冶金过程前端和末端相结合的焦炉烟气治理技术

伴随着焦化行业的飞速发展,焦化烟气中含有的大量SO_2、NO_x排放到空气中对人们的生活造成严重的影响,国家对冶金焦化行业提出了更加严苛的排放要求.文中从焦炉烟气中SO_2、NO_x的产生机理、前端治理技术和末端治理技术论述了焦炉烟气的减排方法,并着重介绍了一种烟气深度除尘及脱硫脱硝耦合治理技术,该工艺成本低廉、除尘脱硫脱硝效率高、反应产物为硫酸和氮气,不产生二次污染物,具有很好的应用前景,应大力推广.     

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...     

配碳量对烧结烟气排放规律的影响

为了更好地对烧结烟气进行协同治理,建立一体化控制技术,对不同配碳量混合料进行烧结实验。通过德国testo350烟气分析仪实时在线测得烧结烟气中CO、SO_2、NO_x、O_2等成分数据,分析烧结过程中CO、SO_2、NO_x形成的机理及主要影响因素。结果表明:烧结过程中,烟气CO平均质量浓度随配碳量增加而上升;SO_2的排放在烧结终点前始终存在一个排放质量浓度峰值区间,并且配碳过高造成的还原性气氛不利于脱硫;烟气中的NO_x主要来自于燃料燃烧产生的燃料型NO_x,应使烧结燃料引入的N最小化;建议分级治理烟气,将SO_2质量浓度高的区域烟气引入点火区域实现热风烧结,并且利用自反应、自催化作用协同富集降低其污染物的质量浓度。     

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。     

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。     

烧结过程二噁英的生成机理与减排途径

烧结过程二噁英形成方式以"从头合成"为主,其主要生成区域位于干燥预热带(200~450℃),其同系物中以PCDFs为主,Pe CDFs和Hx CDFs分布比例较高。烧结过程二噁英的减排方法主要分为源头控制、过程控制和末端治理三种。源头控制和末端治理容易受到原料和成本的制约,而过程控制具有良好的减排效果,尤其是在烧结过程中添加以尿素为代表的含氮抑制剂的减排效果最为明显。该工艺具有成本低、效果好、工艺简单和多种污染物可协同减排等优点,是未来烧结过程二噁英减排及烟气综合治理技术的发展方向。     

烧结烟气循环的自动控制

介绍了宁钢2#烧结机烟气循环的自动控制在烧结中的应用情况。对烟气循环节能、减排原理进行了阐述,详细介绍了控制系统的硬件组成、控制系统软件、参数检测、自动控制及控制中的要点。与常规烧结工艺相比,烟气循环烧结技术可有效实现烧结烟气中SO_2富集,减少烧结过程废气排放总量。实践证明,该系统具有集成成本低、系统稳定性和可靠性高的特点。     

脱硫剂喷吹耦合活性焦技术降低烧结烟气SO2

烧结生产作业过程中会产生大量二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NO_x)和粉尘等大气污染物，是钢铁污染物排放的主要来源。某钢厂435 m²烧结机采用逆流式活性焦一体化脱除工艺进行污染物减排，减排设备长期运行出现老化，造成SO₂浓度超过减排系统所能承受的最大值，减排后烟气中SO₂浓度超标，且对活性焦脱硝能力产生了不利影响。为减轻活性焦减排压力，在烧结大烟道处设置脱硫剂喷吹减排系统，形成了“过程减排”和“末端治理”相结合的烟气污染物减排技术。实际应用结果表明，喷吹脱硫剂后活性焦入口烟气SO₂浓度由853.78 mg/m³降低至668.76 mg/m³,达到了活性焦脱硫脱硝工艺正常运行的工艺条件，有效解决了SO₂浓度超负荷的问题。活性焦入口处粉尘浓度由25.48 mg/m³上升至31.39 mg/m³,烟气中粉尘增加量的不明显，减排工艺的脱硫脱硝效果未受到负面...     

