目前國內(nèi)大部分鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機煙氣均進行了脫硝、脫硫升級改造，其方案主要以濕法煙氣脫硫為主，此方法是造成煙氣煙羽現(xiàn)象的主要因素。因地域差別，通常煙羽溫度在45℃-55℃之間，此時的煙氣為飽和濕煙氣，煙氣中含有大量的水蒸汽，具有一定的潛熱，如果煙氣由煙囪直接排出，受大氣溫度的影響，煙氣中的水蒸汽就會凝結(jié)形成濕煙羽。

因此，煙氣煙羽治理的關(guān)鍵就是排放煙氣溫度、濕度的控制。本文以某鋼鐵責任有限公司2*230㎡燒結(jié)機煙氣煙羽治理方法進行淺談，希望對鋼鐵行業(yè)煙羽治理的發(fā)展帶來積極意義。

目前國內(nèi)鋼鐵行業(yè)絕大多數(shù)燒結(jié)機煙氣處理常見以噴淋或濕法脫硫為主，排煙溫度降至45℃-55℃，此時的煙氣通常是飽和濕煙氣，煙氣中含有大量水蒸汽，與環(huán)境冷空氣混合，在降溫過程中，所含的水蒸氣飽和凝結(jié)，凝結(jié)水霧滴對光線產(chǎn)生折射、散射，使煙羽呈現(xiàn)出白色或者灰色，被稱為“濕煙羽”，“煙氣消白”就是指去除濕煙氣中的水蒸氣[。

煙氣消白消除的不是視覺上的污染，而是比較徹底的消除煙氣中的氮氧化物，硫化物，氣溶膠，各種煙塵顆粒物及結(jié)晶鹽顆粒物質(zhì)。隨著國家大氣污染防治政策的深入實施，我國鋼鐵行業(yè)環(huán)保壓力顯著增加，煙氣消白也日益納入環(huán)保改造項目。

1治理背景

2018年，天津市國內(nèi)首個地方在大氣標準中對煙氣排放溫度做出限定，規(guī)定非采暖季（4月至10月）煙氣排放溫度≤48℃，采暖季（11月至次年3月）煙氣排放溫度≤45℃，并且鼓勵使用余熱對降溫后煙氣進行再加熱，該標準已于2018年7月1日正式實施，標志著我國煙氣消白治理進入里程碑階段。

某鋼鐵責任有限公司2*230㎡燒結(jié)機煙氣處理設(shè)計濕法脫硫系統(tǒng)，系統(tǒng)升級改造需要增加SCR脫硝和消白系統(tǒng)來保證環(huán)保達標排放。由于燒結(jié)機出口煙氣溫度平均在130℃-145℃左右，往往運行期間保持脫硝催化劑反應(yīng)溫度要滿足320℃-380℃（催化劑設(shè)計最低、最高連續(xù)運行煙溫為295℃-420℃）。

過低的反應(yīng)溫度將大大提高副反應(yīng)的發(fā)生，生產(chǎn)（NH4）2SO4或NH4HSO4附著在催化劑表面，堵塞催化劑的通道和微孔，從而大大降低催化劑的活性[3]；過高則增加高爐煤氣消耗量和二次換熱的困難。因此燒結(jié)機煙氣的消白治理不僅僅考慮消白系統(tǒng)，更多的要結(jié)合脫硝、脫硫系統(tǒng)綜合治理，進而消除二次污染并節(jié)約資源和經(jīng)濟成本。

2燒結(jié)工藝介紹

燒結(jié)是指在一定的高溫作用下，使鐵礦粉末或粉末壓坯加熱到低于其基本成分的熔點的溫度，產(chǎn)生一定量的液相，并與其他未熔礦石顆粒作用，冷卻后液相將礦粉顆粒之間發(fā)生粘結(jié)，燒結(jié)體的強度增加，把粉末顆粒的聚集體變成為晶粒的聚結(jié)體，從而獲得所需的物理、機械性能的制品或材料。其中，帶式燒結(jié)機是我國冶金鋼鐵企業(yè)使用最為廣泛的一種燒結(jié)機款型，其技術(shù)先進可靠且實用，適用于大、中型規(guī)模燒結(jié)廠的鐵礦粉燒結(jié)處理。

帶式燒結(jié)機是由鋪設(shè)在鋼結(jié)構(gòu)上的封閉軌道和在軌道上連續(xù)運動的一系列燒結(jié)臺車組成。首先將燒結(jié)礦中分出的鋪底料加至臺車上，以保護臺車箅條并減少廢氣中的含灰量然后再將燒結(jié)混合料經(jīng)布料機加至臺車上，并保持規(guī)定的高度。

隨之進行抽風點火燒結(jié)，隨著臺車的前進，通過抽風助燃，燒結(jié)過程將由料層表面向下不斷進行.將混合料由上至下燒透，生成燒結(jié)礦。至機尾時燒結(jié)完成，臺車翻轉(zhuǎn)而將燒結(jié)餅傾卸。燒結(jié)餅經(jīng)破碎和篩出熱支礦后，送至冷卻機冷卻?？张_車沿下部軌道繼續(xù)運行回燒結(jié)機頭部，進行新一輪的加料點火燒結(jié)過程，如此循環(huán)。而燒結(jié)廢氣則由料層中抽出至臺車下的風箱從而并入除塵入口煙道，經(jīng)脫硝、脫硫處理后排向煙囪。

