孔振兴
济钢集团国际工程技术有限公司 山东济南 250101
摘要：我国工业规模在城市化背景下得以迅速扩大，烧结矿产量在此过程中也不断攀升，已经成为推动钢铁工业发展的强大支撑。烧结在钢铁工业发展中占据极为关键的地位，不仅是高炉生产的原料来源，也是多种返回料的主要消纳工序，是造成烟气污染的主要原因之一。在钢铁生产流程中，烧结工序所产生的二氧化硫以及氮氧化物占据整体的一半以上，而在长流程生产中二氧化硫排放量甚至能占近90%，其间还会产生碱重金属等对人体有极大危害的污染物。在环境友好型经济建设目标下，钢铁烧结工序节能减排工作愈发重要，加强对烧结烟气污染物的控制和治理是推进环境保护工作的关键步骤。
关键词：烧结烟气;脱硫脱硝一体化技术;
引言
随着我国社会的发展，我国已经越来越重视产业结构和环境保护之间的关系，也正是因为如此，一些涉及到废水和废料处理的企业的废水废料处理情况也受到了社会各界人士的广泛关注，而在化工生产的过程中，因为其生产过程比较特殊，而且生产工序也非常繁琐，所以在生产过程中，通常会产生大量对环境和生物造成危害的物质，特别是氮化物、硫化物和重金属等，不仅会危害到人们的生活环境，也会对人们的身体健康造成影响，因此，在大多数情况下，但凡是涉及到化工产业的企业，其在生产线中均会做出脱硫和除尘安排，而在进行脱硫，石通常采用石灰石和石膏法进行湿法脱硫，因为其原料价格比较低廉，并且非常容易获得，也正是因为如此该方法受到了广大企业的青睐。
1烧结烟气含义及特性
1.1烧结烟气含义
烧结烟气指的就是点火熔化烧结台车上多种含铁原料及溶剂并将其高温烧结成型时产生的污染性气体，特性显著，与电厂烟气有明显区别。
1.2烧结烟气特性
1)烟气量大：烧结工艺过程中，系统的漏风量可高达40%~50%。同时，由于固体料的循环率较高，大量空气并没有经过烧结料层而直接排出，导致烧结烟气量大大增加，一般吨矿产生烟气量为4000~6000m3/t。2)温度波动大：受烧结工况的变化影响，烧结烟气的温度变化范围为120~180℃。如果采用低温烧结技术，最低烟气温度可低至80℃，而烟气高温温度可瞬间高达200℃。3)二氧化硫的浓度变化范围大：二氧化硫的浓度范围一般在300~800mg/Nm3之间，亦有二氧化硫浓度高达2000~4000mg/Nm3的。4)氮氧化物的浓度变化范围大：氮氧化物的浓度范围一般在150~300mg/Nm3之间，亦有氮氧化物浓度高达500~700mg/Nm3以上的。烧结烟气氮氧化物中的一氧化氮的占量比例较大，约为94.1%~97.5%；而二氧化氮的占量比例较小，约为2.5%～5.8%。5)烟气的含尘量较大：烧结烟气的粉尘主要由金属、金属氧化物或一些没有完全燃烧的颗粒物所组成，其浓度范围在80～200mg/Nm3之间。粉尘的平均粒径范围大约在13～35μm之间，大于50μm的粗颗粒约占30%，粉尘的粘性较强，琢磨性较强。
6)成分复杂.烧结烟气成分复杂的原因主要是原料使用可铁矿石，因此烟气中不仅有烟尘和二氧化硫，所产生的烟尘更是包含多种重金属，还有氟化氢、氮氧化物以及多环芳烃等，均会对环境造成极大污染，另外，烧结同样会产生二噁英，且排放量极高.
