摘要：经济在快速的发展，社会在不断的进步，介绍了烧结烟气净化工艺的发展和脱硝技术的现状，并从河钢邯钢实践出发对选择活性炭净化烧结烟气工艺的原因进行了阐述。同时，进一步介绍了活性炭脱硫脱硝工艺在邯钢的应用情况，并就该工艺大范围推广应用后出现的关键问题进行了总结。最后针对当前环保形势下烧结烟气净化工艺的选择提出了几点建议，以期为广大同行提供参考。
关键词：环保；烧结；烟气；净化工艺；活性炭
引言
结合钢铁行业发展现状，为改善大气环境质量，生态环境部于２０１８年５月发布《关于征求＜钢铁企业超低排放改造方案（征求意见稿）＞意见的函》，提出“新建（含搬迁）钢铁项目要全部达到超低排放水平”，“烧结机头、球团焙烧烟气在基准含氧量１６％条件下，颗粒物、二氧化硫、氮氧化物小时均值排放浓度分别不高于１０、３５、５０毫克／立方米。”随后，河北省环保厅在国内率先发布ＤＢ１３／２１６９－２０１８《钢铁工业大气污染物超低排放标准》，标准全面落实了环境部工作方案中的各项要求，并提出新建企业自２０１９年１月１日、现有企业自２０２０年１０月１日开始执行超低排放限值。该标准的发布标志着国内钢铁工业超低排放改造工作正式进入实施阶段。
1发展历程简介
国内烧结烟气治理最早可追溯到20世纪50年代，由于包钢原料中含氟较高，所以当时从苏联引进了喷淋塔除氟脱硫工艺，脱硫效率在30%左右。虽然起步较早，但是后续烧结烟气净化工艺在很长一段时间内并未得到有效发展。国内烧结烟气净化工艺真正起步是在2005年以后，至2008年年底，国内包括包钢、济钢、宝钢、邯钢等十几家单位均增建了烧结烟气脱硫装备。近10年来，烧结烟气脱硫工艺发展更为迅速，在大型烧结机上得到了普遍应用。以河钢邯钢为例，2008至2012年在烧结机上分别采用了气固悬浮吸收（gas-solidsuspensioncalciumadsorption，GSCA）法、循环流化床（cyclingfluidizedbed，CFB）法、旋转喷雾干燥（spraydry－basedadsorption，SDA）法、石灰石石膏－环保旋流水浴式等各类脱硫工艺技术进行烟气净化处理，在烟气脱硫方面均取得了较好的效果。虽然烧结烟气脱硫技术得到了普遍应用，但是随着国家环保减排标准越来越严格，尤其是进入“十三五”以来，在新的环保发展理念要求下，传统脱硫技术已经不能满足新形势下的环保要求。最为突出的方面就是对NOx的控制，传统烟气净化工艺脱硝效率低下、甚至完全没有脱硝效果。
2环保新形势下烧结烟气净化工艺选择
2.1关键技术和调试操作要领
（１）烧结生产需要氧的参与，选择头、尾循环就是为了保证氧的满足。氧气含量对烧结矿的质量和烧结速度均有影响，从实际情况看，当氧含量由正常的２１％下降到１５％左右，烧结速度、成品率、转鼓、利用系数均略有下降，但幅度不大；当氧含量下降到１３％以下，烧结速度急速下降，烧结矿的质量也明显恶化。为保证烧结矿质量，所以选择了头部、尾部两段风箱含氧较高的烟气来循环，使循环烟气罩内烟气氧含量不低于１５％，同时在烧结机循环烟罩上增加电动蝶阀，如果循环烟气氧含量低于１４％以下，调节阀门自动并逐渐调整开度，当罩内氧气含量大于２０％时，调节阀门开度关闭。（２）循环烟气温度的选择需要。从调试结果看出，当循环烟气的温度由室温提高到２００℃，烧结的各项指标有所改善，当温度提高到２５０℃时，烧结的成品率、垂直烧结速度、利用系数均有下降，可见循环烧结的烟气温度控制在１５０－２００℃之间较好，所以增加尾部最后一个高温风箱与头部风箱调和，既利用了烟气余热，又改善了烧结过程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2ACP法净化技术
