钢铁工业烧结过程二噁英的产生机理与减排研究进展

 铁矿石烧结是目前一个重要的二噁英（PCDD/ Fs）产生工业源,烧结过程二噁英的生成机理复杂,主要由前驱体化合物经有机化合反应生成和碳、氢、氧和氯等元素通过“从头合成”生成,其中以“从头合成”为主,二噁英在烧结机上不仅在干燥带中产生,而且在燃烧带和烧结带的排烟道中也产生。烧结过程二噁英的减排主要方法分为源头控制、过程与操作控制以及末端治理3种,源头控制是烧结过程抑制二噁英产生的最佳选择,现行工艺往往选择末端治理。烧结烟气成分复杂,单一的二噁英减排技术减排幅度未必奏效,而且投资比较大。针对烧结工序的技术特点和烧结烟气的特征,烧结污染物协同减排是烧结工序节能减排的最佳途径,如烧结烟气循环不但可以减少二噁英产生,还可以同时减少[NOx]和粉尘量的排放,这是今后烧结协同减排发展的一个方向。     

烧结烟气典型污染物排放形势及减排技术分析

本文通过对烧结过程SO_2等典型烟气污染物排放形势和减排技术的分析,指出我国对SO_2的治理效果明显;但NO_X和二噁英的治理仍处于起步阶段,排放形势严峻,环保压力巨大;烧结烟气污染物的治理不应局限于末端治理,而应将源头、过程、末端的治理功能合理衔接;现有减排技术存在不同问题,研发经济高效的烧结烟气污染物治理工艺前景良好。     

烧结过程NO_x形成机理及减排措施探讨

通过对烧结过程中NOx形成机理和分布规律进行研究,确定了"烧结原料控制是基础,烧结过程控制是手段,烟气末端治理是保障"的减排思路,提出各烧结厂应根据自身实际情况,结合工艺特点和现状,综合性的考虑烟气末端治理技术。     

烧结烟气中氮氧化物脱除工艺分析

 随着政府对污染物的排放要求越来越严格,烧结工序中NOx的减排是近年来钢铁行业污染治理的重要方向。目前烧结工序中[NOx]的减排工艺以原料控制和过程控制为主,末端控制技术还不成熟,而末端控制技术是未来脱硝的关键。因此,简单介绍了原料控制和过程控制的相关技术,重点介绍了末端控制技术,尤其是选择性催化还原技术在烧结烟气处理中存在的问题以及解决的方法。     

烧结工序二恶英减排技术及应用现状

烧结工序是钢铁行业产生二恶英的主要源头之一。根据烧结过程二恶英的生成机理,分别从源头控制、工艺控制和末端治理三个方面介绍了现有的烧结工序二恶英减排技术,并进行了分析。从国内外二恶英的控制现状来看,国外钢铁企业普遍重视二恶英的减排,其经验值得中国钢铁企业借鉴。     

烧结烟气二恶英减排控制技术研究进展

二恶英作为毒性最强的持久性有机污染物之一,造成的环境污染问题已引起了国际社会的广泛关注。在钢铁冶炼过程中,二恶英主要产生于烧结工序。根据烧结过程中二恶英的生成机理和烧结烟气的排放特征,分别从烧结工序的源头治理、过程控制及烟气处理三个方面对现有的烧结过程二恶英控制技术进行了论述和分析,提出应根据烧结烟气排放量大且成分复杂的特点,采取将源头氯源控制、过程中废气循环和末端治理相结合的综合节能减排措施,而不是单一的二恶英控制技术。     

钢铁工业烧结过程VOCs减排研究进展

铁矿石烧结是挥发性有机化合物(VOCs)的产生源之一。目前中国钢铁工业烧结过程VOCs排放基本处于"无标准、无监测、无检测"的阶段,对VOCs排放量尚不清楚。总结了国内外钢铁工业烧结过程VOCs排放现状及标准,分析了烧结过程VOCs的生成机理。结果表明,VOCs主要由焦炭、含油氧化铁皮等原燃料中的挥发性物质形成,并以气体形式排放。将VOCs减排方法分为源头削减、过程控制及末端治理3种。源头削减是减少粉尘和轧屑的油类带入,是烧结过程抑制VOCs产生的最佳选择;过程控制是将烧结台车的部分热废气再次引入烧结料层循环利用,热废气所含的VOCs在通过1 300℃以上的烧结带时被分解;末端治理主要有活性炭法和MEROS法。上述技术在中国部分钢铁企业都有应用实践。随着VOCs标准的制定,中国钢铁工业烧结过程VOCs有望在现有技术基础上达标排放。     

