钢铁行业烧结、球团工艺污染防治可行技术指南（试行）.pdf

附件 2 环环 境境 保保 护护 技技 术术 文文 件件 钢铁行业烧结、球团工艺污染防治可行技钢铁行业烧结、球团工艺污染防治可行技 术指南术指南 试行试行 Guideline on BestAvailable Technologies of Pollution Prevention and Control for Sintering and Pelletizing Process of the Iron and Steel Industry （（on Trial）） 环环 境境 保保 护护 部部 发布发布 前言前言 为贯彻执行中华人民共和国环境保护法 ，防治环境污染，完善环保技术工作体系，制定本指南。 本指南以当前技术发展和应用状况为依据，可作为钢铁行业烧结、球团生产污染防治工作的参考技术 资料。 本指南由环境保护部科技标准司提出并组织制订。 本指南起草单位中钢集团天澄环保科技股份有限公司、北京市环境保护科学研究院、中冶建筑研究 总院有限公司。 本指南由环境保护部解释。 目目 录录 1 总则.............................................................................................................................1 1.1 适用范围.................................................................................................................................1 1.2 术语及定义.............................................................................................................................1 2 生产工艺及污染物排放.............................................................................................1 2.1 烧结生产工艺及产污环节....................................................................................................1 2.2 球团生产工艺及产污环节....................................................................................................2 2.3 污染物排放............................................................................................................................4 3 烧结、球团工艺污染防治技术................................................................................ 5 3.1 工艺过程污染预防技术........................................................................................................5 3.2 颗粒物治理技术....................................................................................................................9 3.3 二氧化硫治理技术.............................................................................................................. 