鋼鐵超低排放已全過程示范企業(yè)可供參考。超低排放改造有多種技術和組合可供選擇。問題是改造投資多，成本增加，噸鋼成本增加至少100元。有沒有投資少、成本低的改造方案？本文介紹了煙氣回收、噴霧蒸發(fā)冷卻調質、噴霧干燥、多功能噴霧洗滌等幾種可作為補丁或旁路的實用技術，探討了補丁在鋼鐵超低排放改造中的應用。

1.1煙氣回收利用

煙氣回收源減量技術是回收未經(jīng)處理或簡單處理的煙氣回收工藝，從而實現(xiàn)煙氣源減量。目前，燒結機煙氣回收已成為行業(yè)推薦的技術，應用迅速推廣，實際應用可減少煙氣處理量40%，因此超低排放改造煙氣量只有60%，最大限度地保留現(xiàn)有煙氣處理設施的使用，通過選擇氮氧化物濃度高的部分循環(huán)，也可以降低入口濃度，可能不需要脫硝項目，即使投資和運營成本會降低。

根據(jù)現(xiàn)場調查的研究結果，鋼長工藝噸鋼排放煙氣的平均量34650nm3（折合43.7t），煙氣回收至少可以減少50%。煙氣回收源的減少應作為保護大氣環(huán)境的首選技術。通過這種技術，噸鋼的排煙量最終減少到現(xiàn)狀的10%以下，這對低鋼鐵超低排放改造的投資和成本具有重要意義，特別是空氣污染物總量。

1.2噴霧蒸發(fā)冷卻調質，噴霧干燥技術

噴霧蒸發(fā)冷卻質量調節(jié)和噴霧干燥系統(tǒng)由液體管道、壓縮氣體管道、控制器.html'>控制器、外殼和除塵部件組成。工藝原理和設備組成相同，但用途不同。噴霧蒸發(fā)冷卻質量調節(jié)主要用于煙氣冷卻、質量調節(jié)、除塵等預處理，如轉爐干電除塵前的蒸發(fā)冷卻塔、燒結頭煙氣半干蒸發(fā)加濕。

噴霧蒸發(fā)冷卻調質技術的主要特點：1）可以實現(xiàn)煙氣快速冷卻，將煙氣從1000℃冷卻到260℃時間不到1s，特別適用于鋼鐵行業(yè)瞬時煙氣量大、溫度大、變化頻繁快的工況；2)煙氣可大幅減少，如800℃煙氣冷卻到130℃，混合風冷卻后的煙氣體積是標準煙氣體積的10倍以上，噴霧蒸發(fā)冷卻僅為1.13)蒸發(fā)冷卻本身具有除塵功能，可使粉塵顆粒凝結生長，也有利于提高后除塵設備的效率。

噴霧干燥技術的主要目的是利用煙氣余熱處理廢水，如分離濃鹽水中的水蒸氣和鹽、干燥高溫熔渣、分離濃縮酸洗廢水中的酸和熱解熱氧化廢水cod有機污染物等。

1.3煙氣多功能高效噴洗技術

管道多功能高效噴淋洗滌技術具有除塵、脫硫、脫硝、脫白、脫酸、脫有機污染物、脫重金屬、高效低阻換熱等多功能。它不僅可以作為煙氣回收的簡單處理，也可以作為超低排放改造的終端技術。出口顆粒濃度小于精細除塵器20mg/nm3，與濕電結合，可保證達到10，5mg/nm3超低水平，甚至低于微克級，即小于1mg/nm3。

本技術的主要特點：1）精細除塵：對于旋風除塵、電除塵、袋除塵不能達到超低排放的煙氣，可對超細顆粒進行兩級相變和沖擊吸收，實現(xiàn)超低除塵排放。結合濕電，可更有效地進行精細除塵和除霧。2）脫硫脫硝：對于可溶于水的二氧化硫和氮氧化物，可在煙氣溫度下進行50℃超低排放，結合噴霧干燥，還可處理脫硫脫硝濃縮液，回收產品。no，可以先氧化。3)其他:可以高效冷卻水蒸氣，去除大部分可溶于水的污染物，設備阻力小，地面布置或地下布置基本不占。

