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(shù)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(diào)質(zhì)、噴霧干燥、多功能噴霧洗滌等幾種可作為補(bǔ)丁或旁路的實(shí)用技術(shù)，探討了補(bǔ)丁在鋼鐵超低排放改造中的應(yīng)用。

1.1煙氣回收利用

煙氣回收源減量技術(shù)是回收未經(jīng)處理或簡(jiǎn)單處理的煙氣回收工藝，從而實(shí)現(xiàn)煙氣源減量。目前，燒結(jié)機(jī)煙氣回收已成為行業(yè)推薦的技術(shù)，應(yīng)用迅速推廣，實(shí)際應(yīng)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(shè)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(xiàng)目，即使投資和運(yùn)營(yíng)成本會(huì)降低。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的研究結(jié)果，鋼長(zhǎng)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(yīng)作為保護(hù)大氣環(huán)境的首選技術(shù)。通過這種技術(shù)，噸鋼的排煙量最終減少到現(xiàn)狀的10%以下，這對(duì)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(diào)質(zhì)，噴霧干燥技術(shù)

噴霧蒸發(fā)冷卻質(zhì)量調(diào)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(shè)備組成相同，但用途不同。噴霧蒸發(fā)冷卻質(zhì)量調(diào)節(jié)主要用于煙氣冷卻、質(zhì)量調(diào)節(jié)、除塵等預(yù)處理，如轉(zhuǎn)爐干電除塵前的蒸發(fā)冷卻塔、燒結(jié)頭煙氣半干蒸發(fā)加濕。

噴霧蒸發(fā)冷卻調(diào)質(zhì)技術(shù)的主要特點(diǎn)：1）可以實(shí)現(xiàn)煙氣快速冷卻，將煙氣從1000℃冷卻到260℃時(shí)間不到1s，特別適用于鋼鐵行業(yè)瞬時(shí)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(fēng)冷卻后的煙氣體積是標(biāo)準(zhǔn)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(jié)生長(zhǎng)，也有利于提高后除塵設(shè)備的效率。

噴霧干燥技術(shù)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(jī)污染物等。

1.3煙氣多功能高效噴洗技術(shù)

管道多功能高效噴淋洗滌技術(shù)具有除塵、脫硫、脫硝、脫白、脫酸、脫有機(jī)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(jiǎn)單處理，也可以作為超低排放改造的終端技術(shù)。出口顆粒濃度小于精細(xì)除塵器20mg/nm3，與濕電結(jié)合，可保證達(dá)到10，5mg/nm3超低水平，甚至低于微克級(jí)，即小于1mg/nm3。

本技術(shù)的主要特點(diǎn)：1）精細(xì)除塵：對(duì)于旋風(fēng)除塵、電除塵、袋除塵不能達(dá)到超低排放的煙氣，可對(duì)超細(xì)顆粒進(jìn)行兩級(jí)相變和沖擊吸收，實(shí)現(xiàn)超低除塵排放。結(jié)合濕電，可更有效地進(jìn)行精細(xì)除塵和除霧。2）脫硫脫硝：對(duì)于可溶于水的二氧化硫和氮氧化物，可在煙氣溫度下進(jìn)行50℃超低排放，結(jié)合噴霧干燥，還可處理脫硫脫硝濃縮液，回收產(chǎn)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(shè)備阻力小，地面布置或地下布置基本不占。

鋼的長(zhǎng)過程通常包括許多過程，如原材料、燒結(jié)、球團(tuán)、焦化、高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、熱軋和輔助。在充分利用原有設(shè)施的基礎(chǔ)上，上述技術(shù)可以通過補(bǔ)丁的方式實(shí)現(xiàn)超低排放。以下是燒結(jié)、高爐、轉(zhuǎn)爐等工藝中上述技術(shù)的應(yīng)用。

2.1燒結(jié)

燒結(jié)煙氣包括機(jī)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(diǎn)，投資成本增加，特別是機(jī)頭煙氣脫硝。

1）脫硝:首選煙氣循環(huán)，結(jié)合燒結(jié)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(jìn)口煙氣氮氧化物的濃度。當(dāng)排放要求不高時(shí)，不需要入脫硝項(xiàng)目。即使在這種情況下，投資和成本也會(huì)降低。在脫硝過程的選擇上，在現(xiàn)有濕法脫硫的基礎(chǔ)上，補(bǔ)丁或旁路增加次氯酸鈉、臭氧、等離子體等氧化脫硝技術(shù)，在脫硫塔頂部或外部，采用多功能高效噴滌技術(shù)，實(shí)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(chǎn)品為硝酸鈉和亞硝酸鈉，純化后為化工產(chǎn)品。

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

3）除塵：脫硫脫硝過程中機(jī)頭煙氣可實(shí)現(xiàn)超低排放。冷卻、原材料、混合材料等工藝的補(bǔ)丁組合采用多功能高效噴霧清洗和煙氣回收技術(shù)，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(chǎng)除塵、給料除塵、水沖渣、熱風(fēng)爐煙氣脫硫脫硝、高爐煤氣脫硫脫氯等。