11 3.4 氮氧化物及二噁英治理技术..............................................................................................14 3.5 烧结工艺污染防治新技术..................................................................................................15 4 烧结、球团生产工艺污染防治可行技术..............................................................16 4.1 烧结、球团生产工艺污染防治可行技术组合..................................................................16 4.2 工艺过程污染预防可行技术..............................................................................................17 4.3 颗粒物治理可行技术..........................................................................................................18 4.4 二氧化硫治理可行技术......................................................................................................21 4.5 氮氧化物和二噁英治理可行技术......................................................................................24 5 技术应用中的注意事项.......................................................................................... 26 5.1 一般要求..............................................................................................................................26 5.2 生产工艺污染预防注意事项..............................................................................................26 5.3 颗粒物治理技术注意事项..................................................................................................27 5.4 二氧化硫治理技术注意事项..............................................................................................27 5.5 氮氧化物和二噁英治理技术注意事项..............................................................................28 1 1 1 总则总则 1.11.1 适用范围适用范围 本指南适用于具有烧结工艺和球团工艺的钢铁企业。 1.21.2 术语及定义术语及定义 1.2.1 烧结生产工艺烧结生产工艺 是按高炉冶炼的要求把准备好的铁矿粉、熔剂、燃料及代用品，按一定比例经配料、混料、加水润滑 湿，再制粒、布料点火、借助风机的作用，使铁矿粉在一定的高温作用下，部分颗粒表面发生软化和熔化， 产生一定的液相，并与其他末熔矿石颗粒作用，冷却后，液相将矿粉颗粒粘成块的生产过程。 1.2.2 球团生产工艺球团生产工艺 是一种提炼球团矿的生产过程。 球团矿生产就是把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合 后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的 球型含铁原料。 