在實(shí)現(xiàn)燒結(jié)煙氣超低排放的同時(shí)，要警惕不惜代價(jià)以達(dá)到超低排放的誤區(qū)。燒結(jié)煙氣超低排放應(yīng)滿足全生命周期低資源能源消耗、低污染物排放和低生態(tài)破壞的要求。因此，開發(fā)源頭及過程減排和末端治理相結(jié)合的技術(shù)體系，對于實(shí)現(xiàn)燒結(jié)煙氣超低排放具有重要意義。
本文將從燒結(jié)煙氣多污染物過程控制和末端凈化相協(xié)同等方面進(jìn)行詳細(xì)論述。建議收藏！
1 燒結(jié)煙氣及污染物減量技術(shù)
1.1 降低燒結(jié)系統(tǒng)漏風(fēng)技術(shù)
燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)量的大小與風(fēng)箱系統(tǒng)的內(nèi)外壓差△P及移動臺車與風(fēng)箱間結(jié)合面的間隙δ有關(guān)?！鱌決定于風(fēng)箱內(nèi)負(fù)壓的大小，風(fēng)箱內(nèi)負(fù)壓的大小又決定于燒結(jié)混合料的阻力大小。δ與間隙位置、密封結(jié)構(gòu)、加工制造、運(yùn)行工況等息息相關(guān)?？梢?，通過加強(qiáng)原料準(zhǔn)備、強(qiáng)化混勻制粒等措施改善燒結(jié)料層透氣性，開發(fā)先進(jìn)的密封技術(shù)以減小設(shè)備動靜結(jié)合面漏風(fēng)間隙是降低燒結(jié)系統(tǒng)漏風(fēng)量的關(guān)鍵。
1.1.1 降低燒結(jié)料層阻力技術(shù)
1）生石灰雙級雙螺旋攪拌消化技術(shù)。
常規(guī)的生石灰消化系統(tǒng)存在消化能力差、時(shí)間短、除塵難度大等問題，限制了該技術(shù)的應(yīng)用。雙級雙螺旋攪拌生石灰消化技術(shù)及裝備，將整個消化過程分為兩級（一級預(yù)消化、二級充分消化，如圖1所示），延長了消化時(shí)間，完善了消化過程，提高了消化率。它在單螺旋的基礎(chǔ)上，增加一個螺旋轉(zhuǎn)子，形成雙軸攪拌形式，具有攪拌、粉碎結(jié)塊和自清理等多重作用與功效，大幅提高了攪拌頻率和消化反應(yīng)速度。
針對生石灰消化過程產(chǎn)生的粉塵強(qiáng)黏結(jié)性、親水性、高分散性及水硬性等幾大特點(diǎn)，開發(fā)出復(fù)合濕式除塵技術(shù)。
雙級雙螺旋攪拌生石灰消化器及配套復(fù)合濕式除塵器已于2016年底在新余鋼鐵6號燒結(jié)機(jī)投入運(yùn)行，與燒結(jié)機(jī)同步作業(yè)，消化率達(dá)87.5%，混合料制粒效果改善，年增產(chǎn)燒結(jié)礦8萬噸，粉塵排放濃度低至9.87mg/m3，配料室環(huán)境明顯改善，消化系統(tǒng)除塵廢水實(shí)現(xiàn)“零”排放。
2）強(qiáng)化混勻制粒技術(shù)。
強(qiáng)力混勻裝備根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，可分為臥式和立式強(qiáng)力混合機(jī)。臥式強(qiáng)力混合機(jī)在工作過程中，筒體固定，主軸旋轉(zhuǎn)帶動犁頭運(yùn)動，使物料產(chǎn)生對流運(yùn)動、混合充分。立式強(qiáng)力混合機(jī)在工作過程中，轉(zhuǎn)動的混合桶體和高速旋轉(zhuǎn)的攪拌槳
配合，使混合料進(jìn)行劇烈的對流、剪切、擴(kuò)散運(yùn)動，混勻更為充分。中冶長天成功開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的臥式和立式強(qiáng)力混合機(jī)，其中，立式強(qiáng)力混合機(jī)（如圖2所示）與進(jìn)口愛立許的相比，一次性投資成本可降低40%，運(yùn)行成本可降低20%，且耐磨件使用壽命更長。
1.1.2 燒結(jié)機(jī)綜合密封技術(shù)
燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)部位中，頭、尾端部漏風(fēng)為嚴(yán)重，也難治理。負(fù)壓吸附式端部密封技術(shù)（如圖3所示）以負(fù)壓作為密封動力，迫使風(fēng)箱密封板與燒結(jié)機(jī)臺車底板側(cè)部貼合，達(dá)到接合部的密封，巧妙地解決壓差與密封的矛盾。頂部密封板由分體式改為整板式，徹底消除了傳統(tǒng)分體式浮動密封體之間的間隙所導(dǎo)致的漏風(fēng)，而且省去了灰箱。
該技術(shù)在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用，其中寶鋼湛江2號550m2燒結(jié)機(jī)初期測試漏風(fēng)率僅為17.8%，日本和歌山185m2燒結(jié)機(jī)測試漏風(fēng)率僅為16.7%。燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率降低，有助于降低燒結(jié)機(jī)主抽風(fēng)機(jī)功率及燒結(jié)煙氣末端治理負(fù)荷。
1.2 燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)
