钢铁行业烟气治理简版

钢铁污染治理综述钢铁厂生产工艺钢铁工业废气的主要来源于:①原料、燃料的运输、装卸及加工等过程产生大量的含尘废气;②钢铁厂的各种窑炉再生产的过程中将产生大量的含尘及有害汽体的废气;③生产工艺过程化学反应排放的废气，如冶炼、烧焦、化工产品和钢材酸洗过程中产生的废气。目前，我国每生产1吨钢约产生2．5吨CO2，1．6kg的SO2，0．32kg烟尘，0．81kg的工业粉尘，47．76kg工业尘泥。每生产1吨铁约产生320kg左右的炉渣，每生产1吨转炉钢约产生110kg的转炉渣，每吨钢材约产生2kg氧化铁皮，生产1吨钢约要消耗50kg的耐火材料。粉尘性质及粒径组成如下表：国内外钢铁企业越来越趋于多采用布袋除尘技术。在烧结机头废气除尘，高炉和转炉煤气除尘，电炉烟气除尘等位置采用干式布袋除尘均取得了良好效果，其出口含尘浓度可以达到30mg/m3以下。烧结厂废气产生烧结厂的生产工艺中，在如下的生产环境将产生废气:1、烧结原料在装卸、破碎、筛分和储运的过程中将产生含尘废气;2、在混合料系统中将产生水汽-粉尘的共生废气;3、混合料在烧结时，将产生含有粉尘、烟气、SO2和NOX的高温废气;4、烧结矿在破碎、筛分、冷却、贮存和转运的过程中也将产生含尘废气。烧结生产过程中要排出1500-2500Nm3/t的废气。废气中含尘量560-740g/t的粉尘，含有1．7kg/t左右的SO2(占钢铁联合企业总排放的50％以上)，还含有NOx、HF、HCl、重金属、有机氯化物等有害物质；同时还有水蒸汽、CO2、CO、O2等气体排出。据分析，烧结工序所产生的二恶英致癌物质占钢铁联合企业总量的95％。1.原料准备系统除尘烧原料准备系统除尘，可采用湿法和干法除尘工艺。对原料场，可采用湿法水力除尘，即在产尘点喷水雾以捕集部分粉尘和使物料增湿而抑制粉尘的飞扬;对物料的破碎、筛分和胶带及转运点，设置密闭和抽风除尘系统。除尘系统可采用分散式或集中式。分散式除尘系统的除尘设备可采用冲激式除尘器、泡沫除尘器和脉冲袋式除尘器等。集中式系统可集中控制几十个乃至近百个吸尘点，并装置大型高效除尘设备，如电除尘器等。2.混合料系统除尘在混合料的转运、加水及混合过程中，产生含粉尘和水气的废气。混合料系统的除尘应采用湿式除尘，除尘设备可采用冲激式除尘器等高效除尘设备。3.烧结机废气治理烧结机产生的废气主要含粉尘和SO2、NOX等有害物质。除尘设备一般采用大型旋风除尘器和电除尘器。4.烧结机尾除尘烧结机尾部卸矿点，以及与之相邻的烧结矿的破碎、筛分、贮存和运输等点含尘废气的除尘，大多采用大型集中除尘系统。除尘设备优选采用电除尘器。5.整粒系统除尘整粒系统包括冷烧结矿的破碎和多段筛分，它的除尘抽风点多，风量大，必须设置专门的整粒除尘系统。该系统设置集中式除尘系统，采用干式高效除尘设备，一般采用高效大风量袋式除尘器或电除尘器。焦化厂地面除尘站涉及的除尘点包括炉顶导烟孔、装煤机侧、拦焦炉门、导焦栅、熄焦车上方。(1)装煤时产生TSP0.2-2.8kg/t焦，焦油含量500-600mg/m3。(2)产生烟气量：普通焦炉300-400m3/分，捣固焦炉400-600m3/分。外排烟气产生来源：炉门、装煤孔盖，煤气上升管盖和泄漏。