歐盟鋼鐵工業(yè)廢氣治理技術(shù)為藍(lán)天“減負(fù)”

歐盟是繼中國(guó)之后的世界第二大鋼鐵生產(chǎn)國(guó)，2012年粗鋼總產(chǎn)量為1.69億噸，主要產(chǎn)鋼國(guó)家是德國(guó)、意大利、法國(guó)、西班牙和英國(guó)。在過(guò)去29年里，歐盟的轉(zhuǎn)爐鋼比例幾乎相同，為56%~58%，電爐完全取代了落后的平爐。在德國(guó)，高爐-轉(zhuǎn)爐流程的鋼產(chǎn)量占65.3%，使用廢鋼的電爐鋼產(chǎn)量占34.7%，連鑄比約為97%。

歐盟鋼鐵工業(yè)加強(qiáng)污染物排放控制既得益于政府法律法規(guī)的約束，同時(shí)也與其解決環(huán)保技術(shù)難題相結(jié)合。2002年，德國(guó)采用了“大氣質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范(TA Luft)”所設(shè)定的高排放標(biāo)準(zhǔn)。這一標(biāo)準(zhǔn)是歐盟其他國(guó)家部分排放水平的升級(jí)，對(duì)CO2的減排起到了推動(dòng)作用。如今，歐盟從各個(gè)方面開(kāi)展了CO2的減排工作，并取得了顯著成效。

燒結(jié)廠 注重除塵技術(shù)的應(yīng)用

電極靜電除塵。對(duì)燒結(jié)廠廢氣排放的嚴(yán)格限制，使歐盟的鋼鐵企業(yè)采用多種技術(shù)解決廢氣排放的問(wèn)題。活性炭吸附工藝、移動(dòng)電除塵、廢氣干法凈化和煙氣循環(huán)等技術(shù)在生產(chǎn)中得到應(yīng)用。燒結(jié)廢氣中的粉塵有一定的電阻，不能采用傳統(tǒng)的靜電除塵方法使之沉積，脈沖極板不能完全地將黏性很強(qiáng)的粉塵清掃掉。黏附在極板上的粉塵層有絕緣作用，原地反噴會(huì)導(dǎo)致二次排放，使下落的粉塵被氣流帶走。而使用移動(dòng)式極板，粉塵可以被旋轉(zhuǎn)鋼絲刷清掃干凈，就能避免受到反吹的不良影響，對(duì)燒結(jié)廢氣更好地除塵。這項(xiàng)移動(dòng)電極靜電除塵(MEEP)技術(shù)設(shè)備安裝在安賽樂(lè)米塔爾艾森許騰斯塔特廠(Eismhttcllstadt)的燒結(jié)機(jī)上，取代了原來(lái)的傳統(tǒng)電除塵設(shè)備。

吸附劑與布袋設(shè)備結(jié)合減排二英。為了消除燒結(jié)煙氣中二英的排放，歐盟有些鋼鐵企業(yè)向廢氣管道內(nèi)噴吹褐煤半焦粉末、環(huán)形爐焦粉或活性煤作為吸附劑。環(huán)形爐焦粉或活性煤是有效的二英吸附劑，它可以與電磁濾袋和布袋結(jié)合起來(lái)使用。二英降低的效率與二英濃度、存在時(shí)間、粉塵在主煙道和濾袋中的分布有關(guān)。燒結(jié)粗煙氣中二英的濃度水平一般為1.9ng/Nm3，噴吹褐煤半焦后可以降低到0.4ng/Nm3以下，甚至可達(dá)300mg/Nm3，單獨(dú)采用此方法或靜電沉積方法都達(dá)不到小于0.1ng/Nm3的水平，因此后續(xù)工序安裝布袋過(guò)濾器是必要的。

歐洲燒結(jié)廠使用的布袋除塵設(shè)備有不同的形式。例如，迪林根Rogesa燒結(jié)廠采用EFA工藝（拖拽流吸收工藝），用于末端凈化處理的布袋設(shè)備，其主要部分包括來(lái)自電除塵的廢氣管道、調(diào)節(jié)閥、吸收塔、布袋過(guò)濾器、風(fēng)機(jī)、帶給料裝置的消石灰筒、帶給料裝置的環(huán)形爐焦倉(cāng)等。Rogesa的2號(hào)燒結(jié)機(jī)有50萬(wàn)Nm3/h的廢氣量由EFA工藝處理，入口廢氣溫度為140℃~160℃，SO2濃度在600mg/Nm3~800mg/Nm3范圍，粉塵濃度為60mg/Nm3~90mg/Nm3，二英濃度為2.5ng/Nm3。在初始廢氣閥門之后，廢氣分成兩路進(jìn)入2個(gè)反應(yīng)器，其中流化床添加消石灰、環(huán)形爐焦和回收料�；厥樟鲜遣即�過(guò)濾料的再生固體料。流化床后接2個(gè)布袋除塵管路。廢氣經(jīng)5600個(gè)布袋過(guò)濾，每個(gè)濾袋長(zhǎng)7米，采用EFA工藝，能夠達(dá)到所有的大氣排放指標(biāo)，二英排放濃度小于0.4ng/Nm3。消石灰消耗量為550g/t燒結(jié)礦，環(huán)形焦?fàn)t的消耗量為180g/t燒結(jié)礦，整個(gè)工藝的電耗為4.5kWh/t燒結(jié)礦。德國(guó)薩爾茨吉特鋼鐵公司2號(hào)燒結(jié)機(jī)和蒂森克虜伯歐洲分公司燒結(jié)廠安裝了此濾袋技術(shù)設(shè)備。