燒結(jié)煙氣循環(huán)工藝是將一部分燒結(jié)過程產(chǎn)生的煙氣返回?zé)Y(jié)機(jī)臺車料面進(jìn)行循環(huán)燒結(jié)的方法。這種方法一方面，可以明顯減少廢氣的排放量，從而降低脫硫脫硝裝置的投資和運(yùn)行成本；另一方面，循環(huán)燒結(jié)過程中燒結(jié)煙氣的部分顯熱和潛熱將被回收利用，一定程度上可以降低焦粉的配比。此外，循環(huán)煙氣中的部分粉塵會被吸附并滯留于燒結(jié)料層中；PCDD/Fs和NOx在通過燒結(jié)料層時(shí)，部分經(jīng)過熱分解得到減排；SO2得以富集，有利于提高脫硫系統(tǒng)的脫硫效率。
根據(jù)燒結(jié)煙氣的來源，循環(huán)工藝又分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)。內(nèi)循環(huán)是從主抽風(fēng)機(jī)前的風(fēng)箱支管取風(fēng)進(jìn)行循環(huán)；外循環(huán)是從主抽風(fēng)機(jī)后的煙道取風(fēng)進(jìn)行循環(huán)。鑒于燒結(jié)煙氣中O2含量不滿足燒結(jié)生產(chǎn)要求（通常不宜低于18%），而環(huán)冷機(jī)中低溫段冷卻廢氣（O2含量與空氣類似）的開發(fā)利用困難，可通過兌入部分冷卻廢氣，來實(shí)現(xiàn)燒結(jié)煙氣富氧。
目前，我國已將燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)列為鋼鐵行業(yè)清潔生產(chǎn)的重點(diǎn)推廣技術(shù)。寶武2號600m2新建燒結(jié)工程即采用了該技術(shù)，設(shè)計(jì)過程中除了充分考慮燒結(jié)系統(tǒng)的風(fēng)量平衡、壓力平衡、氧量平衡之外，還借助ANSYS軟件對循環(huán)系統(tǒng)的煙氣混合器、分配器及循環(huán)罩三大核心部件進(jìn)行建模、流場仿真及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，工程投產(chǎn)后預(yù)計(jì)燒結(jié)煙氣外排量減少25%，NOx和二噁英排放量降低20%，噸礦工序能耗降低1-2kgce。
1.3 清潔燃?xì)饬厦骓敶档虲低NOx燒結(jié)技術(shù)
燃?xì)饬厦骓敶导夹g(shù)是在燒結(jié)點(diǎn)火爐后適當(dāng)位置的燒結(jié)料面頂部噴入一定量的燃?xì)猓蛊湓跓Y(jié)負(fù)壓的作用下被抽入料層內(nèi)，并在燃燒層上部燃燒放熱。首先從熱值等量置換角度來講，該工藝是以燃?xì)獯娌糠止腆w燃料；其次，通過噴氣位置的控制，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)料層頂部靠點(diǎn)火煤氣+固體燃耗、中上部靠頂吹燃?xì)?固體燃耗、下部料層靠自蓄熱+固體燃耗的梯級供熱方式，使整個燒結(jié)料層內(nèi)的熱量分布更合理、熱量利用率更高，從而在整體上降低固體燃料消耗，相應(yīng)的燒結(jié)COx、SOx、NOx等污染物的生成量也相應(yīng)減少。燒結(jié)料層內(nèi)熱量分布更合理，將產(chǎn)生更多優(yōu)質(zhì)復(fù)合鐵酸鈣，也有助于抑制NOx的產(chǎn)生。
中冶長天開發(fā)的清潔燃?xì)饬厦骓敶档虲低NOx 燒結(jié)技術(shù)和成套裝備已在韶鋼360m2燒結(jié)機(jī)上成功投運(yùn)（如圖4所示）。燒結(jié)料面噴入1Nm3燃?xì)?，可減少焦粉量1.5-1.8kg，降低CO2排放2%，降低SO2排放5%，降低NOx排放10%，提高燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度0.15%，提高燒結(jié)礦成品率0.3%。值得注意的是，采用該技術(shù)后，5-10mm粒徑的燒結(jié)礦比例降低1.46%，這對高爐冶煉是非常有利的。
2 燒結(jié)煙氣多污染物協(xié)同深度凈化技術(shù)
國內(nèi)外工業(yè)煙氣治理都經(jīng)歷了從單一除塵，到除塵及脫硫復(fù)合控制，后到除塵及多污染物協(xié)同治理的過程。通過考察各種技術(shù)路線的多污染協(xié)同脫除效率、副產(chǎn)物的資源化程度、運(yùn)行可靠性及性價(jià)比后，普遍認(rèn)為活性炭法煙氣凈化技術(shù)和中低溫SCR技術(shù)比較適應(yīng)鋼鐵燒結(jié)煙氣超低排放技術(shù)要求。當(dāng)然，還有一些其他方法如氧化法等也在不斷探索之中。
2.1活性炭法煙氣凈化技術(shù)
2.1.1 活性炭對不同污染物脫除機(jī)理
活性炭脫硫原理是：利用活性炭的吸附特性和催化特性，使煙氣中SO2與煙氣中的水蒸氣和氧反應(yīng)生成H2SO4吸附在活性炭的表面，吸附SO2的活性炭加熱再生，釋放出高濃度SO2氣體，再生后的活性炭循環(huán)使用，高濃度SO2氣體可被加工成硫酸、單質(zhì)硫等多種化工產(chǎn)品。脫硝原理是：通過活性炭催化氮氧化物和氨反應(yīng)的特性，實(shí)現(xiàn)氮氧化物的脫除。