(3)每个炼焦结焦周期(约17小时)每个炭化室可产生的污染物约530克，粉尘约50克，吨焦产尘约660克污染物质，吨焦散发量在40克左右。(4)推焦时产生粉尘0.4—0.7g/t焦。(5)熄焦：湿法熄焦产生粉尘0．6-0.9kg/t焦，排入大气含酚蒸汽500-600kg/t焦。干法熄焦烟尘3—6.5kg/t焦，主要成分为CO2、SO2，NOx二、烟尘治理方案1．炉顶导烟孔烟气捕集2．出焦烟气捕集3．机侧炉门烟气捕集4．除尘地面站及烟气处理系统采用布袋除尘器净化效率高（可达99%以上），占地面积小，清灰压力低，只有0.15～0.25MPa，对焦炉烟气，其过滤风速可为1.0～1.2m/min，经排放浓度将小50mg/Nm3，低于国家允许的排放要求。烟气温度在80～120℃。三、运行效果1、环保达标，系统捕集率≥95%；2、岗位粉尘浓度≤10mg/m3(扣除本底值)；3、排放口浓度≤50mg/Nm3；炼铁厂废气治理(一)炼铁厂废气的来源及特点炼铁厂的废气主要来源于以下的工艺环节:高炉原料、燃料及辅助原料的运输、筛分、转运过程中将产生粉尘;在高炉出铁时将产生一些废气，主要包括粉尘、一氧化碳、二氧化硫和硫化氢等污染物;高炉煤气的放散以及铸铁机铁水浇注时产生含尘废气和石墨碳的废气。高炉炼铁工序排放(1)原燃料矿槽烟尘排放300-600mg/m3(2)碾泥工位排放细粉尘5um占60％。(3)出铁厂出铁时粉尘排放400-1500g/t铁，主要是氧化铁和石墨。(4)高炉煤气中颗粒物质含量为7-40kg/t，粉尘在3500—30000mg/Nm3。碳氢化合物(CXHY)67-250mg/Nm3。氰化物(CN)20.26-1.10mg/Nm3(有喷煤时会更高)。氨(NH3)10—40mg/Nm3，多环芳烃(PAH)苯并芘0.06-0.28mg/Nm3，荧蒽0.15-0.50mg/Nm3等。(5)热风炉废气中NOx排放10-500g/t铁，其浓度为70-40mg/Nm3，SO2排放为20-250g/t铁，CO为2700g/t铁。(6)炼铁系统是CO2排放的大户，占钢铁联合企业的总排放60％以上。冶炼每吨生铁约可产生1.5吨的CO2。(二)炼铁厂废气的治理技术1、炉前矿槽的除尘炼铁厂炉前矿槽的除尘，主要解决高炉烧结矿、焦炭、杂矿等原料燃烧在运输、转运、卸料、给料及上料时产生的有害粉尘。除尘器可采用袋式除尘器等。2、高炉出铁场除尘高炉在开炉、堵铁口及出铁的过程中将产生大量的烟尘。除尘器可采用滤袋除尘器等。3、碾泥机室除尘在各种粉料的装卸、配料、混碾、装运的过程中将产生大量的粉尘。除尘设备可采用袋式除尘器收集粉尘。炼钢厂废气治理(一)炼钢厂废气的来源及特点(1)转炉炼钢过程中会产生100-120m3/t钢的转炉煤气。转炉炼钢烟尘排放位置：高炉铁水兑入，辅料加入，吹氧，出渣，出钢，溅渣护炉和补炉等。(2)进行钢水炉外精炼时会有烟尘产生。(3)连铸过程中：钢水从钢包流入中间包，中间包表面均会有粉尘产生。(4)火焰清理钢坯过程中有烟尘产生。(5)电炉炼钢过程中会产生烟尘和二恶英。废钢预热是会产生二恶英。因废钢之中有彩色涂层钢板，涂镀层钢板表面有机涂料(多氯联苯)和油类(轧钢过程的润滑剂)。