典型钢铁生产流程烟气中CO减排研究进展

CO对人体和环境具有毒性，是六大标准大气污染物之一。钢铁生产流程每年向大气中排放大量含有CO的工业尾气。在国家“碳达峰”、“碳中和”发展大背景下，钢铁生产流程正面临着巨大的CO减排压力。总结了典型钢铁生产流程烟气中CO排放现状，向大气中排放CO的烟气包括焦炉烟气、烧结烟气、还原回转窑烟气和转底炉烟气等，这些烟气中CO浓度低，排放总量大。针对烟气中CO减排，总结了国内外在源头控制、过程减排和末端治理等方面的研究进展。其中源头控制技术从能源结构调整角度利用绿色氢能和电能代替化石能源，过程减排主要是改善化石燃料燃烧条件以减少CO排放，末端治理则是通过物理/化学方式将CO从烟气中分离或将其氧化成CO₂。末端治理技术中，催化氧化技术具有投资成本低、无额外运行能源消耗和二次污染、减排效果显著等优点，可以与当前钢铁烟气脱硫脱硝技术配合使用，具有工业实践的可行性，但是目前催化剂在抗中毒和制备成本控制方面有待提高。烧结烟气CO减排是目前迫切需要解决的问题，分析了烧结烟气CO减排可行的技术路线及其面临的挑战，提出通过耦合烟气循环、介质喷洒、燃料改进以及催化氧化技术，可以实现低投入、高...     

烧结烟气治理研究与技术创新

对天钢烧结烟气中二氧化硫、氮氧化物、粉尘的等各种污染物进行了研究和分析,结合生产条件,提出了对各种污染物实行逐项治理、分段控制的技术创新路线,即从原料配入控制(源头控制)、烧结工艺控制(过程控制)、烟气处理(末端治理)等三个方面完成对烧结烟气中各种污染物的治理,投资和运行费用低,使烟气排放标准优于现有环保技术指标,减少了治理废弃物排放的二次污染。     

宝钢烧结烟气NOx过程减排技术

分析了烧结过程中,固体燃料燃烧和含铁原料对烧结烟气NO_X生成和排放的影响规律,并重点阐述了宝钢烧结在NO_X过程减排方面进行的一系列工业试验,如优化烧结固体燃料结构工业试验、改善烧结配矿结构工业试验和采取组合措施降低NO_X排放浓度工业试验等。认为,在尚无末端治理的烧结烟气脱硝工艺前提下,有必要在烧结生产中实施源头控制和过程减排,将烧结烟气NO_X浓度排放限值由500mg/Nm~3减少到300mg/Nm~3,并具有排放限值继续降低的可能。     

铁前系统超低排放技术创新及应用

重点从源头减量、过程控制、末端治理三个方面对铁前系统超低排放技术进行了阐述。铁前系统超低排放的创新技术和措施,主要包括优化炉料结构的硫硝源头减排、削减源头有害元素含量、烧结烟气循环技术、维持高炉稳定顺行的措施、热风炉节能减排技术、高炉瓦斯灰直接喷吹技术、高炉炉顶均压煤气回收技术、烧结矿竖冷窑显热回收发电、烧结烟气脱硝技术,以及环保底滤法渣处理工艺等。     

烧结过程二噁英减排技术研究与工业试验

在完成烧结混合料中各组分氯元素分析的基础上,通过工业试验,分别对降低氯源以及阻滞生成这两种烧结过程中的二噁英减排技术进行了验证。工业试验的二噁英减排效果优于烧结锅试验,但规律一致。以尿素为阻滞剂时,二噁英减排效果显著,但存在最优配比。当尿素添加配比达到0.02%时,减排效果最佳,可达79%;降低氯源也具有明显的二噁英减排作用,减排率可达69.49%;同时采取两种技术,减排效果更加显著,减排率达92.23%,脱硫前烟气中二噁英浓度降至0.2421 ng TEQ/m^3,已可满足最终排放废气中二噁英的排放标准。     

工业企业挥发性有机物(VOCs)源头削减措施探讨

挥发性有机物(VOCs)防控包括源头削减、过程控制、末端治理等全过程治理,其中源头削减是VOCs减排的重要手段和打好污染防治攻坚战新形势下的刚性需求.文章从规划、设计、施工、采购和物料控制等方面探讨了工业企业VOCs源头削减措施.     