2 2 生产工艺及污染物排放生产工艺及污染物排放 2.12.1 烧结生产工艺及产污环节烧结生产工艺及产污环节 烧结是把粉状含铁物料制成具有良好冶金性能，并向高炉提供优质原料的人造块矿的过程。将各种粉 状含铁原料配入一定比例的燃料（焦粉、无烟煤）和熔剂（石灰石、生石灰或消石灰） ，加入适量的水， 经混合造球后平铺到烧结设备上，矿料经 1200℃1400℃高温（通过燃料燃烧产生的）焙烧，发生一系列 物理化学反应，部分熔融成液态，将矿粉颗粒黏结起来，冷却后成为形状不规则的多孔质块矿，再经破碎、 冷却、筛分整粒后，供高炉使用。 烧结工艺主要包括原料的破碎筛分、配料混合与制粒、烧结、烧结矿的冷却和筛分整粒，最终得到 粒度为 550mm 的成品烧结矿。 烧结生产的主要方法有抽风烧结、鼓风烧结；烧结过程有连续式和间歇式；烧结设备的主要型式有带 式烧结机、环式烧结机。目前，广泛使用能连续生产的抽风带式烧结机。这种工艺和设备产量高，机械化 程度高，原料适应性强，适用于大型化和自动化生产场合。 烧结工艺在物料混合、烧结、破碎、冷却、筛分、储运等生产过程中，产生的主要污染物为颗粒物和 二氧化硫，也产生少量的氮氧化物和二噁英等有害物质。 2 烧结生产工艺流程及产污环节见图 1。 图 1烧结生产工艺流程及产污节点图 2.22.2 球团生产工艺及产污环节球团生产工艺及产污环节 球团生产工艺与烧结基本相同，是一种通过高温气体焙烧过程把细磨（粒径小于 0.074mm）的铁精矿 粉（或其他含铁粉料）人工制造球团的方法。将细磨铁精矿粉（或含铁原料）和少量添加剂（膨润土、消 石灰、石灰石、白云石）按一定配比均匀混合，用造球机制成直径 916mm 的球体，在焙烧设备上，通过 高温气体的焙烧，混合料生球，经干燥预热结晶后固结为球团矿。球团生产工艺由于采用热烟气循环 工艺，充分利用烟气余热，能耗与污染物排放较烧结少，是国家鼓励发展的生产技术。 球团生产过程主要包括原料的干燥研磨、配料混合、造球筛分、干燥预热、焙烧固结、球团矿的冷 却筛分和成品矿的处理。 球团焙烧的主要工艺设备有带式焙烧机、链篦机-回转窑和竖炉三种。带式焙烧机和链篦机-回转窑工 3 艺的加热温度易于控制，对原料的适应性强，单机生产能力较大，适用于大型球团厂；竖炉结构简单，单 机生产能力小，主要用于磁铁矿的生产，适用于中小球团厂。 带式焙烧机和链篦机-回转窑两种球团生产工艺流程及产污节点分别见图 2 和图 3。 图 2 球团生产工艺流程及产污节点图（带式焙烧机） 4 图 3 球团生产工艺流程及产污节点图链篦机-回转窑 球团生产工艺的物料在研磨烘干、混合、焙烧、冷却、破碎、筛分、储运等生产过程中，产生的主要 污染物与烧结工艺类似，主要有颗粒物和二氧化硫，也产生少量的氮氧化物和二噁英等有害物质。 2.32.3 污染物排放污染物排放 烧结、球团生产工艺产生的污染主要包括大气污染、水污染、固体废物污染和噪声污染。其中大气污 5 染是主要环境问题。 2.3.1 大气污染大气污染 烧结、球团工艺的大气污染主要有颗粒物和有害气体，针对不同的污染物需采取专项技术措施进行治 理。 烧结、球团生产的主要气体污染物见表 2-1。 表 2-1烧结、球团各工序产生的主要污染物 序号序号生产工序生产工序污染物来源污染物来源主要污染物主要污染物 1原料准备原料的装卸、堆取、输送、破碎、筛分、干燥颗粒物 2配料混合原料存贮、配料、混合、造球颗粒物 3烧结（焙烧）含铁原料、燃料和熔剂在高温下烧结（焙烧） 颗粒物、SO2、SO3、NOx、二噁英、重 金属、氟化物、氯化物等 4破碎冷却物料破碎、冷却颗粒物 5成品整粒物料破碎、筛分、储运颗粒物 2.3.2 水污染水污染 烧结、球团工艺产生的废水主要来自冲洗地坪水和设备冷却水。产生量较少、成份简单，经过冷却、 沉淀等简单处理可回用。 2.3.3 固体废物污染固体废物污染 烧结、球团工艺产生的固体废物主要为除尘器收集的灰尘和生产工艺中散落的物料。这些灰尘和物料 可回收，并作为烧结原料回用。 2.3.4 噪声污染噪声污染 烧结、球团工艺的噪声源主要来自于高速运转的设备，包括各类风机、破碎机、振动筛、振动给料机 等设备。其中较为严重的是风机产生的噪声。在采取措施前，风机噪声最大声级可达 115 dB A。其他噪 声源强通常为在 95dBA以下。噪声污染源较单一，通过设置消音器、密闭消音、隔离等相应措施，可以 得到有效的控制。 