鋼鐵行業(yè)煙氣污染控制技術評價分析

李 婷

（廣西柳鋼環(huán)保股份有限公司，廣西 柳州 545002）

鋼鐵產(chǎn)業(yè)在我國區(qū)域發(fā)展的過程中，發(fā)揮著非常重要的作用，在做出各種重大貢獻的同時，也造成了比較嚴重的環(huán)境問題，各種大氣污染問題相對比較多。鋼鐵行業(yè)的主要大氣污染物包括顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等。隨著國家對大氣污染減排工作重視程度的不斷增加，需要認真做好排放標準的控制工作，合理對相關控制技術進行選擇。

1 鋼鐵行業(yè)煙氣污染控制技術的實際使用情況

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，對鋼鐵的需求量持續(xù)增加，各種鋼鐵企業(yè)越來越多，對鋼鐵企業(yè)的發(fā)展，提出了更高的要求，需要其認真做好大氣污染控制工作。隨著科學技術的不斷發(fā)展，除塵技術已經(jīng)變得越來越成熟。在很多鋼鐵企業(yè)實際運行的過程中，其都會采用靜電除塵技術，部分技術會直接使用布袋除塵技術對脫硫塔后的脫硫灰進行收集工作，對二氧化硫的收集技術變得越來越成熟，技術的發(fā)展不斷呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢。我國鋼鐵企業(yè)煙氣脫硫技術起步相對比較晚，在技術發(fā)展的過程中，不能完全對其它行業(yè)技術進行照搬，需要在實際應用的過程中，結合鋼鐵企業(yè)的實際情況。當前，在鋼鐵企業(yè)發(fā)展的過程中，對氮氧化物的控制技術還處于起步階段，國家對鋼鐵企業(yè)氮氧化物排放量還相對比較寬松，很多脫硝處理的煙氣還不能滿足國家的相關標準要求。在很多鋼鐵企業(yè)實際運行的過程中，通常需要使用兩套脫硫脫硝設備?？傮w上來說，我國在煙氣控制技術上的研究時間還不夠長，各個企業(yè)實際運行情況差異比較大，各個企業(yè)應該結合自身具體的排污特征和特點，合理對煙氣控制技術進行應用。

2 鋼鐵行業(yè)煙氣脫硫技術綜合評價效果分析

煙氣除塵技術。在鋼鐵企業(yè)發(fā)展的過程中，其產(chǎn)生的粉塵量可以站到工業(yè)粉塵排量的25%左右，其中燒結工序所排放的粉塵量可以占到鋼鐵企業(yè)總排放量的42.3%。鋼鐵企業(yè)煙氣除塵意義是非常重大的，通過對顆粒物進行有效的捕集，可以有效降低尾氣當中的顆粒成分含量，讓其達到國家的相關標準。此外，在焙燒環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的鐵化合物含量相對比較高，這個環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的顆粒物質含鐵量也比較多，如果可以回收利用，將產(chǎn)生比較大的經(jīng)濟效益。如果鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模相對比較小，且資金規(guī)模比較小，可以直接使用重力沉降室和雙旋風兩級串聯(lián)除塵模式，能夠對煙氣中百分之九十的顆粒進行凈化，在使用該方法處理之后，尾氣中的顆粒物質含量還相對比較高，為了進一步將其中的顆粒物質含量，可以靜電除塵技術，通過靜電吸附技術來去除其中的顆粒物質。

煙氣脫硫技術。二氧化硫是一種非常常見的工業(yè)污染物質，是我國開展環(huán)保工作的主要針對對象。我國鋼鐵行業(yè)每年排放的二氧化硫經(jīng)常位居前列。在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的過程中，經(jīng)常會伴隨有大量二氧化硫的產(chǎn)生。在其中的燒焙環(huán)節(jié)，往往會產(chǎn)生大量的二氧化硫，如果隨意進行排放，就會對空氣造成非常嚴重的污染。當前我國鋼鐵企業(yè)脫硫技術還處于研發(fā)階段，這個時候就需要積極借鑒西方先進的技術，避免出現(xiàn)走彎路的情況。為了有效控制二氧化硫排放量，在鋼鐵企業(yè)實際運行的過程中，通常會采用以下三個方法：①加強做好源頭的控制。為了避免在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的過程中產(chǎn)生太多的二氧化硫，就需要認真做好生產(chǎn)原料的配比工作，盡量購置硫含量比較低的原料，這樣不僅可以降低生產(chǎn)成本，還可以滿足我國高品位燃料應用的要求。②高煙囪稀釋法。該方法實際應用的過程中，需要借助風力來降低二氧化硫的濃度，不能有效降低空氣當中的二氧化硫排放濃度，這對其實際應用，帶來了一定的負面作用。③煙氣脫硫法。該技術被稱為最有潛力的技術，相關技術種類也比較多，其主要包括石灰石-石膏法、氨-硫法、旋轉噴霧法、循環(huán)流化床法、MEROS法等。