3可行性方案

本可行性方案采用“先降溫、后升溫”的技術(shù)路線，參照燒結(jié)機煙氣低溫及高爐煤氣加熱升溫的特點，設(shè)置一級煙氣冷卻器、MGGH煙氣冷卻器、煙氣冷凝器、MGGH煙氣再熱器以及冷卻塔等系統(tǒng)。

一級煙氣冷卻器布置在GGH與增壓風機之間的煙道上，主要是將吸收塔入口煙氣溫度從175℃-185℃冷卻至115℃-120℃，保證其煙氣溫度始終在酸露點以上，這部分余熱品味相對較高，煙氣冷卻降溫釋放出的熱量，可供70℃供熱回水升溫至90℃去熱網(wǎng)供水或去后期余熱發(fā)電鍋爐使用，其換熱管材質(zhì)為DN鋼制作。

MGGH煙氣冷卻器，布置于現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)增壓風機與吸收塔之間，將115℃-120℃煙氣進一步冷卻至90℃-95℃進入吸收塔，該部分回收的熱量供MGGH煙氣冷凝器出口煙氣加熱使用，其換熱管材質(zhì)為2205制作。

煙氣冷凝器，對現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)吸收塔出口煙囪進行改造，將塔頂錐段部分改為側(cè)出式水平煙道，將煙氣冷凝器布置于此處，將吸收塔出口約50℃-53℃的飽和煙氣降至48℃/45℃（非采暖季工況/采暖季工況），其換熱管材質(zhì)為氟塑料PFA制作。

MGGH煙氣加熱器，布置于煙氣冷凝換熱器后，利用MGGH煙氣冷卻器回收的熱量將48℃/45℃（非采暖季工況/采暖季工況）的煙氣加熱至71℃/68℃（非采暖季工況/采暖季工況）后通過煙囪排放至大氣，其換熱管材質(zhì)為氟塑料PFA制作。

其中，MGGH系統(tǒng)采用閉式循環(huán)二次換熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)功能為完成煙氣和水之間的換熱。水在煙氣冷卻器中吸收煙氣熱量，通過循環(huán)水泵輸送到煙氣再熱器，把熱量傳給從吸收塔出來的凈煙氣，煙氣側(cè)入口過渡段設(shè)有導流板，以保證換熱器煙氣流暢均勻。MGGH系統(tǒng)還配備取樣系統(tǒng)定期檢測循環(huán)水電導率，通過加藥系統(tǒng)添加30%NaOH溶液將循環(huán)水PH值控制在9-9.5，以保護碳鋼循環(huán)管道。

冷卻塔屬熱交換設(shè)備系統(tǒng)，其利用空氣對通過其的水冷卻，冷卻塔冷卻過程中同時把水汽化潛熱帶入空氣。

具體流程圖詳見圖一。

圖一

4調(diào)試試驗

2019年08月10日10時，兩臺燒結(jié)機煙氣消白系統(tǒng)安裝完畢后僅投運一級煙氣冷卻器，由于當時煙氣冷凝器和MGGH未投運，濕度較大，煙羽現(xiàn)象特別明顯。此時吸收塔入口煙氣溫度為111℃，吸收塔出口及煙囪入口溫度為55℃，對兩臺燒結(jié)機煙氣煙羽情況進行了拍攝記錄，如圖一所示。

2019年08月13日8時50分，兩臺燒結(jié)機煙氣消白系統(tǒng)安裝完畢后進行投運調(diào)試，由于當時濕度相對較大，加之煙氣冷凝器冷凝調(diào)試效果不明顯，出現(xiàn)明顯的少許煙羽現(xiàn)象。此時吸收塔入口煙氣溫度為110℃、吸收塔出口溫度為55℃、煙氣冷凝器出口溫度51.1℃、煙囪入口溫度為69.8℃（干煙氣），對兩臺燒結(jié)機煙氣煙羽情況進行了拍攝記錄，如圖二所示。

2019年08月20日11時，兩臺燒結(jié)機煙氣消白系統(tǒng)調(diào)試完畢，由于吸收塔入口煙溫和煙氣冷凝器、MGGH未達設(shè)計值出力，煙囪出口出現(xiàn)煙羽基本消失現(xiàn)象。此時吸收塔入口煙氣溫度為100℃、吸收塔出口溫度為53℃、煙氣冷凝器出口溫度49.2℃、煙囪入口溫度為69.5℃（干煙氣），對兩臺燒結(jié)機煙氣煙羽情況進行了拍攝記錄，如圖三所示。

2019年06月15日15時31分，兩臺燒結(jié)機煙氣消白系統(tǒng)調(diào)試完畢后運行正常，此時環(huán)境溫度32℃、吸收塔入口煙氣溫度為96.5℃、吸收塔出口溫度為52℃、煙氣冷凝器出口溫度52.6℃、煙囪入口溫度為69.2℃（干煙氣），煙囪出口煙羽完全消失，SO2、NOX、粉塵含量均達標排放，對兩臺燒結(jié)機煙氣煙羽情況進行了拍攝記錄，如圖四所示。

各參數(shù)記錄表：

5結(jié)束語

通過上述實驗和分析，在系統(tǒng)運行正常的工況下，可以看出有色煙羽的消除與當時的環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、排煙溫度、排煙濕度等參數(shù)密切相關(guān)外，還與顆粒物的排放有關(guān)。排煙中顆粒物的含量高，水蒸氣凝結(jié)豐富，既是在遠高于露點的情況下，水蒸氣也能夠凝結(jié)形成煙羽，單排煙中顆粒物≤5mg/m3時，對水蒸氣的凝結(jié)明顯減小。