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。     

烧结烟气脱硝技术分析及比较

钢铁行业氮氧化物排放主要来自烧结工序。根据新颁布的排放标准对排放限值的规定,氮氧化物减排任务艰巨,末端治理是达到减排目的的有力措施。介绍了常用的烟气脱硝工艺,包括选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)以及活性炭/焦吸附法等;从脱硝性能、经济指标、适用性等方面比较上述烟气脱硝工艺的优缺点;针对钢铁企业烧结项目的建设程度提出了适宜的脱硝技术路线。     

中国钢铁行业重点工序烟气超低排放技术进展

 钢铁行业已成为中国大气污染防治重点行业，目前中国已提出钢铁行业烧结、球团等工序超低排放限值。总结了烧结(球团)、焦炉、高炉、转炉等多个工序高效净化技术路线，集成了源头减排、过程控制和末端治理的多污染物超低排放技术体系，包括“烟气循环技术”、“半干法脱硫耦合中低温SCR脱硝技术”、“活性炭法一体化技术”、“臭氧氧化硫硝协同吸收技术”、“高炉炉料结构优化的硫硝源头减排技术”、“转炉二次烟气预荷电袋滤器除尘技术”等关键技术，上述技术在中国部分钢铁企业均有应用实践。最后提出了生产技术绿色化、污染计量合理化、加强非常规污染物管控、重视钢铁行业碳排放的发展建议。     

烧结矿燃料对烟气排放浓度的影响

为控制烟气污染物排放浓度,保证烧结生产的顺利进行,分析了NO_x、SO_2在烧结过程的形成机理,研究了不同燃料在生产中对烟气排放浓度的影响以及两者之间的对应关系。指出使用低氮煤的氮氧化物排放量明显低于其他燃料,是控制氮氧化物排放浓度的有效措施。     

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。     

复合气体介质烧结的节能减排技术开发与应用

 烧结烟气排放量大、污染物种类多,是钢铁工业节能减排的重点工序。阐述了气体介质变化对烧结的影响规律,介绍了多种基于复合气体介质烧结的减排新工艺和新技术。针对烧结烟气和热废气循环利用,开发了区域选择性烟气循环工艺,在不影响烧结指标前提下实现烟气减量和污染物减排;开发了环冷机热废气提质-循环烧结工艺,提高了余热利用效率,并减少了冷却废气无组织排放。揭示了多种类型的富氢燃气喷吹对烧结的影响规律,开发了富氢燃气梯级喷吹技术,改善了烧结料层的热量分布状态,降低了固体燃耗和污染物排放。探明了烧结料面喷吹水蒸气对烧结指标的影响,获得了水蒸气喷吹的适宜区间和喷吹方法,实现了CO的减排。提出了载能复合气体介质烧结协同减排技术路线,以燃气和蒸汽复合气体为例,探明了两类气体在烧结料面的适宜耦合喷吹方式,取得了更大程度的烧结提质、节能、减排效果。     

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。     

烧结烟气脱硫脱硝处理技术的比较分析

基于我国钢铁工业烧结烟气各污染物的排放标准要求和污染控制技术现状,分析国内外典型钢铁烧结烟气多污染物协同控制技术——活性炭吸附工艺、LJS-FGD多污染物协同净化工艺和催化氧化法综合清洁技术等多种技术的主要特点、存在问题,对其技术经济及减排效果进行比较。     

烧结料面喷蒸汽试验及效果分析

为强化对烧结烟气的综合治理,在控制污染物排放的同时,保证烧结生产的顺利进行,进行了烧结表面喷蒸汽试验。通过分析烧结矿质量和生产过程指标来研究喷吹水蒸气的影响;通过测量烟气成分和流量来分析烟气中CO、NOx、SO2的变化;通过总结试验数据,改进工艺,为烧结生产实现降低污染物排放提供了技术指导。