邢奕等：中国钢铁行业超低排放之路 5 对低廉的Y-Al2O3作为吸附剂，改性后的Y-A12O3 生成，而且布袋除尘器与脱硝反应器整合使得反 具有选择吸附性，可以有效地吸附烟气中的二氧 应表面布气更加均匀，同时经除尘后的烟气在 化硫，另外系统保留了原来的活性炭对氨氧化物 SCR反应过程中也能减少对催化剂的磨损.但是 的吸附，而后吸附饱和的吸附材料还可以对二氧 由于本工艺中各反应步骤都对烟气温度有严格要 化硫和氨氧化物进行脱附，以此来回收烟气中的 求，存在多次降温升温的过程，对能源的利用效率 两种有害物质，这种技术不仅实现了技术的革新， 低，增加外部成本 降低了运行成本，同时也在污染物回收利用方面 “多污染物中低温协同催化净化技术”（图3） 取得了成绩，可以说是在达到环保要求的同时产 也是“半干法脱硫耦合SC℉脱硝一体化技术”的 生了二次经济效益 一种，同时也是“密相干塔脱硫耦合SCR脱硝一 3.3多污染物中低温协同催化净化技术 体化技术”与现场实际相结合派生出的一种同时 现阶段，半干法脱硫耦合SCR协同技术主要 脱硫脱硝技术，它的主要工艺设备包括热风炉、脱 包括“SDA半干法脱硫耦合SCR脱硝技术”、“密 硝塔、余热锅炉、脱硫塔、引风机等，其工艺流程 相干塔脱硫耦合SCR脱硝一体化技术”.“SDA半 为：焦炉烟气经过热风炉加热后进入SCR脱硝工 干法脱硫耦合SCR脱硝技术”工艺中主要包括引 艺，之后通过余热锅炉进行余热回收，余热回收过 风机、脱硫塔、喷氨装置和除尘脱销一体化系统. 程中产生的高压蒸汽进入蒸汽管网进行利用，回 该技术应用Na,O3作为脱硫剂，通过旋转喷雾干 收余热后的烟气进入密相干塔，在塔内经链式搅 燥塔(SDA)对烟气进行脱硫，脱硫烟气通过袋式 拌器与脱硫剂充分混合实现脱硫.带有颗粒物的 除尘器除尘后，在经短暂升温后进行NH-SCR脱 烟气从塔下部出口排出，进入除尘器进行气固分 硝，净化烟气由烟道口排出 离，净化后的烟气通过烟囱排出.除尘器底部颗粒 世界上首例焦炉废气脱硫脱硝工程的实际应 再次进入密相干塔继续参加反应，而少量反应后 用为宝钢湛江钢铁炼铁厂的“旋转喷雾半干法脱 的脱硫剂排入废料仓.通过SCR脱硝工艺与半干 硫+低温选择性催化还原法(NH,-SCR)脱硝除尘” 法脱硫相结合，可以实现烟气超低排放.该工艺优 技术.它的工艺脱硫效率达80%以上，低温脱硝效 点在于反应速度快，脱硫效率高，缩短系统流程， 率也在80%以上，SDA法在脱硫的同时还能吸附 实现气固两相流完全“同向”、“逆向”整合，大幅 烟道中的黏性物质，使得后续的除尘步骤更稳定 降低投资，减少占地面积，使设备布置更加灵活紧 地运行，提前脱硫也可预防脱销过程中硫酸铵的 凑、物料循环更加合理 Waste heat Steam pipe Coke oven gas steam network Coke oven Denitrification Waste heat Hot stove Desulfurization Main induced flue gas tower boiler tower draft fan Chimney Blast furnace gas Desulfurizer 图3。多污染物中低温协同催化净化技术工艺流程图 Fig.3 Process flow chart of multi-pollutant medium-and low-temperature cooperative catalytic purification technologies 该技术首先利用在河钢邯钢焦化厂1#、2#焦 浓度远低于超低排放要求，这也为焦炉烟气脱硫 炉烟气处理项目上，该项目是全国首套焦炉烟气 脱硝开辟了一条新的技术路线 密相干塔脱硫耦合SCR脱硝工程，其中热风炉燃 3.4烧结烟气循环技术 料采用焦炉煤气与高炉煤气相结合的供热模式， 烧结烟气循环技术是20世纪80年代初由日本 烟气余热回收产生的高压蒸汽可以输送到蒸汽使 公司住友工业公司首先进行工业试验并于1983年 用节点进行利用，另外，脱硫出口烟气中SO2质量 顺利投产应用的一项节能减排技术，该工艺技术 浓度小于30mgm3,粉尘质量浓度小于10mgm3, 的典型工艺过程是将烧结机后端烟气重新引入烧 NO,质量浓度小于100mgm3,能够达到设计要求 结机混风系统，这样不仅能够进行能源的回收利 的同时也达到了超低排放要求，尤其是氨氧化物 用，还能降低烟气中污染物的排放量.