3 3 烧结、球团工艺污染防治技术烧结、球团工艺污染防治技术 3.13.1 工艺过程污染预防技术工艺过程污染预防技术 3.1.1 铺底料烧结技术铺底料烧结技术 6 铺底料烧结技术，是在烧结机上铺放厚度为 2040mm、粒度为 1020mm 的烧结矿作为铺底料，然后 在底料上铺放生料进行烧结的技术。 铺底料烧结技术具有以下优点避免高温的烧结带与篦条直接接触，可以保护设备，保持炉篦气流分 布均匀，底料组成的过滤层，可防止细颗粒料从篦条缝隙抽走，减少烟气含尘量，减轻除尘设备的负荷， 延长风机叶轮及壳体的寿命。 3.1.2 厚料层烧结技术厚料层烧结技术 厚料层烧结技术是加高烧结机台车栏板，增加料层厚度进行烧结。厚料层烧结时，机速减慢，表层供 热充足，烧结矿粉化率降低，减少了废气中的含尘量；由于厚料层的“自动蓄热作用” ，燃料消耗降低， 废气量相应减少。根据生产实践，料层每增加 10mm，燃料能耗可以降低 13Kg/t 烧结矿。通常，厚料层 烧结布料厚度在 400mm 以上，以铁精矿为主的采用小球烧结法时，料层厚度等于或大于 580mm，以铁粉 矿为主时，料层厚度等于或大于 650mm。 为保证厚料层烧结操作运行的稳定性和烧结矿的质量， 可通过优化原料的结构、 改进混合料粒度组成、 强化混合制粒、提高混合料温度、使用偏析布料和松料装置、改善装料粒度分布及密实度等方式提高料层 透气性。 3.1.3 余热利用技术余热利用技术 3.1.3.1 烧结冷却机（或机头）废气循环技术 烧结冷却机（或机头）废气循环技术是将烧结冷却机（或机头）产生的热废气收集后回用于烧结工序 的技术。废气循环技术主要有以下两种工艺 热风烧结技术热风烧结技术将热废气通过连接管道送到烧结密闭罩内，废气携带的热量抽入到烧结料层，可干燥 加热料层，起到热风烧结的作用。这种工艺的优点是增加了上层烧结矿加热时间，降低燃料的用量，提 高了烧结矿表层的强度，减少了成品矿的粉化率和废气中的含尘量，也减少了废气排放量。烧结冷却机高 温段烟气温度一般为 350℃420℃，用于前段热风烧结，可降低 1015固体燃料用量。 热风助燃技术热风助燃技术将冷却机废气除尘净化后，送至点火器空气管内，热废气所带入的热量提高了助燃气 的温度，节约了点火燃料，也减少了废气的排放。热风助燃一般可节约点火燃料 10以上。 烧结机头废气单独循环时，需混合一定量的空气或氧气，以保证热气体的含氧量，满足烧结燃料燃烧 的所需氧量。 7 废气循环方法可分为整体循环和分段循环，整体循环是将废气量 4045循环到整个烧结机，分段 循环法是按照从高温向低温传热的原则，抽取高温段风箱的烟气循环到低温烧结段。 废气循环技术在减少废气排放量和污染物的同时，缩减了烧结烟气脱硫装置的规模，减少了脱硫装置 一次投资及运行成本。但是，废气循环系统提高了对运行管理水平的要求。 3.1.3.2 废气余热发电（蒸汽）技术 废气余热发电（蒸汽）技术是回收烧结冷却机（或机头高温段）热废气，经除尘处理后，通过余热锅 炉回收废气中的热能，产生蒸汽或发电。产生的蒸汽可用于预热混合料或厂区供热，所发电能可并网输送 或厂区自用。该技术可回收余热，降低烧结燃料消耗，也间接减少了污染物排放。 是否利用余热发电，需评估投入产出的合理性。烟气余热温度超过 300℃时，回收产生的蒸汽发电效 益较好； 低于 280℃时， 则技术经济可行性较差。 冷却机废热烟气在采用热风再循环后温度可达 350℃400 ℃，适用于余热发电。一般情况下，每吨烧结矿可产生蒸汽 0.10.15t（2.0MPa、320℃），发电 25kwh。 3.1.4 低温烧结技术低温烧结技术 低温烧结技术是控制烧结最高温度不超过 1300℃，通常在 1250℃1280℃范围内，通过采取一系列工 艺措施（细化原料粒度和组成、低水低碳厚料层、高碱度等） ，生成强度好、还原性强的针状铁酸钙为黏 结相，烧结矿中含有较高比例的还原性好的赤铁矿的烧结方法。与普通熔融型（烧结温度大于 1300℃） 烧 结矿相比，具有强度高、还原性好、低温还原粉化率低等优点。由于燃料的消耗减少，除尘负荷低，直接 和间接降低了污染物的排放量。该技术对原（燃）料准备和操作条件要求较高，还需要总结更多大规模应 用的经验。 3.1.5 小球烧结技术小球烧结技术 小球烧结技术是采用圆盘或圆筒造球设备，将混合料制成大于 3mm 占 75以上的小球，然后在小球 表面再滚上固体燃料（焦粉或煤粉） ，进行烧结的方法。小球粒度均匀，强度好，料层透气性较好，阻力 小，可在较低的负压下实施厚料层烧结，能耗和成本都较低，可节约抽风电耗约 40。料层中粉末少，烟 气中含尘浓度低。 此方法采用了燃料分加技术。