工程科学学报，第39卷，第5期：693-701,2017年5月 Chinese Journal of Engineering,Vol.39,No.5:693-701,May 2017 D0L:10.13374/j.issn2095-9389.2017.05.007;htp:/journals.ustb.edu.cn 影响烧结工艺过程O,排放质量浓度的主要因素解析 吴胜利)四，张永忠12)，苏博)，王旭明2)，张丽12) 1)北京科技大学冶金与生态工程学院.北京1000832)宝山钢铁股份有限公司，上海201900 ☒通信作者，E-mail:wushengli@usth.cdu.cn 摘要在烧结烟气脱硫治理取得成效之后，烟气脱硝迅即摆上钢铁企业的环保治理议程.在尚无经济有效的末端治理脱 硝工艺的前提下，有必要在烧结生产中进行工序过程控制，从而保持烧结烟气NO,排放质量浓度处于较低水平.本文通过统 计解析的研究方法，系统分析了2013至2014年宝钢实际烧结过程中原燃料条件参数、工艺条件参数对烟气中N0,排放质量 浓度的影响规律.研究结果表明：适当降低赤铁矿的使用比例，提高烧结粉、返矿的配比，提高钙质熔剂中石灰石的使用比 例，降低镁质熔剂使用比例，保持烧结矿较高的碱度水平，强化制粒提高料层透气性，坚持厚料层烧结等措施均有利于抑制烧 结烟气NO,的排放质量浓度水平. 关键词烧结：氮氧化物：烟气减排：过程控制：相关性分析 分类号X756 Analysis of main factors affecting NO,emissions in sintering process WU Sheng-li),ZHANG Yong-zhong'),SU Bo,WANG Xu-ming),ZHANG Li) 1)School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Baoshan Iron Steel Co.Ltd.Shanghai 201900,China Corresponding author,E-mail:wushengli@ustb.edu.cn ABSTRACT After effectively controlling the desulfurization of sintering flue gas,steel companies are now putting denitration on their agendas.In the absence of an economically viable and efficient end-of-pipe de-NO,system,it is necessary to control the sintering process to reduce NO,emissions.In this study,the influence of raw material and process condition parameters on NO,emissions was statistically analyzed with data from Baosteel's sintering production during 2013-2014.The results indicate that NO,emission levels associated with the sintering process can be lowered by decreasing the percentage of hematite,raising sintering fines and the return fines ratios,and enhancing the cold-air permeability,calcium ratio,and sintering bed depth. KEY WORDS sintering process;nitrous oxides;flue gas reduction;process control;correlation analysis 铁矿石烧结生产过程中，将产生大量的含有多种烟气脱硫的问题，目前国内烧结机普遍增设了烟气脱 大气污染物的烟气，主要包括颗粒物、二氧化硫、氨氧硫设施，烧结烟气二氧化硫的排放得到了有效控制，但 化物、二嗯英及呋喃类物质等有毒有害物质.其中，烧在烧结烟气脱硝问题上，相对于一些发达国家尚存在 结过程排放的N0,总量每年有1.0×10°t左右，约占 不小的差距，例如日本90%以上的烧结厂对烧结烟气 全国NO,总排放量的6%[川.N0,容易形成光化学烟 进行脱硝处理，而我国只有很少的企业对烧结烟气排 雾，危害人体健康.同时，NO,也是形成酸雨的主要物放的NO,进行处理).与此同时，鉴于环保“新规”的 质之一，严重影响生态环境质量。随着我国国民经济 要求，自2015年起烧结烟气氮氧化物排放的质量浓度 水平的不断提升，对发展过程中所出现的环境问题的 限值需由500mgm3降低至300mg·m3.因此，烧结 重视程度日益提升.我国从90年代起开始重视烧结 烟气中氨氧化物的减排治理已经摆上钢铁企业环保治 收稿日期：2016-09-11工程科学学报,第 39 卷,第 5 期:693鄄鄄701,2017 年 5 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 39, No. 5: 693鄄鄄701, May 2017 DOI: 10. 