闫伯骏等：钢铁行业烧结烟气多污染物协同净化技术研究进展 ·773· 降气固分离技术，依靠层进式和一塔式多污染物净 后进入除尘段，除尘器在塔顶对称分布，通过扰流板 化技术路线形成.同时，该技术首次提出取消烟气 和导流板的合理布置优化烟气流场，在确保高效除 旁路，实现了环保和生产的完全同步运行，并在首钢 尘的前提下，减小烟气中粉尘对除尘设备冲击，延长 实现了成功应用.新型密相半干法烟气集成治理技 使用寿命 术工艺流程见图9 目前，该工艺在邯钢、鞍钢、西昌钢钒、成日钢铁 主轴风机 烧结机烟气 等多家大型钢铁企业成功应用，并取得了显著效果 工艺水 脱疏剂 烟囱 工程应用表明，新型密相半干法烟气集成治理工 T除尘器 加湿机除尘器 增压风机 艺投资运行成本低，对烧结烟气成分的复杂性和 波动性适应良好，系统运行稳定，多污染物协同治 理效果均能满足环保指标，后续的脱硝段目前正 烟气烧结机 在研发中 脱硫剂 外排副产物 平式提升机 2.9国内外先进技术主要指标对比 脱硫塔 废料仓 表2对比分析了上述五种国内外先进烧结烟气 原料仓 多污染物协同控制技术的主要指标，对比结果如下： 刮板式输送机 (1)除高性能烧结废气净化工艺外，其他几项 技术脱硫效率相当，都在95%以上： 图9新型密相半干法烟气集成治理技术工艺流程 (2)高性能烧结废气净化工艺不能净化烧结烟 Fig.9 Process flow chart of dense phase semi-dry flue gas integrated 气中NO,湿法脱硫除尘+选择性催化还原协同净 treatment technology 化技术不能净化烧结烟气中的二嗯英； 新型密相半干法烟气集成治理技术基本工作原 (3)新型密相半干法烟气集成治理技术在投资 理：烧结烟气首先进入系统的密相脱硫段.根据实 建设和运行方面成本最低： 际工艺的不同，脱硫塔进气可分为同向流、逆向流和 (4)在设备同步率方面新型密相半干法烟气集 混合流，不同的进气方式可满足烟气的各种无规则 成治理技术占有明显优势，能保证生产和环保同步 波动.烟气进入脱硫塔后可迅速与脱硫剂反应，快 运行，大大提升了工业生产的稳定性： 速流态化技术的应用确保了烟气与脱硫剂有充足的 (5)现有的烧结烟气治理技术已相对成熟，在 反应时间：烟气脱硫同时在双功能强氧化催化剂的 污染物净化方面都有一定的优势，副产物的资源化 作用下可实现进一步的脱汞和脱二愿英.烟气脱硫 利用会是下一步研究的热点 表2国内外先进脱硫技术主要指标对比[9,4-5，沙] Table 2 Comparison of main indexes of advanced desulfurization technology at home and abroad NO,多代二 出口S02出口粉尘 S02脱除 重金属脱 粉尘脱 设备同步 投资/ 运行成本/ 工艺 脱除率/嘎英脱除 质量浓度」质量浓度/ 率/% 除率/% 除率/% 率/% (万元m2)(元t1) 率/% (mg'm-3)(mg'm-3) 活性炭吸附工艺 95~98 >61 90 82.6 25 ≤30 90 74 9.8 湿法脱硫除尘+选择性催化还原协同 ≥95 70-85 净化技术 >90 6 ≤20 80 35 循环流化床工艺 好 11.5 V >99 50.7 ≤30 90 20-25 5≈6 高性能烧结废气净化干法 75-80 98 >95 >99 ≤200 ≤50 80 40-60 15 新型密相半干法烟气集成治理技术 95-97 90 >95 >99 35 ≤10 100 15-20 5 注：×一无脱除效率：√一有脱除效率，但效率较低 理必将愈发受到重视，多污染物协同治理技术的进 3 结论 一步研发和推广应用必将是未来钢铁行业烧结烟气 目前，我国钢铁企业已经实施的大气污染物控 深度治理的发展方向 制措施基本上都是以单一污染物控制为主，随着钢 我国钢铁行业烧结烟气污染物控制应根据自身 铁行业的环保标准日益严格，原有的污染物控制技 特点和阶段性行业需求选择合理的技术方法.活性 术及思路已展示出来明显的缺陷.钢铁行业作为 炭吸附技术虽然能达到多污染物协同净化的目的， “十三五”期间节能减排工作的重点，大气污染物治 但也存在脱硝效率低、工艺设计欠成熟、建设和投资闫伯骏等: 钢铁行业烧结烟气多污染物协同净化技术研究进展 降气固分离技术,依靠层进式和一塔式多污染物净 化技术路线形成. 