歐盟鋼鐵工業(yè)廢氣治理技術(shù)為藍天“減負”

歐盟是繼中國之后的世界第二大鋼鐵生產(chǎn)國，2012年粗鋼總產(chǎn)量為1.69億噸，主要產(chǎn)鋼國家是德國、意大利、法國、西班牙和英國。在過去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，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)加強污染物排放控制既得益于政府法律法規(guī)的約束，同時也與其解決環(huán)保技術(shù)難題相結(jié)合。2002年，德國采用了“大氣質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范(TA Luft)”所設(shè)定的高排放標準。這一標準是歐盟其他國家部分排放水平的升級，對CO2的減排起到了推動作用。如今，歐盟從各個方面開展了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。對燒結(jié)廠廢氣排放的嚴格限制，使歐盟的鋼鐵企業(yè)采用多種技術(shù)解決廢氣排放的問題�；钚蕴课�附工藝、移動電除塵、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，原地反噴會導(dǎo)致二次排放，使下落的粉塵被氣流帶走。而使用移動式極板，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，對燒結(jié)廢氣更好地除塵。這項移動電極靜電除塵(MEEP)技術(shù)設(shè)備安裝在安賽樂米塔爾艾森許騰斯塔特廠(Eismhttcllstadt)的燒結(jié)機上，取代了原來的傳統(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)合起來使用。二英降低的效率與二英濃度、存在時間、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300mg/Nm3，單獨采用此方法或靜電沉積方法都達不到小于0.1ng/Nm3的水平，因此后續(xù)工序安裝布袋過濾器是必要的。

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，其主要部分包括來自電除塵的廢氣管道、調(diào)節(jié)閥、吸收塔、布袋過濾器、風(fēng)機、帶給料裝置的消石灰筒、帶給料裝置的環(huán)形爐焦倉等。Rogesa的2號燒結(jié)機有50萬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，廢氣分成兩路進入2個反應(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�過濾料的再生固體料。流化床后接2個布袋除塵管路。廢氣經(jīng)5600個布袋過濾，每個濾袋長7米，采用EFA工藝，能夠達到所有的大氣排放指標，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)形焦爐的消耗量為180g/t燒結(jié)礦，整個工藝的電耗為4.5kWh/t燒結(jié)礦。德國薩爾茨吉特鋼鐵公司2號燒結(jié)機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(低排放和能量優(yōu)化燒結(jié)工藝)的概念，是基于二英和呋喃在燒結(jié)機長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，二英和呋喃的混合物就會發(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害物質(zhì)。該工藝的另一個優(yōu)點是利用煙氣中的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，換熱器要精細控制，使排到煙囪的煙氣溫度達到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。

出鐵場多聯(lián)除塵系統(tǒng)。德國克虜伯曼內(nèi)斯曼(HKM)公司B高爐的現(xiàn)代化出鐵場設(shè)計包括多聯(lián)的除塵系統(tǒng)。粉塵主要排放點在鐵口、主溝、憋渣器、鐵水溝、渣溝以及鐵水和爐渣轉(zhuǎn)流點。這些除塵設(shè)施具有保護員工健康和周邊環(huán)境的功能。出鐵場的全部煙塵通過加溝蓋的方法抽盡，每小時處理的廢氣量達到100萬立方米，粉塵通過電除塵或布袋收集。在標準操作條件下，目前粉塵排放最大容許值是20mg/Nm3。

高爐爐渣直接�；�。安賽樂米塔爾不萊梅鋼鐵廠采用在主溝、鐵水溝和擺動溜嘴處加罩并通入氮氣的方法，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�；�，其中德國高爐渣�；�率達到86%。典型的高爐渣粒化方法是沖水渣。液態(tài)爐渣與水快速換熱后，爐渣變成細粉，同時產(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。