转炉吹炼过程中，转炉中产生约1450℃的高温工业粉尘，主要成分是C0、O2，CO2，N2和SO2，其中CO含量达到80%以上，含尘浓度约为150—300g／Nm3，吨钢可产生10—30kg工业粉尘。转炉烟气具有高温、有毒、易燃易爆、含尘量高等特点。(二)炼钢厂废气的治理技术1、吹氧转炉烟气的治理(1)湿法处理湿法处理主要采用OG除尘系统，OG法先对转炉煤气进行显热回收，用冷却塔将烟气冷却到380℃，再用湿法除尘洗涤净化并冷却至42℃，烟气排放含尘浓度低于100mg/m3，达99.9%；(2)干法处理该法是利用高压静电除尘器来净化转炉煤气中的粉尘。(3)塔文系统，由宣化华冶冶金设备工程有限公司所研制，半干法塔文系统采用两塔一文形式，国外烟气除尘浓度极限值：美国转炉二次除尘达到7-22mg/m3，电炉除尘达到4.5-11.5mg/m3。日本转炉除尘达到20-40mg/m3。德国电炉除尘达到5～15mg/m3，英国为15mg/m3。新版《炼钢工业大气污染物排放标准》GB28664—2012(于2012年10月1日正式实施)规定：颗粒物排放浓度限值及总量控制指标中，现有企业转炉一次除尘最高允许排放浓度为100mg/m3，新建企业为50mg/m3。2015年1月1日开始，无论新建还是现有企业，其排放浓度都必须达到50mg/m3以下。2、电炉烟气治理(1)烟气的性质（2）烟尘的治理：电炉产生烟气气由半密闭集烟罩捕集，通过主风机引导进入布袋式除尘器净化，然后通过引风机送入排气筒，排向大气。烟尘排放浓度35mg／Nm3，远远低于国家排放标准150mg／Nm3，除尘效率97.5％，收尘量平均17.6kg／t钢。五、轧钢厂及金属制品厂废气来源(一)轧钢厂及金属制品厂废气来源、轧钢厂生产过程中在以下几个工序产生废气:①钢锭和钢坯的加热，炉内燃烧时产生大量废气;②红热钢坯轧制，产生大量氧化铁皮、铁屑及水蒸气;③冷轧时冷却、润滑轧辊和轧件产生乳化液废气;④钢材酸洗产生大量的酸雾。金属制品生产过程中废气来源于以下各个方面:①钢丝酸产生大量的酸雾和水蒸气，普通金属制品有硫酸酸雾、盐酸酸雾，特殊金属制品有氰化氢、氟化氢气体及含碱、含磷等气体;②钢丝在热处理中产生铅烟、铅尘和氧化铅;③钢丝热镀锌过程中产生氧化锌废气;④钢丝电镀中产生酸雾及电镀气体;⑤钢丝在拉丝时产生大量的热和石灰粉尘;⑥钢丝和钢绳在涂油包中产生大量的油烟。(二)轧钢厂及金属制品厂废气治理1.轧机排烟治理轧机排烟经排气罩收集后加以处理。采用湿法净化装置，如湿泡式除尘器、冲激式除尘器、低速文丘里洗涤器及湿式电除尘器等。2.火焰清理机废气治理在钢坯进行火焰清理过程中，将产生熔渣及烟尘废气。将废气加罩收集后进行处理，除尘器可采用湿式电除尘器。3.酸洗车间酸雾的治理(1)抑制覆盖法为了抑制酸雾的散发,可加固体覆盖层或泡沫覆盖层于酸表面上。(2)抽风排酸雾对酸洗槽建立酸洗槽密闭排气系统，抽风排酸雾。4.铅浴炉烟气治理钢丝线材热处理过程中产生铅蒸汽、铅和氧化铅的粉尘，铅烟净化设备一般有湿法和干法两种。湿法可采用冲激式除尘器，净化效率可达98%以上;干法可采用袋式除尘器和纤维过滤器等，净化效率可达99%以上。