处理、原料（liào）除（chú）尘等原采用电除尘器的场（chǎng）合，都可以考虑增加多功能（néng）直接（jiē）喷淋洗涤实现超低排放（fàng），同时节电。

3.3 2000m3高（gāo）炉出（chū）铁场除尘

用（yòng）户（hù）2000m3高炉出（chū）铁（tiě）场除（chú）尘（chén）为侧吸，开、堵（dǔ）铁口会有瞬时（shí）性的烟气抽吸（xī）不到，出铁场当时没做密封，时常会有烟（yān）气冒出车间，环保（bǎo）压（yā）力大、改造难（nán）度大。采用（yòng）了现场（chǎng）喷雾蒸发干雾抑除改造，投资很少，改造（zào）不需要（yào）停产，圆满解决了问题，车间环境卫生（shēng）好，实测岗位（wèi）粉尘浓（nóng）度2mg/m3。下（xià）步打算与多（duō）功能喷淋洗涤（dí）、烟气（qì）循（xún）环利用减（jiǎn）量结合，实现超（chāo）低排放和节电。

4、结论与建议

钢铁超低（dī）排放改造时（shí）间紧（jǐn）、任务（wù）重（chóng），在确保完成全流程超低排放目标的过（guò）程（chéng）中，在参（cān）考示范（fàn）企业改造方法的同时，需（xū）要不断尝试采用可（kě）行、可靠的新技术，以降（jiàng）低成（chéng）本、减少投资。在现有（yǒu）工艺（yì）设备的基础上通（tōng）过“打补丁”实现超（chāo）低排放，与节电、节水、节（jiē）省设备（bèi）维修（xiū）相结合，能实现不增（zēng）加成本甚至有效益，这就为采用环保（bǎo）管家、合（hé）同节能（néng）、合同节水（shuǐ）等方式（shì）改造创造了条件，缓解企业的资（zī）金（jīn）压力和技术风险。