煙氣脫硝技術。在鋼鐵生產(chǎn)的燒焙環(huán)節(jié)，往往會產(chǎn)生比較多的氮氧化物，如果不經(jīng)過處理直接進行排放，就容易對環(huán)境造成比較嚴重的污染。我國當前在煙氣脫硝上采用的技術相對比較多，其主要包括催化還原煙氣脫硝技術、選擇性還原煙氣脫硝技術、同步脫硫脫硝技術等。SCR技術在發(fā)達國家的應用相對比較多，我國對該技術的應用還相對比較少。該技術在350～450℃的反應溫度下，利用飯鎢鈦催化劑來實現(xiàn)對氮氧化物的脫除反應，該技術的脫除率可以保持在百分之九十以上。通過采用氨或者尿素作為還原劑，可以進一步提升脫除效率。同步脫硫脫硝技術也是一種比較常見的煙氣綜合處理技術，其對二氧化硫、氮氧化物和二噁英的脫除效果比較顯著。我國在該技術的研究上，還處于發(fā)展階段，截止2015年底，我國90平方米以上的燒結機已經(jīng)達到500臺。

在我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展的過程中，其主要采用的脫硫技術包括石灰石-石膏法、氨-硫銨法、旋轉噴霧干燥法、循環(huán)床法和MEROS法。這些技術的實際應用要求和效果差距比較大，由于石灰石-石膏法突出的應用效果，其在各種領域中的應用相對比較多[1]。

石灰石-石膏法。該技術術語濕式鈣基脫硫技術的組成部分，在當前煙氣脫硫技術領域中的應用相對比較多，工藝也相對比較成熟，材料的價格相對比較低。該技術方法在市場中占有率相對比較高，是鋼鐵行業(yè)目前普遍采用的技術。其在具體應用的過程中，需要在經(jīng)過破碎和研磨處理之后，將其與水有效混合在儀器，然后泵送到脫硫塔之中，充分同煙氣中的二氧化硫進行反應，在經(jīng)過除霧器的處理之后，及可以通過煙囪排入到大氣當中，對資源循環(huán)進行使用。該技術相對比較成熟，各種脫硫劑的來源相對比較廣泛，其中的脫硫石膏可以直接作為建材進行使用。改技術在實際實際使用的過程中，也存在較多的不足，其脫硫劑的來源相對不夠穩(wěn)定，各種設備腐蝕問題相對比較嚴重，在實際使用的過程中容易出現(xiàn)堵塞和結垢問題，后期設備的維護工作量相對比較的[2]。

氨-硫銨法。該技術屬于濕法脫硫技術的一種，其通常使用氨水作為脫硫劑，脫落副產(chǎn)物為硫酸銨。在整個系統(tǒng)運行的過程中，其主要包括二氧化硫吸收和后續(xù)處理兩個部分。該技術的脫離效率相對比較高，反應速度相對較快，其副產(chǎn)物市場需求量相對比較大，具有比較大的回收價值，系統(tǒng)運行阻力相對比較小。但該技術在實際應用的過程中，其工藝流程相對比較復雜，對脫硫成本影響相對比較大，但可以通過銷售副產(chǎn)物的方式來降低這部分成本。煙氣當中的重金屬和二噁英等容易進入到副產(chǎn)物硫酸銨當中，容易對土壤造成比較嚴重的污染。

旋轉噴霧干燥法。在該技術方法實際使用的過程中，其脫硫劑通常使用的是石灰，副產(chǎn)物為硫酸鈣和亞硫酸鈣。石灰在經(jīng)過消化加水處理之后，就可以制成石灰乳，可以直接經(jīng)由泵抽入到旋轉霧輪中，被霧化的石灰乳液滴可以同煙氣當中的二氧化硫充分進行反應從而生成亞硫酸鈣，這樣就可以完成二氧化硫脫除全過程。其反應副產(chǎn)物通常為顆粒狀，在煙氣被排出吸收塔之后，就可以及時被袋式除塵器給捕捉到。這種工藝的流程相對比較簡單，對水資源和電資源的消耗相對比較低，比較適合在小規(guī)模生產(chǎn)中進行使用。其脫硫效率要小于濕法脫硫技術，但脫硫副產(chǎn)物成分相對比較復雜，通常從反應器的底部排出。脫硫塔排放出的煙氣需要經(jīng)過進一步處理之后，才可以排入到空氣當中。該技術比較適合在對脫硫效率不高的場合進行應用，設備的投資相對比較少，設備后期維護投入相對比較少。