加熱分解去除有害物質(zhì)。LEEP(低排放和能量?jī)?yōu)化燒結(jié)工藝)的概念，是基于二英和呋喃在燒結(jié)機(jī)長(zhǎng)度方向溫度分布相同而濃度分布不均勻的情況而提出的。溫度高于1000℃時(shí)，二英和呋喃的混合物就會(huì)發(fā)生分解。因此，將含有高濃度二英和呋喃的煙氣循環(huán)到燒結(jié)機(jī)料層上，煙氣加入到燒結(jié)前方的燃燒層上，使二英和呋喃分解成無(wú)害物質(zhì)。該工藝的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是利用煙氣中的CO和廢氣的熱能。燒結(jié)煙氣分成冷氣(65℃)和熱氣(200℃)兩路，再在冷氣管路中降溫到露點(diǎn)以下。

為了維持后續(xù)設(shè)備如靜電除塵和煙囪的正常工作，換熱器要精細(xì)控制，使排到煙囪的煙氣溫度達(dá)到110℃，循環(huán)煙氣溫度為150℃。為降低煙囪一路中煙氣的二英和呋喃濃度，在電除塵之前應(yīng)噴入環(huán)形爐焦粉，使其濃度降低到0.4ng/Nm3以下。

采用LEEP工藝，不僅可使燒結(jié)廠廢氣排放量下降45%，廢氣有害成分和粉塵排放減少，環(huán)境得到凈化，而且燒結(jié)燃料消耗還能下降5kg/t。

高爐煉鐵 緊抓污染源 注重凈化與減排

高爐區(qū)域有害氣體排放的主要污染源是高爐爐頂煤氣、出鐵場(chǎng)和熱風(fēng)爐。

爐頂煤氣凈化。高爐爐頂煤氣經(jīng)凈化后，通常用作鋼廠不同加熱設(shè)備的燃料，還要盡可能延長(zhǎng)煤氣除塵系統(tǒng)的使用壽命。爐頂煤氣凈化系統(tǒng)包括粉塵捕集、旋風(fēng)除塵和煤氣清洗設(shè)備。在粉塵捕集、旋風(fēng)除塵和文丘里清洗器上都會(huì)產(chǎn)生壓力損失。高頂壓操作的高爐，除塵設(shè)備容許的壓差也提高，爐頂煤氣除塵系統(tǒng)通常采用粉塵捕集器、旋風(fēng)除塵器和文氏洗滌器或環(huán)縫清洗器。煤氣洗滌后的壓力約為0.2MPa，比鋼廠煤氣系統(tǒng)的壓力高，這部分余壓可用于透平機(jī)發(fā)電，凈化后的爐頂煤氣含塵量小于10mg/Nm3。濕法除塵產(chǎn)生的廢水，經(jīng)沉淀池沉淀后再循環(huán)使用。

出鐵場(chǎng)多聯(lián)除塵系統(tǒng)。德國(guó)克虜伯曼內(nèi)斯曼(HKM)公司B高爐的現(xiàn)代化出鐵場(chǎng)設(shè)計(jì)包括多聯(lián)的除塵系統(tǒng)。粉塵主要排放點(diǎn)在鐵口、主溝、憋渣器、鐵水溝、渣溝以及鐵水和爐渣轉(zhuǎn)流點(diǎn)。這些除塵設(shè)施具有保護(hù)員工健康和周邊環(huán)境的功能。出鐵場(chǎng)的全部煙塵通過(guò)加溝蓋的方法抽盡，每小時(shí)處理的廢氣量達(dá)到100萬(wàn)立方米，粉塵通過(guò)電除塵或布袋收集。在標(biāo)準(zhǔn)操作條件下，目前粉塵排放最大容許值是20mg/Nm3。

高爐爐渣直接�；�。安賽樂(lè)米塔爾不萊梅鋼鐵廠采用在主溝、鐵水溝和擺動(dòng)溜嘴處加罩并通入氮?dú)獾姆椒�，防止鐵水與大氣中的氧接觸，抑制鐵水氧化和產(chǎn)生煙塵。歐洲許多高爐將高爐渣直接�；�，其中德國(guó)高爐渣�；�率達(dá)到86%。典型的高爐渣�；�方法是沖水渣。液態(tài)爐渣與水快速換熱后，爐渣變成細(xì)粉，同時(shí)產(chǎn)生蒸汽。高爐水渣代替建筑用石灰作為水泥廠的骨料。在水泥生產(chǎn)中，使用1噸高爐渣可減少1噸CO2排放。