摘要：随着社会经济的发展，我国的钢铁企业有了很大进展，烧结机机头烟气排放标准也日趋严格。为实现该超低排放的要求，本文结合我国烧结烟气脱硫脱硝处理的现状，对烧结烟气联合脱硫脱硝工艺路线进行了分析，希望可以为读者提供一些参考。
关键词：烧结烟气；超低排放；技术路线
引言
钢铁工业是我国的重要产业，同时也是主要排污产业之一，为深入贯彻十九大对环境保护的要求，近年来逐步提高了钢铁厂污染物排放指标。
1 国内的烧结烟气脱硫脱硝现状
从世界范围来看，工业生产中所使用的脱硫脱硝技术有十几种，无论脱硫、脱硝技术，均在过往的工程实例中得到了很好的验证。在我国，电力行业率先进行了超低排放改造，而对于钢铁行业，脱硫脱硝技术无法将电力行业中的成熟的技术直接运用在钢铁行业中，两者所用到的技术类似，但是绝不相同。如何将成熟工艺应用于钢铁行业是近年来一直探讨的问题，所应用的脱硫脱硝技术也是处于“百花齐放、百家争鸣”的状态。
近年来，钢铁行业的超低排放改造逐步提上日程，纵观国内钢铁行业烧结烟气脱硫脱硝技术，多采取“多技术协同治理技术路线”或“单个技术对多种污染物一体化脱除技术路线”，从脱除效率、运行稳定、投资及运行经济等多种角度上考虑，“多技术协同治理技术路线”应用更为广泛一些。
脱硝方面的SCR技术、氧化法技术，脱硫方面的湿法工艺，半干法工艺、干法工艺以及脱硫脱硝一体化协同处理技术均在钢铁行业烧结烟气治理中有过工程实例，而通过对烧结烟气特点的分析，通过对具体项目的实际工况要求的考虑，选择最适用于该项目的脱硫脱硝技术则是未来钢铁行业烧结烟气治理中探讨的第一步。
2烧结烟气脱硝超低排放技术浅析
2.1选择性催化还原技术（SCR）
选择性催化还原技术（SCR）是指以氨作为还原剂、钒钨钛等为催化剂，将NOx还原成N2和H2O，从而达到去除NOx的目的。
SCR脱硝效率可达到80%以上，在电厂已经得到广泛应用，但传统SCR技术要求烟气温度在350℃以上才能完成催化还原反应，烧结、球团烟气温度大多在120～180℃，因此，降低催化还原反应的反应温度，成为中低温SCR技术亟待解决的难题。目前，国内已经有烧结机采用低温SCR技术实现了在280℃下80%以上的脱硝效率。
对于采用湿法、半干法脱硫装置的烧结烟气，可通过在脱硫设施后增设中低温SCR脱硝单元，配合以GGH换热器或MGGH换热器系统及热风炉补热系统，使烧结烟气达到280℃以上的烟温，满足催化剂烟温要求，以实现脱硝目的。
目前，我国钢铁行业烟气脱硝处理中，SCR技术的应用最为广泛。
2.2氧化脱硝技术
此方法是采用强氧化剂将烟气中的NO氧化为NO2，并在后续脱硫系统中将NO2吸收，以达到脱硝目的的方法。氧化脱硝技术中采用的强氧化剂种类不一，比较有代表性的有臭氧、次氯酸钠、或多种氧化剂组合配置。
氧化脱硝技术将脱硝方式从催化还原的传统模式转为氧化吸收方向，有别于常用的低氮燃烧、SNCR、SCR等，但很适用于钢铁行业的烧结烟气，首先，烧结烟气温度适用于该种工艺的反应温度，这解决了烧结烟气脱硝的最大难点；其次，该种工艺对粉尘浓度等没有特别的限制要求；脱硝效率可实现60%以上。氧化脱硝系统仅为对NO进行氧化，必须配合炉外吸收装置对氧化后的NO2进行吸收，即氧化脱硝技术用于的烧结烟气必须设置有脱硫系统，氧化脱硝系统设置于脱硫系统之前。
近年来通过研究与应用实例，有技术可以做到在对烟气中氮氧化物有效吸收的同时，还可以提高吸收塔的脱硫效率。在我国，氧化法脱硝应用于大烟气量的烧结机的实例不多，但由于其特点，在未来应有广阔的应用空间。
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3烧结烟气脱硫超低排放技术浅析
3.1湿法脱硫技术