鋼的長過程通常包括許多過程，如原材料、燒結、球團、焦化、高爐煉鐵、轉爐煉鋼、熱軋和輔助。在充分利用原有設施的基礎上，上述技術可以通過補丁的方式實現(xiàn)超低排放。以下是燒結、高爐、轉爐等工藝中上述技術的應用。

2.1燒結

燒結煙氣包括機頭煙氣、冷卻煙氣、原料煙氣、混藝煙氣，是鋼鐵超低排放改造的重點，投資成本增加，特別是機頭煙氣脫硝。

1）脫硝:首選煙氣循環(huán)，結合燒結漏氣處理，煙氣量大幅減少40%以上。no高濃度的煙氣循環(huán)降低了進口煙氣氮氧化物的濃度。當排放要求不高時，不需要入脫硝項目。即使在這種情況下，投資和成本也會降低。在脫硝過程的選擇上，在現(xiàn)有濕法脫硫的基礎上，補丁或旁路增加次氯酸鈉、臭氧、等離子體等氧化脫硝技術，在脫硫塔頂部或外部，采用多功能高效噴滌技術，實現(xiàn)排煙脫硝、除濕、二惡英、硫酸、鹽酸、氫氟酸等酸霧、重金屬等多污染物的協(xié)同去除。低溫氧化脫硝的副產品為硝酸鈉和亞硝酸鈉，純化后為化工產品。

2）脫硫：采用原濕法脫硫系統(tǒng)，采用鈉、鎂、氨脫硫，結合煙氣噴霧干燥技術處理零排脫硫廢水，提高脫硫產品附加值。

3）除塵：脫硫脫硝過程中機頭煙氣可實現(xiàn)超低排放。冷卻、原材料、混合材料等工藝的補丁組合采用多功能高效噴霧清洗和煙氣回收技術，可極限回收煙氣余熱，大大降低近零排煙，降低除塵能耗。

2.2高爐

高爐區(qū)超低排放改造包括鐵場除塵、給料除塵、水沖渣、熱風爐煙氣脫硫脫硝、高爐煤氣脫硫脫氯等。

1）出鐵場除塵：幾乎所有高爐出鐵場除塵都采用大型袋式除塵器。多塵源煙氣集中捕獲進入大袋式除塵器除塵后，集中引風機.html'>風機吸引空氣排放。大多數(shù)用戶最初設計的排放粉塵濃度是20mg/m3，與超低排放沒有太大差距?？蓢L試結合噴霧蒸發(fā)冷卻干霧除塵、多功能噴霧清洗和煙氣回收，個別粉塵源或部分煙氣簡單處理回收，原袋除塵器由于風速可實現(xiàn)超低排放，風機條件風量減少到額定風量60%，風機功耗可減半，低投資實現(xiàn)超低排放，但也具有顯著的節(jié)能效益，如高爐鐵場除塵風機額定電機.html'>電機功率2500kw，小時節(jié)電超過1000kwh。

2）高爐給料除塵：高爐給料除塵多采用電除塵，設計排放粉塵濃度約50mg/m3，實際上會更高。在現(xiàn)有風扇出口和排放前，可增加多功能噴霧清洗和煙氣回收，實現(xiàn)超低排放。原電除塵器保留為粗除塵設備，或停止供電僅作為粗除塵設備節(jié)能。

3）高爐水沖渣：高爐水沖渣主要需要除白和回收余熱。目前，風冷風冷凝 混合空氣去除白色，余熱回收一般通過循環(huán)水余熱回收加熱。由于沖洗后的蒸汽溫度和循環(huán)水溫僅為90℃，回收利用余熱難度大、效率低，冒蒸汽的源點很多，很難密封收集干凈?？梢試L試改用噴霧干燥?；?，可以在干燥坑一側單獨另做一套，改造不影響生產，可回收高品質余熱，還可以處理廢水。