13374 / j. issn2095鄄鄄9389. 2017. 05. 007; http: / / journals. ustb. edu. cn 影响烧结工艺过程 NOx 排放质量浓度的主要因素解析 吴胜利1) 苣 , 张永忠1,2) , 苏 博1) , 王旭明2) , 张 丽1,2) 1) 北京科技大学冶金与生态工程学院, 北京 100083 2) 宝山钢铁股份有限公司, 上海 201900 苣 通信作者, E鄄mail: wushengli@ ustb. edu. cn 摘 要 在烧结烟气脱硫治理取得成效之后,烟气脱硝迅即摆上钢铁企业的环保治理议程. 在尚无经济有效的末端治理脱 硝工艺的前提下,有必要在烧结生产中进行工序过程控制,从而保持烧结烟气 NOx 排放质量浓度处于较低水平. 本文通过统 计解析的研究方法,系统分析了 2013 至 2014 年宝钢实际烧结过程中原燃料条件参数、工艺条件参数对烟气中 NOx 排放质量 浓度的影响规律. 研究结果表明:适当降低赤铁矿的使用比例,提高烧结粉、返矿的配比,提高钙质熔剂中石灰石的使用比 例,降低镁质熔剂使用比例,保持烧结矿较高的碱度水平,强化制粒提高料层透气性,坚持厚料层烧结等措施均有利于抑制烧 结烟气 NOx 的排放质量浓度水平. 关键词 烧结; 氮氧化物; 烟气减排; 过程控制; 相关性分析 分类号 X756 Analysis of main factors affecting NOx emissions in sintering process WU Sheng鄄li 1) 苣 , ZHANG Yong鄄zhong 1,2) , SU Bo 1) , WANG Xu鄄ming 2) , ZHANG Li 1,2) 1) School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 2) Baoshan Iron & Steel Co. Ltd. , Shanghai 201900, China 苣 Corresponding author, E鄄mail: wushengli@ ustb. edu. cn ABSTRACT After effectively controlling the desulfurization of sintering flue gas, steel companies are now putting denitration on their agendas. In the absence of an economically viable and efficient end鄄of鄄pipe de鄄NOx system, it is necessary to control the sintering process to reduce NOx emissions. In this study, the influence of raw material and process condition parameters on NOx emissions was statistically analyzed with data from Baosteel爷s sintering production during 2013—2014. The results indicate that NOx emission levels associated with the sintering process can be lowered by decreasing the percentage of hematite, raising sintering fines and the return fines ratios, and enhancing the cold鄄air permeability, calcium ratio, and sintering bed depth. KEY WORDS sintering process; nitrous oxides; flue gas reduction; process control; correlation analysis 收稿日期: 2016鄄鄄09鄄鄄11 铁矿石烧结生产过程中,将产生大量的含有多种 大气污染物的烟气,主要包括颗粒物、二氧化硫、氮氧 化物、二噁英及呋喃类物质等有毒有害物质. 其中,烧 结过程排放的 NOx 总量每年有 1郾 0 伊 10 6 t 左右,约占 全国 NOx 总排放量的 6% [1] . NOx 容易形成光化学烟 雾,危害人体健康. 同时,NOx 也是形成酸雨的主要物 质之一,严重影响生态环境质量. 随着我国国民经济 水平的不断提升,对发展过程中所出现的环境问题的 重视程度日益提升. 我国从 90 年代起开始重视烧结 烟气脱硫的问题,目前国内烧结机普遍增设了烟气脱 硫设施,烧结烟气二氧化硫的排放得到了有效控制,但 在烧结烟气脱硝问题上,相对于一些发达国家尚存在 不小的差距,例如日本 90% 以上的烧结厂对烧结烟气 进行脱硝处理,而我国只有很少的企业对烧结烟气排 放的 NOx 进行处理[2] . 与此同时,鉴于环保“新规冶的 要求,自 2015 年起烧结烟气氮氧化物排放的质量浓度 限值需由 500 mg·m - 3降低至 300 mg·m - 3 . 因此,烧结 烟气中氮氧化物的减排治理已经摆上钢铁企业环保治