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炼铁厂400㎡烧结机头烟气脱硫、除尘、脱硝超低排放改造工程

发布单位：河北思凯淋环保科技有限公司发布时间：2022-3-23

炼铁厂400㎡烧结机头烟气脱硫、除尘、脱硝超低排放改造工程

    某钢铁厂烧结设备的烧结机尾采用的是178m2的三电厂电除尘器，在长期的使用过程中，由于阴极线的积灰较为严重致使电除尘器的除尘效果远远无法达到除尘要求，因此需要对烧结设备的电除尘器进行相应地改造升级以使得除尘器能够满足除尘效果。超低排放改造

    1 烧结机头除尘灰特性

    烧结机头烟气温度变化大，为80~180℃；烟气含湿量大，水分在8%~12%，并含有腐蚀性气体和有毒气体等；烟气夹带粉尘多，烧结机头除尘灰普遍采用的集尘方式为电除尘，通过设置多个电场对烧结除尘灰进行逐级捕集。烧结机头除尘灰的成分主要取决于所用铁矿粉，不同烧结厂机头除尘灰成分差异明显。

    某烧结厂机头各电场除尘灰的主要化学成分

    烧结机头除尘灰含有较高的铁、氯、钙和硫，碱金属钾和钠含量远远超过烧结矿中含量，重金属方面含有较多的铅和锌；分电场看，2号、3号和4号电场除尘灰呈现铁含量降低，钾、钠、铅及锌含量增加趋势。研究表明，其中的铁主要以Fe3O4和Fe2O3的形式存在，烧结机机头除尘灰中的钾、钠多以KCl、NaCl的形式存在，铜、铅、锌等重金属元素多以氯化物、氧化物的形式存在。此外，烧结机头电除尘中还含有部分二噁英，张玉才等通过测试两台烧结机机头烟气发现，烟气中的二噁英含量分别为1.24和0.44ngTEQ/m3，电场除尘灰分别捕获了烟气中约55.46%和85.55%的二噁英。而二噁英具有毒性强，极难溶于水，强脂溶性，在酸、碱溶液以及环境中性质稳定等特点，在环境中的平均半衰期约为9年，因此，烧结机头除尘灰需要得到妥善处置。


    针对烧结机头除尘灰，目前研究开发了多种利用方法，没有一种完全适用于所有钢厂的合理经济的再利用工艺，本文认为可以从源头控制和末端治理两方面着手解决烧结机头除尘灰的利用问题。

    从源头抓起减少烧结机头除尘灰的产生及有害元素的含量是控制其产生量、降低处理难度和成本的有效手段，烧结配料方面可以通过优化原料结构，减少高有害元素的矿石用量以降低烧结机头除尘灰的有害元素含量；工艺方面推荐采用烟气循环工艺直接降低烧结烟气中的粉尘总量。目前，烟气循环工艺在国内外均得到了一定的应用，通过将部分烟气循环到烧结料面，可直接减少烟气量，从而实现粉尘和污染物的减排，国内沙钢、宁钢、联峰钢铁等钢厂烧结烟气循环比例在20%~35%，最高烟气循环比例为荷兰艾默伊登钢铁厂的EOS(emission optimized sintering)工艺达到50%，实现二噁英减排量达到70%，颗粒物和NOx减排量近45%。

    末端治理方面，各钢厂所用原料、烧结装备及工艺条件不同，烧结机头除尘灰有害元素含量也有明显差异，所以应根据自身特点采用合理的方式实现资源化处理，建议总的低成本治理思路为：首先通过烟气循环工艺实现粉尘减量，其次根据各自除尘灰成分特点，通过优化原料结构降低超出回用标准的有害元素含量，采取部分或全部回用烧结的方式。对于有害元素超标无法回用的企业，可采取销售至集中处理企业生产肥料等高附加值产品，在分离有害元素后实现回用；对于无法采用上述方式的烧结厂，则需配建合适的有害元素分离工艺，如氯化钾提取工艺、回转窑工艺、转底炉工艺等，以实现烧结除尘灰资源化合理利用。