烧结全过程节能减排智能控制方法分析

研究提出了烧结全过程节能减排大气污染物治理的模式和方法,根据物质流和能源流节点特征把烧结工序分成烧结源头系统、过程系统、末端处理系统。采用“双平衡”约束方法进行深度置信网络进行配料-成矿预测模型的训练,实现源头配料的智能控制,通过调整优化燃料配比,从源头上降低燃料消耗及污染物排放。基于深度神经网络进行了风箱负压和温度预测耦合模型的构建,降低了烧结过的程电能消耗。根据源头和过程污染物产生的信息调节末端脱硝还原剂使用量,最终建立了烧结全过程的节能减排智能辅助诊断决策系统。该系统在应用中固体燃料消耗降低18.9%,电能消耗减少21.9%, NO_x减少排放43.6%,SO₂减少排放14.0%,颗粒物减少20.1%,节能减排效果显著。     

烧结及炼钢生产过程二噁英类污染物控制技术及排放现状

结合二噁英类污染物的生成机理及烧结、炼钢烟气中二噁英的生成途径,阐述了烧结机及电弧炉烟气二噁英减排技术、排放现状。舞钢公司根据现场实际生产情况,通过二噁英控制技术应用,从原料筛选、生产过程控制二噁英的产生和排放,并取得了一定成效。2013-2019年的监测数据显示,烧结机头和电弧炉烟气中二噁英浓度范围均满足国家及地方标准限值要求。     

烧结烟气中CO与NO的协同控制研究进展

在“双碳”政策的大环境下，烧结烟气逐步成为钢铁行业节能减排的关注点。对烧结烟气中的CO和NO进行了研究，分析了烧结烟气中CO和NO的生成机理，并从源头削减和末端治理方面分析总结了目前烧结烟气中CO和NO单独脱除的方法。目前中国在绿色低碳发展方面的要求较为严格，单独脱除往往存在能耗高、成本高等问题，而烧结烟气中的CO还原NO具有良好的热力学及动力学条件，脱除产物也不会造成二次污染。为此，综述了烧结烟气中CO与NO的协同控制方法，指出了采用CO-SCR法和烧结烟气循环法催化CO还原NO均具有良好的控制效果，明确了推进低温高效催化剂的工业化发展和深入研究烧结烟气循环中铁酸钙的催化机理是烧结烟气协同控制未来发展的趋势。     

焦炉污染物源头减排技术进展

从焦炉炉体污染物源头泄漏点控制和焦炉加热用煤气燃烧条件控制两方面,阐述了焦炉污染物源头减排技术的进展。详细论述了焦炉大型化技术、炉体严密性设计、正压烘炉技术、新型耐火材料开发及炭化室喷补密封技术、单炭化室压力调节技术、贫煤气加热技术、废气循环和分段加热技术、适氧燃烧技术、焦炉加热精准控制等技术的特点和应用现状。未来,随着自动化水平和管理水平的提升,通过深耕源头减排技术,发展过程控制和末端治理,定能实现焦化的绿色发展。     

韶钢105m~2烧结机过程控制系统的设计与应用

介绍了韶钢105 m2烧结机过程控制系统的构成及主要控制方式。以烧结生产中关键的自动配料、混合料水分、点火炉以及烧结终点控制为例,综合应用烧结理论和控制理论等多学科知识,对烧结过程控制系统及其控制方法进行了探讨,阐述了控制系统在烧结生产过程中的实际应用和效果。     

烧结高温烟气循环工艺提质减排机理研究

烧结高温烟气循环工艺在首钢股份公司360 m2烧结机上成功应用后取得了烧结矿返矿率下降6.6%,粉尘排放降低27.30%,SO2减排15.34%的综合效果。本文通过烧结矿分层检测,烧结烟气、粉尘分析等手段实测了该工艺的提质和减排效果,并对其机理进行了分析。根据检测分析结果,烟气循环工艺改善了表层烧结矿的强度和成品率,提升了整体烧结矿的转鼓指数和返矿率指标;该工艺实施后烧结烟气中SO2浓度在一定程度上富集,烧结料层对粉尘的吸附作用和对二噁英的分解作用使得烧结污染物排放大幅度降低。     

韶钢105 m2烧结机过程控制系统的设计与应用

介绍了韶钢105m^2烧结机过程控制系统的构成及主要控制方式。以烧结生产中关键的自动配料、混合料水分、点火炉以及烧结终点控制为例，综合应用烧结理论和控制理论等多学科知识，对烧结过程控制系统及其控制方法进行了探讨，阐述了控制系统在烧结生产过程中的实际应用和效果。