同时,该技术首次提出取消烟气 旁路,实现了环保和生产的完全同步运行,并在首钢 实现了成功应用. 新型密相半干法烟气集成治理技 术工艺流程见图 9. 图 9 新型密相半干法烟气集成治理技术工艺流程 Fig. 9 Process flow chart of dense phase semi鄄dry flue gas integrated treatment technology 新型密相半干法烟气集成治理技术基本工作原 理:烧结烟气首先进入系统的密相脱硫段. 根据实 际工艺的不同,脱硫塔进气可分为同向流、逆向流和 混合流,不同的进气方式可满足烟气的各种无规则 波动. 烟气进入脱硫塔后可迅速与脱硫剂反应,快 速流态化技术的应用确保了烟气与脱硫剂有充足的 反应时间;烟气脱硫同时在双功能强氧化催化剂的 作用下可实现进一步的脱汞和脱二噁英. 烟气脱硫 后进入除尘段,除尘器在塔顶对称分布,通过扰流板 和导流板的合理布置优化烟气流场,在确保高效除 尘的前提下,减小烟气中粉尘对除尘设备冲击,延长 使用寿命. 目前,该工艺在邯钢、鞍钢、西昌钢钒、成日钢铁 等多家大型钢铁企业成功应用,并取得了显著效果. 工程应用表明,新型密相半干法烟气集成治理工 艺投资运行成本低,对烧结烟气成分的复杂性和 波动性适应良好,系统运行稳定,多污染物协同治 理效果均能满足环保指标,后续的脱硝段目前正 在研发中. 2郾 9 国内外先进技术主要指标对比 表 2 对比分析了上述五种国内外先进烧结烟气 多污染物协同控制技术的主要指标,对比结果如下: (1) 除高性能烧结废气净化工艺外,其他几项 技术脱硫效率相当,都在 95% 以上; (2) 高性能烧结废气净化工艺不能净化烧结烟 气中 NOx,湿法脱硫除尘 + 选择性催化还原协同净 化技术不能净化烧结烟气中的二噁英; (3) 新型密相半干法烟气集成治理技术在投资 建设和运行方面成本最低; (4) 在设备同步率方面新型密相半干法烟气集 成治理技术占有明显优势,能保证生产和环保同步 运行,大大提升了工业生产的稳定性; (5) 现有的烧结烟气治理技术已相对成熟,在 污染物净化方面都有一定的优势,副产物的资源化 利用会是下一步研究的热点. 表 2 国内外先进脱硫技术主要指标对比[29, 34鄄鄄35, 39鄄鄄41] Table 2 Comparison of main indexes of advanced desulfurization technology at home and abroad 工艺 SO2 脱除 率/ % NOx 脱除率/ % 多氯代二 噁英脱除 率/ % 重金属脱 除率/ % 粉尘脱 除率/ % 出口 SO2 质量浓度/ (mg·m - 3 ) 出口粉尘 质量浓度/ (mg·m - 3 ) 设备同步 率/ % 投资/ (万元·m - 2 ) 运行成本/ (元·t - 1 ) 活性炭吸附工艺 95 ~ 98 > 61 90 姨 82郾 6 25 臆30 90 74 9郾 8 湿法脱硫除尘 + 选择性催化还原协同 净化技术 逸95 70 ~ 85 伊 姨 > 90 46 臆20 80 35 — 循环流化床工艺 95 11郾 5 姨 姨 > 99 50郾 7 臆30 90 20 ~ 25 5 ~ 6 高性能烧结废气净化干法 75 ~ 80 伊 98 > 95 > 99 臆200 臆50 80 40 ~ 60 15 新型密相半干法烟气集成治理技术 95 ~ 97 伊 90 > 95 > 99 35 臆10 100 15 ~ 20 5 注: 伊 —无脱除效率;姨—有脱除效率,但效率较低. 3 结论 目前,我国钢铁企业已经实施的大气污染物控 制措施基本上都是以单一污染物控制为主,随着钢 铁行业的环保标准日益严格,原有的污染物控制技 术及思路已展示出来明显的缺陷. 钢铁行业作为 “十三五冶期间节能减排工作的重点,大气污染物治 理必将愈发受到重视,多污染物协同治理技术的进 一步研发和推广应用必将是未来钢铁行业烧结烟气 深度治理的发展方向. 我国钢铁行业烧结烟气污染物控制应根据自身 特点和阶段性行业需求选择合理的技术方法. 活性 炭吸附技术虽然能达到多污染物协同净化的目的, 但也存在脱硝效率低、工艺设计欠成熟、建设和投资 ·773·