通常， 小球外煤粉为主（7080） ， 小球内添加少量煤粉（2030） ， 抑制了矿粉包裹焦粉，造成焦粉不能充分燃烧的现象。燃料分布更加合理，改善了燃烧条件，减少了污染 物的排放。 8 3.1.6 偏析布料技术偏析布料技术 烧结料层具有蓄热作用，下部温度高于上部温度，这会使下部烧结料发生过烧现象，既影响产品质量 又浪费了燃料。偏析布料技术是通过采用格筛、电振给料、改进布料装置结构等技术，使需要较多热量的 大颗粒进入下部料层，或采用多层布料方式，使固体燃料在料层上产生偏集（混合料中上层燃料高于下层 燃料），使燃料能量得到充分的利用，从而降低燃料的消耗。 在混合制粒过程中，通过在一次混合、二次混合时分别添加焦粉（燃料分加），限制一次混合时焦粉 为核心外滚矿粉的颗粒数量，加强二次混合时燃料附着在球粒表面的数量，通过燃料偏析的作用，改善燃 烧条件，降低燃料消耗，减少污染排放。 3.1.7 除尘灰集中回用技术除尘灰集中回用技术 根据各种除尘灰量和成分，结合烧结其他原料的条件，对各种除尘灰进行配比混合，在一定水分的条 件下将混合除尘灰造球，供给烧结二次混合机。 除尘灰集中回用技术可有效回收除尘灰中有用物质，减少固体废物处理处置费用。回用时，需合理控 制回用到烧结二次混合机的除尘灰数量，避免烧结矿中碱金属、锌的含量偏高，造成高炉冶炼中出现结瘤 现象。特别是烧结机头电除尘器末端电场的除尘灰、高炉的二次灰、电炉的除尘灰的回用，要控制 Zn、K、 Na 的含量满足烧结矿要求，保证机头电除尘器的正常生产。 3.1.8 原料场挡风抑尘技术原料场挡风抑尘技术 原料场的主要污染物是颗粒物。根据工艺设施布置和各种粉尘的特性，可采用多种方法组合抑尘，包 括采用防尘网、机械抽风除尘、原料洒水、种植高低层次树木等措施，进行挡风抑尘。 当原料加湿后不影响原料的理化特性时，应优先采用以调节原料含水量为主的抑尘措施。如卸料点洒 水和原料输送过程中加湿的组合加湿方法，控制原料含水率 610％，保持原料的最佳湿度，抑制扬尘。 有条件的企业可建设全封闭式料仓。 3.1.9 调整操作工艺减少污染排放的技术调整操作工艺减少污染排放的技术 从源头控制污染物是一种经济有效的技术措施，应尽可能降低原（燃）料和熔剂中硫、氟、砷、碱金 属等的含量。 首先，应采用优质矿石和低硫煤。其次，通过洗涤或分选的方式，减少烧结原（燃）料带入的含氯、 含油污等前驱体化合物。再之，由于铜对二噁英的生成具有强催化作用，应优先使用含铜量低的铁矿石原 9 料，降低二噁英排放。需要注意，含氯废水不宜用于冲洗轧钢氧化铁皮，不宜采用 CaCl2 喷洒料场抑尘。 3.23.2 颗粒物治理技术颗粒物治理技术 3.2.1 电除尘技术电除尘技术 电除尘（静电除尘）技术是在电极上施加高电压后使气体电离，形成电子和离子，进入电场空间的烟 尘与电子和离子相碰撞后荷电，在电场力的作用下向相反电极性的极板移动，并沉集在极板上的方法。然 后，通过振打等方式将沉积在极板上的灰尘清除落入灰斗，使含尘气体与粉尘在电场中实现分离。 电除尘技术目前已较成熟，是净化颗粒物广泛应用的高效除尘技术之一。电除尘器对烟气温度波动适 应性较强，可以用于烧结工艺各工序的除尘。电除尘器内通常采用碳钢材料，尤其适用于温度较高（100 ℃180℃） 、烟气量波动的烧结机头烟气除尘。电除尘器运行维护量较小，但对制造、安装、运行、维护 都有较高要求。 电除尘器除尘效率能达到 99.9以上。如果合理配置，电除尘器排放粉尘浓度可小于 50mg/m3。通过 增加电场数量、降低电场风速、增加比集尘面积、优化供电电源、增加辅助清灰等措施，电除尘器的排放 浓度可以进一步降低。 烧结机头烟气中粉尘比电阻较高，通常在 10121013Ωcm 之间，这将导致电除尘器电极上形成绝缘层， 出现反电晕现象，降低电除尘器效率。采用 400500mm 宽极距电除尘技术，可提高电场电压，有效控制 高比电阻的反电晕现象。 3.2.2 袋式除尘技术袋式除尘技术 袋式除尘技术是利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤分离。当含尘气体进入袋式除尘器后， 粒径大、比重大的粉尘在重力作用下沉降，落入灰斗；携带烟尘的气体通过滤料时，细小粉尘被阻留在滤 料上，气体通过滤料，从而尘气分离，使含尘气体得到净化。 袋式除尘器属高效除尘设备，广泛应用于粉尘的净化过程。袋式除尘器对粉尘比电阻变化适应性强， 适用于温度和水分不高且波动不大的原料系统、烧结机尾、整粒和成品系统尘源点烟气的净化。