循環(huán)流化床法。該方法在實際應用的過程中，其工作原理同循環(huán)硫化床的工作原理比較類似。其基本工藝流程為：將加水活化的消石灰作為脫硫劑加入到脫硫塔之內，高溫的煙氣會在塔內與其充分進行混惡化，其中的二氧化硫將會被消石灰所吸收，反應產(chǎn)物亞硫酸鹽和少量硫酸鹽通常會隨著煙氣排出。其中的脫硫劑可以循環(huán)進行使用，可以保證脫硫劑的利用率。在實際進行脫硫的過程中，往往會產(chǎn)生比較多的大顆粒物，為了對顆粒的排放濃度進行控制，在煙氣經(jīng)過CFB脫硫處理之后，還需要使用除塵設備進行進一步的處理。該技術操作相對比較簡單，脫硫石灰的停留時間相對比較長，對煙氣負荷的波動適應性比較強，設備運行費用相對比較低，設備后期維護相對比較簡單[3]。由于我國高品位石灰相對比較缺乏，吸收劑在實際使用的過程中，容易出現(xiàn)品味低、質量不穩(wěn)定的問題。此外，該技術在實際應用的過程中，需要使用高效的除塵設備，如布袋除塵器等，脫硫副產(chǎn)物的處理難度也相對比較低。

高性能燒結廢氣處理技術。MEROS法屬于半干法煙氣脫硫技術，其使用了帶有選擇性的廢棄循環(huán)利用脫離系統(tǒng)。系統(tǒng)在進行廢氣循環(huán)的過程總，可以將一部分燒結煙氣引入到燒結過程中。熱廢氣再次通過燒結機原料混合物的過程中，可以對其中的二噁英和氮氧化物進行分解破壞。其中的二氧化硫和粉塵可以直接被滯留在原料混合物當中，廢氣中的一氧化碳可以重新參與到還原過程當中，有效降低燒結當中的能源消耗。該技術比較先進，通過對煙氣循環(huán)系統(tǒng)的使用，可以有效降低廢氣的總排出量，此外還有部分脫除氨氮氧化物和二噁英污染物的功能。但該技術屬于新興技術，技術使用熟練度還不是很高，基建的投資相對比較高，脫硫效率要比傳統(tǒng)濕法低很多。在經(jīng)過多次循環(huán)處理之后，廢料當中的各種有害物質濃度相對比較高，容易導致二次污染問題的發(fā)生。該技術在大規(guī)模燒結機中的應用相對比較多，對尾氣當中二噁英和氮氧化物排放量相對比較高，在大型鋼鐵企業(yè)中的應用相對比較多。

在鋼鐵行業(yè)煙氣脫硫技術應用中，主要還是以石灰石-石膏法為主的，其它被廣泛使用的方法有氨-硫銨法、旋轉噴霧干燥法、循環(huán)流化床半干法等，MEROS法具有脫硫和脫除氮氧化物的作用，能夠滿足鋼鐵企業(yè)環(huán)保發(fā)展的需要。

當前鋼鐵行業(yè)的煙氣污染控制措施情況是最為復雜的。除塵技術應用最早，技術也最為成熟，靜電除塵主要用于燒結和球團工序中顆粒物質的脫除，在各種鋼鐵企業(yè)中應用最多。二氧化硫控制技術從總體上可以分為源頭控制法、高煙囪稀釋法和煙氣脫硫法，煙氣脫硫法比較適合我國國情。我國脫硫技術經(jīng)過多年的發(fā)展，技術已經(jīng)相對比較成熟，并逐漸朝著多元化的方向進行發(fā)展，但還是需要認真做好技術的甄選工作。當前，燒結和球團煙氣脫硝技術正在起步發(fā)展階段，MEROS技術兼有脫除氮氧化物的功能正在逐漸發(fā)展當中。當前市場中的煙氣脫硫技術種類很多，這給鋼鐵企業(yè)的選擇帶來了比較大的困擾。為了選擇到最為合理的技術，就需要對層次分析法和模糊綜合評價法進行綜合運用，得到最為科學的評價結果，為技術的合理選擇，奠定一個良好的基礎。

3 結語

隨著時代的不斷發(fā)展，對鋼鐵企業(yè)煙氣污染控制提出了更高的要求。當前各種煙氣控制技術越來越多，它們都有各自的優(yōu)點，在實際使用的過程中，應該根據(jù)實際情況進行選擇，最大程度保證技術使用效果。