2烟气特性对脱硫脱硝系统的影响
2.1烟气的腐蚀性
烧结烟气中含有硫氧化物，氮氧化物，氯化氢、氟化氢等强酸性气体，同时，烧结烟气的含湿量较大、温度变化幅度范围较大等，酸性物质遇水生成强酸物质，极易腐蚀烟道、主抽风机等设备；此外，在烧结烟气中三氧化硫与脱硝系统氨逃逸增大的情况下，将产生大量副产物硫酸氢铵，当受热面壁温低于或者接近硫酸氢铵的蒸汽露点时，硫酸氢铵将凝结在壁面而产生壁面腐蚀，硫酸氢铵和飞灰粘附性极强，极难清理。针对烧结烟气的腐蚀问题，可以通过控制烧结烟气入口温度和脱硝系统氨逃逸量等措施减轻腐蚀。
2.2催化剂中毒
由于铁矿粉、溶剂和燃料的影响，烧结机机头的烟气中粉尘颗粒含钠、钾等碱金属氧化物含量偏高，氧化钾含量约为20%左右、氧化钠含量约为4%左右、氧化亚铁含量约为30%左右、二氧化硅含量约为4%左右、氧化铝含量约为2%左右、氧化钙含量约为6%左右。烧结烟气中的钠、钾等碱金属与催化剂接触，会降低催化剂的活性；而烧结烟气中的三氧化二砷，通过气相进入催化剂表面或微细孔隙内，同样将引起催化剂活性的降低。这种由金属、金属氧化物引起的催化剂活性降低的现象即称为催化剂中毒。催化剂中毒可通过控制烧结矿原料成分，提高烧结机头除尘设备的除尘效率等措施，减少进入SCR脱硝系统的金属及金属氧化物量，降低催化剂中毒的概率。
3烧结烟气脱硫脱硝一体化技术
3.1脱硝工艺系统流程
经脱硫脱硝除尘后的烟气先经过GGH（烟气再热器），与脱硝后的热烟气进行换热（启炉时需先用加热炉快速加热进入反应器烟气），换热后的原烟气约250℃后，再利用加热炉的热烟气加热至280℃后，进入SCR反应器，同时来自氨水存储区的氨水经输送泵输送至反应区的氨水蒸发器，通过热风蒸发后的氨气混合器经过喷氨格栅喷入SCR反应器进口烟道，在反应器内SCR脱硝催化剂的作用下，氨气将烟气中的NOx选择性催化还原为N2和H2O，完成NOx的脱除，经脱硝处理后的净烟气，再经过GGH二次换热至约120℃，净化后的清洁烟气由脱硫脱硝引风机返回经烟囱排入大气。
3.2氧化吸收法
氧化吸收法是通过创造强氧化环境改变烧结烟气物质性质，再经碱性溶液吸收物质的方法。在氧化吸收过程中，难度最大的当属一氧化氮的转化，因此技术核心为氧化剂的制备。当前，过氧化氢和高锰酸钾等氧化剂使用范围最为广泛，其中过氧化氢更是优势明显，不会产生污染，而且使用过程中无毒性物质生成。总体而言，氧化吸收法在脱硫脱硝方面效果良好，吸收率超过80%，但是该方法成本较高，因此在实际烧结烟气处理中应用范围受限.
3.3烟气循环流化床
烟气循环流化床技术就是在烧结烟气脱硫脱硝中使用固体硫化工艺的方法，主要通过吸收剂吸收烟气中的氮硫化合物，吸收剂主要为消石灰。消石灰与烟气发生反应，会吸收其中的一氧化氮、二氧化硫等物质，同时系统中的水分经蒸发后会生成干态脱硫产物。此时使用旋风除尘收集器对其进行下一步处理，即可完成脱硫脱硝。与其他脱硫脱硝装置相比，新型流化床具有工程投资小、运行成本小、系统简单等优势，因此在使用过程中优势明显，循环利用率高且全程无废水产生，具有较高使用价值。但是，烟气循环流化床具有不足之处，即无法对反应副产物进行有效利用，因此推广受限。
结束语
综上所述，为了能够更好的满足环境保护的需求，必须要对烟气脱硫脱硝一体化技术进行改进与优化，使其能够发挥出最佳的作用与价值，进而达到环境保护目的，促进我国钢铁行业的可持续发展。
参考文献
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