但是，袋 式除尘器不适用于温度高、湿度大、含有腐蚀性气体的烧结机头烟气。粉尘和烟气成分不同时，袋式除尘 器可能需要采用不同的滤料。滤袋破损时需要更换，运行维护工作量较大，对制造、安装、运行、维护都 有较高要求。 袋式除尘器的除尘效率可以达到 99.9以上， 烟气排放粉尘可控制在 30mg/m3以内， 甚至可达 10 mg/m3 10 以下。 袋式除尘器的清灰方式主要有脉冲清灰、反吹风清灰、机械振打清灰方式。脉冲清灰方式具有清灰效 果好、净化率高、长期运行稳定等优点。脉冲清灰对控制系统和维护管理水平的要求较高。 3.2.3 电袋复合除尘技术电袋复合除尘技术 电袋复合式除尘技术是将静电除尘和袋式除尘有机结合的组合型除尘技术。常见的电袋复合式除尘器 有两种结构。一种结构是除尘器前端设置电场，后端设置袋式除尘装置。前端电场的预除尘作用和荷电作 用可减少后级袋式除尘器的过滤负荷，可预收烟气中 7080以上的粉尘量，同时由于前端的预荷电作 用滤料上粉尘层变得疏松，细微粉尘凝聚成较大颗粒，可减少后端袋除尘器运行阻力，提高滤袋的清灰效 果。另一种结构是电除尘器的电极与袋式除尘器的滤袋混合交叉布置，使电场荷电与滤袋收尘有机结合， 强化荷电与过滤的结合，改善了布袋的运行条件，提高组合型除尘器的性能。前电后袋结构已在电力行业 应用，电袋混合结构也已进行了小型工业示范。 电袋复合式除尘器适应性较强，净化效率高，烟气排放粉尘可控制在 30mg/m3以内，但对制造、安装、 运行及维护都有较高要求。考虑到电场作用，电袋复合式除尘器应选择抗氧化、抗腐蚀性能强的滤料。 电袋复合式除尘技术适用于新建及原有除尘系统技术改造（除机头以外） ，对电除尘器升级改造具有 优势。改造时可利用原电除尘器和壳体结构，降低钢材消耗，缩短施工周期，改造成本相对较低，不占用 新的厂区面积。 3.2.4 尘源密闭技术尘源密闭技术 尘源密闭是粉尘控制的基本措施。尘源密闭技术是采用密闭罩的方式将含尘气体捕集收集在密闭罩的 容积内，之后通过管道和风机将含尘气体送到除尘器进行净化。设计合理的尘源密闭罩能够有效抑制尘源 点粉尘的弥漫扩散，可以将需处理含尘气体量控制在最小规模，降低净化系统的规模。密闭罩有局部密闭 罩、整体密闭罩和大容积密闭罩等形式。 局部密闭罩局部密闭罩是将生产设备的产尘点局部地密闭起来，生产设备的其他部分留露在密闭罩外。局部密 闭罩的特点是容积较小，适用于尘源扩散速度较慢、尘源集中、产尘时间连续、波动较小的情况，例如皮 带输送机的落料点等场合。 双层密闭罩是针对皮带受料点尘源控制广泛应用的一种局部密闭罩。双层密闭罩设有两层罩体，物料 溜槽与内层罩体连接，物料从溜槽下落后，内层罩体首先对物料和含尘气体阻挡、泄能和围栏，减小含尘 气体外溢压力， 再通过外层罩体上的抽风口将含尘气体送到除尘器。 这种结构能的特点是尘源控制效果好， 11 抽风量小，大幅度减少抽吸大颗粒粉尘的现象。 整体密闭罩整体密闭罩是将产尘设备的大部分密闭起来，只把产尘设备的传动部分留在罩外。整体密闭罩适用 于机械振动大、不易局部密封、含尘气流扩散速度较大和产尘面大的尘源，如振动筛等。 大容积密闭罩大容积密闭罩是将产尘设备或局部生产区域全部密闭起来，其特点是罩内容积大，可缓冲较大的含 尘气流，减少局部正压，可通过罩体上设置的观察孔来监视生产设备的运行。生产设备的维修可在罩内进 行。大容积密闭罩适用于尘源面积大而多、含尘气流速度大以及设备检修频繁的情况。 密闭罩的选择要根据工艺操作条件、设备的维修以及车间的布置等条件来确定。一般应优先考虑采用 局部密闭罩，因为此罩型的排风量小、材料消耗少，是最经济的尘源密闭形式。 3.2.5 卸输灰密闭技术卸输灰密闭技术 除尘器收集的灰尘颗粒细、比重轻，在卸灰、运输、存储过程中，易产生二次扬尘。需要采取卸输灰 密闭技术加以控制。卸输灰密闭技术主要包括以下几种。 加水搅拌润湿技术加水搅拌润湿技术在卸灰时，通过向螺旋卸灰搅拌机中添加水，润湿粉尘，从而控制粉尘卸灰时的 扬尘。这种技术设备简单，操作方便，投资小，适用于灰量不大的除尘器卸输灰点。 密闭罐车吸引压送技术密闭罐车吸引压送技术 采用配备有真空吸引泵的密闭罐车， 罐车通过管道直接与除尘系统灰仓连接， 利用真空泵的抽力，将粉尘从灰仓卸输到密闭罐车，形成卸灰过程的全密封。此方法操作简单，密封性好， 能够有效控制卸灰过程粉尘的外溢，是值得广泛推广的技术之一，但投资相对较大。 