作为目前最为成熟，应用最为广泛的脱硫工艺，湿法脱硫能够稳定实现SO2的超低排放，钙硫比低、副产物石膏性质稳定、系统阻力较小，对负荷、温度具有较宽的适应范围，通过塔内的优化设计，可实现深度协同除尘，超低排放改造量较小。湿法脱硫技术可以处理高含硫的烟气以实现SO2的超低排放，并通过吸收塔内的除雾器或配合湿式电除尘器，可实现粉尘稳定小于10mg/m³的超低排放指标。
湿法脱硫有其优点，但也有其特有的劣势。其一，近年来，多省市发布“消白”政策，湿法脱硫技术需对排放的“白烟”进行脱除。“消白”的主要技术为烟气降温冷凝后再升温排放，达到烟气“消白”效果，而要达到这一目的，势必需要在湿法工艺流程上进行改造，而这种改造又大大增加了企业在环保方面的投资。其二，湿法脱硫产生大量的脱硫废水，脱硫废水处理后的去处，是企业所面临的的另一个问题。
在我国，湿法工艺有大量的工程实例，比较有代表性的湿法脱硫工艺是石灰石-石膏法工艺，其甚至是所有脱硫技术中，应用最为广泛、运行最为稳定的技术；其他湿法技术如镁法、氨法脱硫，在国内也有不同程度的应用。在未来，湿法工艺也将是烧结烟气脱硫技术中最主要的应用技术之一。
3.2半干法脱硫技术
湿法脱硫工艺存在着：腐蚀、湿烟气排放、废水、副产物处理等问题；活性焦（炭）技术存在着投资大、运行成本高、易红焦、后续解析有废水排放等问题。而半干法脱硫技术则在工艺中避免了这些问题，目前在国内也有大量的半干法工程应用，主要是CFB技术、SDA技术。但半干法技术对于高SO2浓度的烟气处理，还无法做到超低排放的要求，这也是半干法技术的局限性。
3.3干法脱硫技术
在我国钢铁行业应用的干法脱硫技术主要是活性焦（炭）技术，该技术也可对NOX、粉尘进行脱除，属于“单个技术对多种污染物一体化脱除技术路线”。但由于该技术投资过高，技术尚未完全成熟，目前国内成功应用的案例不多，但随着技术的不断升级，干法脱硫技术将是脱硫技术未来的发展方向之一。
4烧结烟气联合脱硫脱硝技术探讨分析
4.1半干法（或湿法）脱硫+SCR脱硝联合技术
在我国烧结烟气处理技术中，半干法（或湿法）脱硫+SCR联合脱硫脱硝技术应用比较广泛，并且取得了非常好效果。烟气中的NOX脱除率可以高达80%以上，SO2脱除率更是超过了99%。在应用该工艺处理烧结烟气的过程中，一般SCR工艺布置在脱硫工艺之后，由于SCR技术其对反应温度具有一定的要求，这使得烧结烟气在进行脱硫后需要对烟气进行换热、加热，直至其温度达到SCR催化剂反应温度区间。目前，半干法（或湿法）脱硫+SCR联合脱硫脱硝技术的优势在于技术较为成熟，污染物的脱除效果也较好，同时也不需要已经建设脱硫装置的钢铁工业企业重复建设。但缺点是需要对烟气进行升温，系统中需设置换热系统、热风炉补热系统等，增大了项目投资，增高了运行成本。
4.2氧化法脱硝+半干法（或湿法）脱硫联合技术
烟气中的一氧化氮被氧化成二氧化氮后，进入脱硫系统中与二氧化硫一同吸收，这种技术最大的优势是技术对于烟温的适应性，烧结机的烟气温度在120℃-180℃，这个温度区间恰好满足氧化法脱硝对于烟温的要求，相比于半干法（或湿法）脱硫+SCR脱硝联合技术，氧化法脱硝+半干法（或湿法）脱硫联合技术的投资、运行成本都有优势，通过运行的把控，污染物的脱除效果也能达到超低排放的要求，目前国内也有多项工程应用。
结语
本文探讨了我国主要应用的脱硫脱硝技术，根据具体工况选择最为合适技术路线，从而对烧结烟气进行更佳高效的脱硫脱硝处理，将是未来钢铁行业烟气治理环节所探讨的重点之一。
参考文献：
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[2]谭厚章，熊英莹，王毅斌，等.湿式相变凝聚技术协同湿式电除尘器脱除微细颗粒物研究[J].工程热物理学报，2016（12）：2710-2714.
论文作者:王路宁
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：烟气论文; 技术论文; 湿法论文; 干法论文; 工艺论文; 超低论文; 钢铁行业论文; 《电力设备》2019年第19期论文;