1）出鐵場(chǎng)除塵：幾乎所有高爐出鐵場(chǎng)除塵都采用大型袋式除塵器。多塵源煙氣集中捕獲進(jìn)入大袋式除塵器除塵后，集中引風(fēng)機(jī).html'>風(fēng)機(jī)吸引空氣排放。大多數(shù)用戶最初設(shè)計(jì)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(jié)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(gè)別粉塵源或部分煙氣簡(jiǎn)單處理回收，原袋除塵器由于風(fēng)速可實(shí)現(xiàn)超低排放，風(fēng)機(jī)條件風(fēng)量減少到額定風(fēng)量60%，風(fēng)機(jī)功耗可減半，低投資實(shí)現(xiàn)超低排放，但也具有顯著的節(jié)能效益，如高爐鐵場(chǎng)除塵風(fēng)機(jī)額定電機(jī).html'>電機(jī)功率2500kw，小時(shí)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(shè)計(jì)排放粉塵濃度約50mg/m3，實(shí)際上會(huì)更高。在現(xiàn)有風(fēng)扇出口和排放前，可增加多功能噴霧清洗和煙氣回收，實(shí)現(xiàn)超低排放。原電除塵器保留為粗除塵設(shè)備，或停止供電僅作為粗除塵設(shè)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(fēng)冷風(fēng)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(diǎn)很多，很難密封收集干凈。可以嘗試改用噴霧干燥?；梢栽诟稍锟右粋?cè)單獨(dú)另做一套，改造不影響生產(chǎn)，可回收高品質(zhì)余熱，還可以處理廢水。

4）熱風(fēng)爐脫硫：熱風(fēng)爐煙氣so2、nox含量不高，但必須按照超低排放煙氣的要求進(jìn)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(zhuǎn)爐

在現(xiàn)有除塵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過補(bǔ)丁選擇表1推薦的實(shí)用技術(shù)，降低功耗和設(shè)備維護(hù)成本。

表1 轉(zhuǎn)爐區(qū)除塵及超低排放改造推薦技術(shù)

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

2）轉(zhuǎn)爐二次、三次除塵、鐵水處理除塵：粉塵源點(diǎn)多，采用集中大型袋式除塵器，設(shè)計(jì)排放濃度與超低排放水平差距小。結(jié)合煙氣回收、多功能噴淋洗滌、蒸發(fā)冷卻技術(shù)，可實(shí)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(shí)現(xiàn)超低近零排放。

3.1三座120t轉(zhuǎn)爐干除塵局部?jī)?yōu)化改造

用戶干式電除塵器設(shè)計(jì)尺寸小，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，性能下降，瞬時(shí)冒煙，三個(gè)轉(zhuǎn)爐擴(kuò)展到120t，煙氣量增加。在保留原工藝設(shè)備使用的前提下，采用補(bǔ)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(fēng)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(fēng)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(shí)現(xiàn)超低排放，減少電除塵器積灰的維護(hù)。改造達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，解決瞬時(shí)吸煙問題，具備實(shí)現(xiàn)超低排放和脫白的條件。投資減少了一半，最快的轉(zhuǎn)爐只了兩周。轉(zhuǎn)爐半干濕超低排放改造可參考。

3.2兩臺(tái)210m2燒結(jié)機(jī)尾煙氣除塵

用戶兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)尾部除塵采用電除塵，出口實(shí)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(fēng)機(jī)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(diǎn)：投資少，只有其他方案的一半，新設(shè)備的阻力不超過500pa，系統(tǒng)的總阻力降低，只有管道對(duì)接需要停止改造，車間內(nèi)出風(fēng)口的負(fù)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(chǎng)、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(shí)現(xiàn)超低排放，節(jié)約電力。

3.3 2000m3鐵場(chǎng)高爐除塵

用戶2000m3高爐出鐵場(chǎng)除塵側(cè)吸，開堵鐵口瞬時(shí)煙氣無法吸收。當(dāng)時(shí)出鐵場(chǎng)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(chǎng)噴霧蒸發(fā)干霧抑制改造，投資少，改造不需要停產(chǎn)，成功解決了問題。車間環(huán)境衛(wèi)生好，實(shí)測(cè)崗位粉塵濃度2mg/m3。下一步計(jì)劃結(jié)合多功能噴淋洗滌和煙氣回收減少，實(shí)現(xiàn)超低排放和節(jié)能。

鋼鐵超低排放改造時(shí)間緊，任務(wù)繁重。在確保超低排放目標(biāo)全過程完成的過程中，在參考示范企業(yè)改造方法的同時(shí)，需要不斷嘗試采用可行可靠的新技術(shù)，以降低成本和投資。在現(xiàn)有工藝設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過補(bǔ)丁實(shí)現(xiàn)超低排放，結(jié)合節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約設(shè)備維護(hù)，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(cái)務(wù)壓力和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。