移动卸灰技术移动卸灰技术采用可上下位移的卸灰螺旋，根据受灰汽车位置的高低控制卸灰点高度，将灰尘卸落 到汽车的落差控制到最小程度，从而减少卸灰产生的扬尘。此方法投资少，设备简单，抑尘效果显著。 气力输送技术气力输送技术借助空气或气体在管道内的流动将从灰斗内排出的灰输送至灰仓的方法。卸灰装置将 灰斗内的灰卸出后，压缩空气将其吹入输灰管道，气固混合的“灰流”在风机动力的推动下流动到接受灰 仓，实现粉尘的卸灰输送。该方法系统整体密闭，能够有效控制卸输灰过程粉尘的外溢，但动力消耗较大， 适用于较短的输送距离。 3.33.3 二氧化硫治理技术二氧化硫治理技术 3.3.1 湿法脱硫技术湿法脱硫技术 湿法脱硫技术主要有石灰石/石灰-石膏法、氧化镁法、氨-硫铵法、双碱法等。上述几种方法在我国钢 铁行业烧结工艺都有应用实例。 12 石灰石石灰石/石灰石灰-石膏脱硫技术石膏脱硫技术利用石灰石或消石灰的乳浊液作为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫。脱硫 剂也可采用同类性质碱性较强的废弃物，如石灰车间产生的浆饼和电石渣等。石灰石/石灰-石膏法脱硫副 产物是石膏，可用作建材石膏或水泥添加剂等建筑辅料。 石灰石/石灰-石膏法是目前应用最为广泛的脱硫技术，该技术成熟，工艺稳定，脱硫效率高，脱硫剂 来源广泛、价格便宜。燃煤电厂锅炉烟气脱硫普遍采用此技术。 氧化镁脱硫技术氧化镁脱硫技术利用氧化镁或氢氧化镁作为脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫。氧化镁脱硫副产物为亚 硫酸镁和硫酸镁，因硫酸镁的溶解度较大，不宜产生系统堵塞和结垢现象，主要用于氧化镁或氢氧化镁来 源充足的地区。副产物的处置方式有两种第一种是抛弃法，多用于采用氢氧化镁作为脱硫剂的脱硫工艺， 将产生的硫酸镁废液去除固体物质后直接外排；第二种是回收法，多用于采用氧化镁作为脱硫剂的脱硫工 艺，将含有亚硫酸镁和硫酸镁的固体，经焙烧炉中高温加热，再生出的氧化镁回收使用，同时副产高浓度 SO2气体，生产硫酸。由于投资成本较高，回收法应用实例较少。 氨氨-硫铵脱硫技术硫铵脱硫技术利用氨水作为脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫，脱硫副产物为硫酸铵。该工艺在我国 烧结厂应用较早，技术成熟，工艺稳定。氨水可来自钢铁联合企业的焦化厂或化工厂。副产品硫酸铵的使 用途径主要是用作复合化肥，当使用脱硫副产物硫酸铵作为肥料时，其成分需满足国家对使用处（土壤、 水域、其它用途）的相关要求，并考虑长期使用后环境的累积效应。采用焦化氨源时，选择合适的氨源获 取点，对废氨水进行处理，使氨水品质达到要求后使用。 双碱法双碱法以氢氧化钠或碳酸钠为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫，形成亚硫酸钠溶液，用石灰石或石灰 与与亚硫酸钠溶液进行置换反应，生成硫酸钙产品，再生后的氢氧化钠吸收溶液送回吸收塔循环使用。该 工艺吸收液为氢氧化钠， 吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀在吸收塔外， 吸收塔系统不易产生堵塞和结垢现象， 可采用高效的填料塔或板式塔，从而减小了吸收塔的尺寸和液气比，脱硫效率一般可达 90以上。双减法 工艺环节较多，运行过程中氢氧化钠有一定的损耗，需要不断补充，适用于烟气量不大的场合。 湿法脱硫的吸收塔型式很多，有喷淋塔、筛板塔、液柱塔、鼓泡塔、旋流板塔、文丘里反应器等，应 用最广泛最成熟的技术是喷淋式空塔。 湿法脱硫技术成熟可靠，脱硫效率高，效率可达到 9095，脱硫副产物易于处理和利用，脱硫剂 廉价易得，还可采用某些碱性废物、废钢渣或焦化废氨水作为脱硫剂，达到以废治废的目的。但是，湿法 脱硫技术一次性投资大、运行成本高，有废水产生，废水须处理达标后才能排放，脱硫系统存在磨损、堵 塞、腐蚀、泄漏等问题。脱硫后排烟温度较低，宜采用加热措施，提高烟气温度，以利于烟气扩散排放。 13 湿法脱硫工艺更适合于大型烧结机、大烟气量、含硫浓度高的烟气进行脱硫治理。 3.3.2 干（半干）法脱硫技术干（半干）法脱硫技术 干（半干）法脱硫技术包括循环流化床法（CFB） 、喷雾干燥法（SDA） 、密相干塔法、新型脱硫除尘 一体化技术NID、MEROS 法、活性炭法（AC）等脱硫工艺技术。上述几种方法在我国钢铁行业烧结工 艺都有应用实例。 