废气循环是烧结改造主方向

　当下全国多地出现雾霾天气，环保的警钟再鸣。国务院总理李克强2月12日主持召开国务院常务会议，研究部署进一步加强雾霾等大气污染治理。可见，全国已经掀起了一场对抗雾霾的环保持久战。

　　在环保的重压下，钢铁行业将面临更大的挑战。如今，中国钢铁行业已经从传统的污染大户向绿色产业转型，积极承担起降低污染、降低能源消耗的责任，越来越多的钢铁企业承诺：不做雾霾天气的制造者，争当蓝天碧水的护卫者。那么，钢铁生产中应注意哪些PM2.5排放点?应如何解决细颗粒物的污染问题?本期《节能环保》版为钢铁行业深入了解雾霾到应对措施提供了一些思路和方法，以供参考。

　　本报实习记者李博含

　　“现在大家都在关心雾霾(PM2.5)问题，钢铁企业也不例外。”1月份在北京召开的中国钢铁工业协会2014年理事(扩大)会议上，北京京诚嘉宇环境科技有限公司冶金清洁生产技术中心杨晓东表示。他在报告中指出，淘汰落后产能是最直接的节能减排措施，目前在治理细颗粒物污染方面，钢铁行业还须加大重视。

　　淘汰落后减排效果最直接

　　根据国家“十二五”淘汰落后产能计划，钢铁行业须淘汰炼铁产能7500万吨，落后炼钢产能4800万吨。杨晓东预测，按吨钢减排量保守估算，即烟粉尘和SO2、NOx减排量分别为3千克/吨、2千克/吨，则可分别减少烟粉尘和SO2排放量14.4万吨、NOx排放量9.6万吨。

　　杨晓东指出，在钢铁产能保有量最大的环渤海地区，以压缩1/3钢铁产能估算，则可减少颗粒物排放量约18万吨、SO220万吨、NOx18万吨。

　　一罐到底具有多重优势

　　杨晓东表示，要加快化解过剩产能，就要系统布局，总体考虑。杨晓东强调，城市要进行产业布局调整与钢厂搬迁，实现规划先行;实施清洁生产、致力循环经济建设和低碳发展，创新发展钢铁工业;在城市化、工业化过程中与钢铁生产建立新型工业化体系，运用新工艺、新技术、新产品，生产绿色产品;在区域经济发展中，走生态工业之路;实施钢铁生产污染防治技术，完善末端治理。

　　“这要求我们重塑新一代钢铁流程。”杨晓东表示。

　　以高炉-转炉流程为例，一罐到底模式或将成为节能减排的重要方式。据介绍，一罐到底技术，是指取消传统的混铁炉和鱼雷罐车装置，直接采用铁水罐运输铁水，将铁水的承接、运输、缓冲储存、铁水预处理、转炉兑铁、容器快速周转和铁水保温等功能集为一体。

　　“一罐到底将提供连续、紧凑、高效、节能的铁元素运输。”杨晓东表示，“这种模式可实现高炉与转炉生产的热衔接，完成铁水‘三脱’，协同物质流与能量流运行。”

　　数据显示，采用一罐到底工艺，热效率可达到93%，损耗率从13.5%下降到6.8%。在首钢京唐钢铁公司，通过在高炉-转炉流程采用一罐到底技术，缩短了工艺流程，减少了一次铁水倒罐作业和所产生的烟尘污染，铁水温降减少50℃以上，年节能1.69万吨标煤，减排5.32万吨CO2，减少粉尘量产生4700吨。

　　“这种模式将是今后新建钢铁厂高炉-转炉界面模式的发展方向。”杨晓东表示，“它取消了炼钢车间倒罐坑、减少一次铁水的倒罐作业，能够缩短工艺流程、紧凑总图布置、降低能耗、减少铁损、减少烟尘排放，具有多重优势。”

　　废气循环是烧结改造主方向

　　在烧结烟气处理方面，杨晓东介绍，国内外钢企普遍采用烧结烟气循环技术，在保障生产指标不降低的情况下，可减少烧结工艺生产的废气排放总量和污染物排放量，并可回收烟气余热、降低烧结生产能耗。

　　在日本，新日铁公司通过采用废气分区再循环技术，户田厂3号烧结机的废气量和颗粒物分别减少了28%和40%;在西门子奥钢联集团，通过应用名为Eposint的环保型工艺优化烧结技术，林茨钢厂5号烧结机和陕西龙钢集团吨烧结矿废气量减少25%~28%，颗粒物降低30%~35%;在德国，HKM公司通过LEEP低排放和能源优化烧结技术，烧结机吨烧结矿废气量减少45%，颗粒物减少50%~55%;我国宝钢股份通过具有自主知识产权的烧结废气余热循环利用技术，宁钢1号烧结机废气量减少了30%~40%以上，颗粒物最多可减少50%。

　　“采用烧结废气循环技术是我国烧结机升级改造的主要方向。”杨晓东表示。

　　细颗粒物处理推荐三类技术

　　有研究表明，钢铁厂环境空气中颗粒物粒径约为1.2μm，细颗粒物污染严重。

　　“控制细颗粒是行业废气控制面临的不可回避的问题。”杨晓东强调。当前，钢铁企业现有固定污染源大都安装了高效的电除尘器、袋式除尘器或湿式除尘器，除尘效率可达99%以上，仅有约1%的烟粉尘排入大气。但多数除尘设备多以质量脱除效率表示除尘性能，没有考虑PM2.5的净化效果，目前的技术水平和监测设备尚无法准确描述钢铁行业PM2.5的排放情况。

　　杨晓东表示，尽管目前对冶金烟气开展了常规监测，对其粒径谱的分析却很少。对现有颗粒物控制技术(除尘)和设备，也缺少系统的现场运行有效性研究，尤其缺少分级效率的实测数据。

　　杨晓东介绍，当前以下几种除尘装置对烟气粉尘，特别是细颗粒物处理效果较好：

　　一是移动电极电除尘器。这种除尘器旋转极板通常设在最后一个电场，极板平行烟气流动方向由链条、链轮、减速电机带动周而复始的运转，通过设置在灰斗内的旋转钢丝刷清除集尘，有效避免了二次扬尘。此外，极板表面洁净，不会发生反电晕现象，净化后颗粒物的质量浓度为20mg/Nm3~30mg/Nm3，具有较好的净化PM2.5的作用。

　　二是湿式电除尘器。湿式电除尘器与干式电除尘器的除尘机理完全一样，主要区别在于：湿式除尘采用液体冲洗集尘极表面，最大限度地减少二次扬尘，显著降低了电除尘器出口浓度。湿式电除尘器可处理高温、高湿烟气，可以去除超细颗粒、液滴和雾，净化效率高，排放物的质量浓度小于20mg/Nm3。

　　三是电袋复合除尘器。电袋复合除尘器是基于静电除尘和袋式除尘两种成熟的除尘理论而提出的一种新型除尘技术，目前已有个别钢企应用在烧结机机尾除尘上，排放物的质量浓度可以低于10mg/Nm3，对微细粒子具有很好的过滤作用。但该技术设备复杂，投资较高，设备阻力较大，使维护量增加。