4）熱風爐脫硫：熱風爐煙氣so2、nox含量不高，但必須按照超低排放煙氣的要求進行改造。目前，該行業(yè)傾向于采用高爐氣源脫硫，通過高比例煙氣回收脫硝。

2.3轉爐

在現(xiàn)有除塵系統(tǒng)的基礎上，通過補丁選擇表1推薦的實用技術，降低功耗和設備維護成本。

表1 轉爐區(qū)除塵及超低排放改造推薦技術

1）轉爐一次除塵：轉爐一次除塵是轉爐區(qū)超低排放改造的重點和難點，主要是由于一次除塵涉及氣體凈化，存在爆炸隱患。對于目前采用的干法、半干法和濕法，可通過補丁或旁路增加多功能直接噴淋洗滌系統(tǒng)實現(xiàn)超低排放。噴淋洗滌系統(tǒng)與濕電相結合，可更穩(wěn)定地達到超低、微克排放水平和除濕除白。

2）轉爐二次、三次除塵、鐵水處理除塵：粉塵源點多，采用集中大型袋式除塵器，設計排放濃度與超低排放水平差距小。結合煙氣回收、多功能噴淋洗滌、蒸發(fā)冷卻技術，可實現(xiàn)低投入、低成本、超低排放，回收率超過40%，節(jié)能效益。

3）鋼渣處理、連鑄二冷卻蒸汽：主要涉及水蒸氣冷凝處理，采用多功能噴霧清洗和煙氣回收，可回收冷凝水和余熱，實現(xiàn)超低近零排放。

3.1三座120t轉爐干除塵局部優(yōu)化改造

用戶干式電除塵器設計尺寸小，運行時間長，性能下降，瞬時冒煙，三個轉爐擴展到120t，煙氣量增加。在保留原工藝設備使用的前提下，采用補丁方案，蒸發(fā)冷卻器噴槍改為氮霧化，提高出口溫度100℃，減少工況煙氣量，增加旋風除塵器，粗灰比增加到70%以上，電除塵器前增加間接換熱器。旋風和顆粒層除塵器可以低成本將粗灰比從40%提高到80%以上，非常有利于實現(xiàn)超低排放，減少電除塵器積灰的維護。改造達到預期目標，解決瞬時吸煙問題，具備實現(xiàn)超低排放和脫白的條件。投資減少了一半，最快的轉爐只了兩周。轉爐半干濕超低排放改造可參考。

3.2兩臺210m2燒結機尾煙氣除塵

用戶兩臺燒結機尾部除塵采用電除塵，出口實際粉塵濃度為80-150mg/m3，新安裝的多功能直接噴淋洗滌器在引風機和煙囪之間，改造后粉塵濃度平均為10mg/m3以下是方案的主要優(yōu)點：投資少，只有其他方案的一半，新設備的阻力不超過500pa，系統(tǒng)的總阻力降低，只有管道對接需要停止改造，車間內出風口的負壓增加，車間環(huán)境衛(wèi)生良好。沉淀泥漿回到原材料中，不需要循環(huán)水處理，無二次污染。下一步，增加煙氣回收，噴霧出口凈濕煙氣送環(huán)冷卻可節(jié)約電力，可處理濃鹽水。高爐出鐵場、鐵水處理、原材料除塵等原電除塵器，可考慮增加多功能直接噴霧清洗，實現(xiàn)超低排放，節(jié)約電力。

3.3 2000m3鐵場高爐除塵

用戶2000m3高爐出鐵場除塵側吸，開堵鐵口瞬時煙氣無法吸收。當時出鐵場沒有密封，車間經(jīng)常出現(xiàn)煙氣，環(huán)保壓力大，改造難度大。采用現(xiàn)場噴霧蒸發(fā)干霧抑制改造，投資少，改造不需要停產，成功解決了問題。車間環(huán)境衛(wèi)生好，實測崗位粉塵濃度2mg/m3。下一步計劃結合多功能噴淋洗滌和煙氣回收減少，實現(xiàn)超低排放和節(jié)能。

鋼鐵超低排放改造時間緊，任務繁重。在確保超低排放目標全過程完成的過程中，在參考示范企業(yè)改造方法的同時，需要不斷嘗試采用可行可靠的新技術，以降低成本和投資。在現(xiàn)有工藝設備的基礎上，通過補丁實現(xiàn)超低排放，結合節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約設備維護，不增加成本甚至有效，為環(huán)保管家、合同節(jié)能、合同節(jié)水創(chuàng)造條件，緩解企業(yè)財務壓力和技術風險。