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一、 烧结烟气污染物的产生
1.1烧结粉尘
烧结粉尘的主要来源于:原料准备过程,原料、混合料、成品的运输过程,烧结生产过程的主抽风及冷却风、鼓风过程,烧结矿的卸矿、冷热筛过程等。
1.2二氧化硫、氮化物
烟气中排放的S02是大气的主要污染物之一.烧结生产中硫化物主要来源于点火煤气、含铁原料和固体燃料。这些硫化物主要是通过焦炭、铁矿石和溶剂引入氮氧化物。
钢铁厂烧结过程中的NOx主要来源于烧结过程中燃料(点火燃料和烧结燃料)的燃烧,一般情况下燃烧过程中产生的氮氧化物主要是NO2和NO,这二者统称为NOx。
1.3氯与二惡英
烧结生产所排放的二惡英仅次于垃圾焚烧炉,排第二位,是联合钢铁企业二惡英排放的重要来源。烧结过程中二惡英主要是在烧结机料层中生成的,是通过原燃料和空气中含有的前体化合物(如PCBs)、或再合成物、或二者兼有而发生的.烧结过程. 氯的来源是含有氯化物和有机氯的矿石及返还矿等.尤其是进口铁矿石,在海运和码头存放过程时.浸入了大量海水,额外增加了氯化物的含量(如氯化钠、氯化钾、氯化钙)。
二、 烧结烟气的特征
2.1烧结烟气量大且分布不均匀
由于漏风率高(40%。50%)和固体料循环率高,有相当一部分空气没有通过烧结料层,使烧结烟气量大大增加。每产生一吨烧结矿大约产生4000~6000m3烟气[2]。由于烧结料透气性的差异及铺料不均等原因,造成烧结烟气系统的阻力变化较大,最终导致烟气量变化大,变化幅度可高达40%以上。
2.2二氧化硫浓度变化大
SO2排放浓度的波动范围较宽,受矿石和燃料中S含量和烧结工况决定,随着原燃料供需矛盾的不断变化和钢铁企业追求成本的最低化。钢铁企业所使用原燃料的产地、品种变化很大,由此造成其质量、成分(包括含硫率)等的差异波动很大,使得烧结生产最终产生的二氧化硫的浓度变化范围较大。
2.3烧结烟气成分复杂
由于使用铁矿石为原料,因此烧结烟气的成分相对比较复杂,除二氧化硫外,含有多种腐蚀性气体和重金属污染物。包括HCI、HF、NOX等腐蚀性气体,以及铅、汞、铬、锌等有毒重金属物。
2.4烟气温度变化范围大、含氧量与含湿量高
随着生产工艺的变化,烧结烟气的温度变化范围一般在120一180℃,但有些钢厂从节约能源消耗、降低运行成本考虑,采用低温烧结技术后,使烧结烟气的温度大幅下降,可低至80℃左右。烟气含湿量大.为了提高烧结混合料的透气性,混合料在烧结前必须加适量的水制成小球,所以烧结烟气的含湿量较大,按体积比计算,水分含量一般在10%左右。含氧量一般为15%。18%。烧结机头烟气氧含量为15%。18%。
三、烧结烟气污染物处理措施
3.1烧结烟气污染物减量化技术
烧结烟气中的SO:减排方式主要有使用含硫量较低的原材料、减少燃料消耗和使用较粗的碎焦炭。另外烧结烟气循环使用也是SO2减少排放的有效途径。要绝对减少烧结过程NOx的排放量,应尽可能减少焦粉中或其他烧结燃料带入的氮。在烧结时加入稻壳、秸杆、玉米芯、锯木屑、碎木块、甘蔗渣等生物质作为再燃燃料,燃烧后所产生的CO、H:、CO:、CH。等还原在主燃区产生的NOx,具有一定的减排效果。
3.2烧结烟气污染物末端治理
目前,我国烧结烟气脱硫技术应用已得到广泛的应用.随着环保力度的加大,脱硝和二嗯英控制等技术虽得到高度重视.烧结烟气综合治理不仅要脱除SO2、NOx和二恶英/呋喃等有害物质,还应对烟气净化产物进行无害化处理。消除二次污染。从脱硫适应性、有无二次污染及脱硝等几个方面看,活性焦烧结烟气综合治理方法相对较好,国内钢铁企业太钢450m3烧结机采用了活性炭工艺进行烧结烟气综合治理.取得了较好的脱硫脱硝效果,并同时可脱除二嗯英和贵重金属。但该系统投资近4亿元,运行成本9.66元/吨,高于钙法等脱硫技术的运行成本[3]。其前期投资大、运行维护费用高、占地面积大、系统较为复杂,活性炭再生能耗较高.脱硝用氨安全等问题,在当前钢铁经济形势下.推广受到较大的制约。
四、结论
烧结烟气是钢铁企业大气污染的主要来源,约占钢铁大气污染物的60%以上,SO2、NOx、二嗯英等主要污染物含量多,变化幅度大,分布不均等特点,给烟气治理造成了困难。烧结烟气处理技术向综合处理粉尘、SO2,NOX。及二嚷英等有害物质的协同净化的趋势发展.目前,烧结烟气处理技术多种多样,要大力加强产学研的结合,摸索出高效、低成本的烧结烟气综合处理技术。