三号烧结机的ACP法烟气净化设施主要包括烟气系统、吸附系统、解析系统、活性炭输送系统、活性炭装料系统、制酸及废水预处理系统等。ACP法的工艺流程如图1所示。结合图1，ACP法的具体流程：①烧结烟气经混匀进入两套净化设施，每一路烟气被调节至135℃以下，先后经过两级增压风机及吸附塔；②吸附塔入口前喷入氨气，烟气依次经过吸附塔前室、中室和后室3个通道，SO2、NOx、二噁英、重金属及粉尘等污染物被活性炭层吸附，或经催化反应生成无害物质，净烟气由主烟囱排放；③活性炭由吸附塔顶部加入，在重力和塔底出料装置作用下形成移动床；④吸附污染物的活性炭进入解析塔，在400℃以上和停留时间＞3h等条件下，解析出富硫气体（SO2richgas，SＲG）并被送往制酸系统，再通过净化、转化、干吸等工序，制备98%或95%浓硫酸；⑤制酸系统产生的酸性废水经过中和、重金属脱除及蒸氨等工序的预处理，再送化工深度处理；⑥解析后的活性炭经筛分再返回吸附塔重新吸附SO2和NOx等污染物，筛下的废活性炭粉返回烧结生产作为燃料使用；⑦制酸系统产生的混合气体返回烟气净化系统。
2.3逆流式CSCＲ工艺运行效果
逆流式CSCＲ烟气净化工艺实现了多种污染物的一体化脱除，正常情况下颗粒物排放质量浓度＜10mg/Nm3，SO2排放质量浓度5mg/Nm3左右，NOx排放质量浓度＜50mg/Nm3，均达到超低排放限值要求。颗粒物排放质量浓度基本在8mg/Nm3左右，个别时期偶有超过10mg/Nm3的情况，但是经过调整后很快能恢复至正常区间，未出现长时间连续超标的情况；SO2排放质量浓度较为稳定，基本在5mg/Nm3左右，均值全部达到超低排放要求，且最高值仅为17.4mg/Nm3，远低于超低排放35mg/Nm3的要求；NOx排放质量浓度一般在35～40mg/Nm3的范围，3月份上半月仅有两个小时均值超过了50mg/Nm3，正常运行条件下能够明显达到超低排放要求；系统运行过程中，委托有资质的检测机构对二噁英排放当量浓度也进行了检测，其排放当量浓度＜0.5ngTEQ/Nm3，也达到了当前最严格的标准要求。
2.4烟气净化工艺选择建议
根据经验，选择烟气净化工艺时以下问题需重点考虑。（1）污染物净化指标。净化指标是工艺选择的第一要素，不仅要满足当前的排放要求，还要对未来环保形势有所预判。总体来看颗粒物和SO2的脱除相对容易，NOx的脱除比较困难，未来二噁英的脱除也需同步考虑。（2）安全稳定运行。安全稳定运行包含两个方面：一方面，是否会对职工作业产生危害，比如SCＲ工艺中使用液氨时，需对液氨的存储、使用以及氨逃逸进行严格管控；另一方面，净化指标能否长期稳定，不能因为净化指标波动而影响正常的烧结生产。（3）投资及运行维护费用。不同工艺固定投资差异明显，在进行工艺选择时不仅要考虑固定投资，也要对后续运行维护费用进行全面核算。另外，由于存在环保补偿政策，排放指标较好的企业会得到税收减免补偿，该部分产生的效益也需考虑在内。（4）二次产物及危废。石灰石膏脱硫工艺中脱硫灰的处置已经成为难题，其他烟气净化工艺中也多数不同程度存在固废、废水甚至危废等，这些二次产物如何处理也需慎重考虑。
结语
随着超低排放政策的日益严格烧结烟气净化技术实现了快速发展，虽然多项技术已有成功实现超低排放的案例，但是均不同程度存在一定的限制因素。各家单位应充分考虑自身实际条件，选择最合适的净化技术。
参考文献：
［1］赵春丽，吴铁，伯鑫，等.钢铁行业烧结烟气脱硫现状及协同治理对策建议［J］.环境工程，2014（10）：76－78.
［2］许满兴，张天启.烧结节能减排实用技术［M］.北京：冶金工业出版社，2018.
论文作者:黄亚鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/18
标签：烟气论文; 工艺论文; 活性炭论文; 超低论文; 浓度论文; 污染物论文; 质量论文; 《基层建设》2019年第18期论文;