循环流化床脱硫技术循环流化床脱硫技术烧结烟气和脱硫剂消石灰从吸收塔底部进入，同时进行喷水降温，高速气流携 带脱硫剂颗粒进入塔内，烟气与脱硫剂颗粒充分接触，进行脱硫反应，除去烟气中的二氧化硫气体。反应 生成的亚硫酸钙、硫酸钙等颗粒物通过除尘器收集后，部分返回到吸收塔循环，充分利用未完全反应的脱 硫剂。影响脱硫效率的因素主要包括钙硫比、喷水量、反应温度、停留时间等。 喷雾干燥法脱硫技术喷雾干燥法脱硫技术一般使用生石灰作为吸收剂，生石灰经过消化后制成熟石灰浆液。熟石灰浆液 通过泵输送至吸收塔顶部的雾化器，雾化器有旋转喷雾和双流体喷嘴雾化。在旋转喷雾雾化轮接近 10000rpm 的高速旋转作用下，浆液被雾化成 3080μm 的雾滴，双流体喷嘴雾化粒径粒径 70200μm，热烟 气进入吸收塔后，立即与呈强碱性的吸收剂雾滴接触，烟气中的酸性成份（HCl、HF、SO2、SO3）被吸收 中和，同时雾滴的水分被蒸发，反应生成的亚硫酸钙、硫酸钙等颗粒物通过除尘器收集后，部分返回到吸 收塔循环，以充分利用未完全反应的脱硫剂。该工艺特点是脱硫剂为雾滴状，为二氧化硫的吸收反应提供 了良好的条件。在干（半干）法脱硫技术中，喷雾干燥法的脱硫效率较高。 密相干塔法脱硫技术密相干塔法脱硫技术将干态熟石灰以及大量循环灰一起进入加湿器内进行加湿均化，使混合灰的水 分含量保持在 35之间，均化后的混合灰由密相干塔上部的布料器进入塔内，与塔上部进入的烟气发 生反应，塔中设有搅拌器，脱硫剂颗粒在搅拌器的机械力作用下，不断裸露出新表面，使脱硫反应不断进 行，最终脱硫产物由灰仓排出循环系统，送入废料仓。该工艺特点是脱硫剂在整个脱硫过程中都处于干燥 状态，耗水量低，操作温度高于露点，没有冷凝现象。 新型脱硫除尘一体化技术新型脱硫除尘一体化技术 利用生石灰或消石灰与后续除尘器收集下来有一定碱性的粉尘混合增湿 后作为脱硫剂，将除尘器前端烟道作为脱硫反应器，烟气在反应器内与高浓度脱硫剂颗粒碰撞反应脱除二 氧化硫，脱硫灰部分循环使用。新型脱硫除尘一体化技术工艺特点是吸收剂的低湿度和高比例循环，在吸 收剂的大比表面积和低湿度作用下，水份蒸发时间很短，使得反应器容积减小，脱硫反应器与除尘器组合 为一体，占地小，但物料循环利用率需在 3050 次以上，以保证脱硫效率。 MEROS法脱硫技术法脱硫技术以小苏打（NaHCO3）为脱硫剂，褐煤或活性碳为吸附剂，在烟道上适当位置喷 14 射干态脱硫剂和吸附剂，由于小苏打活性较高，喷入烟道后，在无需对烟气进行增湿降温的条件下，就能 快速与二氧化硫等酸性气体进行反应，脱硫副产品为粉状硫酸钠副产品，由袋式除尘器收集，脱硫灰部分 返回到袋式除尘器前的废气中循环继续反应，提高脱硫剂的利用率。褐煤或活性碳吸附剂能够有效吸附烟 气中的二噁英和重金属。工艺中设置有气体调节装置，通过喷射水雾对烟气降温增湿，改善脱硫条件及防 止高温烟气对后续收尘袋式除尘器的损坏。 由于小苏打价格相对较高，也可以采用熟石灰作为脱硫剂。通常，利用小苏打作为脱硫剂时脱硫效率 可达到90，利用熟石灰作为脱硫剂时脱硫效率约为80。 干（半干）技术工艺简单，无废水产生，占地少，总图布置容易实施，有利于旧厂改造工程。一次投 资较湿法工艺低。 系统在高于酸露点温度下运行，系统无须防腐蚀或防腐要求不高。能有效脱除三氧化硫、 氟和氯等酸性物质，若在系统中添加活性炭吸附剂能进一步脱除二噁英、汞等有害物质。干（半干）法脱 硫工艺的脱硫效率略低于湿法工艺，脱硫副产物的使用价值不高，尚需进一步的研究开发。相对于湿法工 艺，钙硫比（Ca/S）较高，脱硫剂的利用率相对较低，操作运行的稳定性还有待优化和改善。 干（半干）法脱硫技术宜用于中低浓度二氧化硫烟气的脱硫场合。 3.43.4 氮氧化物及二噁英治理技术氮氧化物及二噁英治理技术 3.4.1 活性炭吸附法同时脱硫脱硝脱二噁英技术活性炭吸附法同时脱硫脱硝脱二噁英技术 活性炭具有较大的比表面积和良好的微孔结构，能够同时吸附净化二氧化硫、氮氧化物、二噁英 和重金属等污染物。活性炭吸附床层可设计为移动式和固定式，烟气流过活性炭床层时，烟气中的二氧 化硫吸附在活性炭的表面上，当烟气中加入氨气后，一部分氨与硫酸反应生成硫酸铵。在活性炭的催化 剂作用下，另一部分氨与氮氧化物反应生成氮气和水。吸附了硫化物的活性炭，在高温下解析出高浓度二 氧化硫气体，用于制备硫酸，解析后的活性炭可重复利用。活性炭在脱除二氧化硫、氮氧化物的同时，还 能吸附脱除烟气中的二噁英和重金属。 活性炭吸