在世界上，烧对低廉的 γ-Al2O3 作为吸附剂，改性后的 γ-Al2O3 具有选择吸附性，可以有效地吸附烟气中的二氧 化硫，另外系统保留了原来的活性炭对氮氧化物 的吸附，而后吸附饱和的吸附材料还可以对二氧 化硫和氮氧化物进行脱附，以此来回收烟气中的 两种有害物质，这种技术不仅实现了技术的革新， 降低了运行成本，同时也在污染物回收利用方面 取得了成绩，可以说是在达到环保要求的同时产 生了二次经济效益. 3.3    多污染物中低温协同催化净化技术 现阶段，半干法脱硫耦合 SCR 协同技术主要 包括“SDA 半干法脱硫耦合 SCR 脱硝技术”、“密 相干塔脱硫耦合 SCR 脱硝一体化技术”. “SDA 半 干法脱硫耦合 SCR 脱硝技术”工艺中主要包括引 风机、脱硫塔、喷氨装置和除尘脱销一体化系统. 该技术应用 Na2O3 作为脱硫剂，通过旋转喷雾干 燥塔（SDA）对烟气进行脱硫，脱硫烟气通过袋式 除尘器除尘后，在经短暂升温后进行 NH3 -SCR 脱 硝，净化烟气由烟道口排出[18] . 世界上首例焦炉废气脱硫脱硝工程的实际应 用为宝钢湛江钢铁炼铁厂的“旋转喷雾半干法脱 硫+低温选择性催化还原法 (NH3 -SCR) 脱硝除尘” 技术. 它的工艺脱硫效率达 80% 以上，低温脱硝效 率也在 80% 以上，SDA 法在脱硫的同时还能吸附 烟道中的黏性物质，使得后续的除尘步骤更稳定 地运行，提前脱硫也可预防脱销过程中硫酸铵的 生成，而且布袋除尘器与脱硝反应器整合使得反 应表面布气更加均匀 ，同时经除尘后的烟气在 SCR 反应过程中也能减少对催化剂的磨损. 但是 由于本工艺中各反应步骤都对烟气温度有严格要 求，存在多次降温升温的过程，对能源的利用效率 低，增加外部成本[19] . “多污染物中低温协同催化净化技术”（图 3） 也是“半干法脱硫耦合 SCR 脱硝一体化技术”的 一种，同时也是“密相干塔脱硫耦合 SCR 脱硝一 体化技术”与现场实际相结合派生出的一种同时 脱硫脱硝技术，它的主要工艺设备包括热风炉、脱 硝塔、余热锅炉、脱硫塔、引风机等，其工艺流程 为：焦炉烟气经过热风炉加热后进入 SCR 脱硝工 艺，之后通过余热锅炉进行余热回收，余热回收过 程中产生的高压蒸汽进入蒸汽管网进行利用，回 收余热后的烟气进入密相干塔，在塔内经链式搅 拌器与脱硫剂充分混合实现脱硫. 带有颗粒物的 烟气从塔下部出口排出，进入除尘器进行气固分 离，净化后的烟气通过烟囱排出. 除尘器底部颗粒 再次进入密相干塔继续参加反应，而少量反应后 的脱硫剂排入废料仓. 通过 SCR 脱硝工艺与半干 法脱硫相结合，可以实现烟气超低排放. 该工艺优 点在于反应速度快，脱硫效率高，缩短系统流程， 实现气固两相流完全“同向”、“逆向”整合，大幅 降低投资，减少占地面积，使设备布置更加灵活紧 凑、物料循环更加合理. Coke oven flue gas Denitrification tower Waste heat boiler Waste heat steam Steam pipe network Desulfurization tower Main induced draft fan Hot stove Chimney Coke oven gas Blast furnace gas Desulfurizer 图 3    多污染物中低温协同催化净化技术工艺流程图 Fig.3    Process flow chart of multi-pollutant medium- and low-temperature cooperative catalytic purification technologies 该技术首先利用在河钢邯钢焦化厂 1#、2#焦 炉烟气处理项目上，该项目是全国首套焦炉烟气 密相干塔脱硫耦合 SCR 脱硝工程，其中热风炉燃 料采用焦炉煤气与高炉煤气相结合的供热模式， 烟气余热回收产生的高压蒸汽可以输送到蒸汽使 用节点进行利用，另外，脱硫出口烟气中 SO2 质量 浓度小于 30 mg·m−3，粉尘质量浓度小于 10 mg·m−3 ， NOx 质量浓度小于 100 mg·m−3，能够达到设计要求 的同时也达到了超低排放要求，尤其是氮氧化物 浓度远低于超低排放要求，这也为焦炉烟气脱硫 脱硝开辟了一条新的技术路线. 3.4    烧结烟气循环技术 烧结烟气循环技术是 20 世纪 80 年代初由日本 公司住友工业公司首先进行工业试验并于 1983 年 顺利投产应用的一项节能减排技术，该工艺技术 的典型工艺过程是将烧结机后端烟气重新引入烧 结机混风系统，这样不仅能够进行能源的回收利 用，还能降低烟气中污染物的排放量. 在世界上，烧 邢    奕等： 中国钢铁行业超低排放之路 · 5 ·