1、,钢铁行业污染排放统计,环境保护部污染物排放总量控制司2011年,全国环境统计培训课件,钢铁行业现状及发展趋势,1,钢铁生产工艺流程及主要产污环节,2,主要污染源、污染物治理措施,3,主要污染物排放量统计,4,钢铁行业现状及发展趋势,钢铁产能迅速增长,中国粗钢产量已连续十六年位居世界第一 ，我国粗钢产量约占世界的一半。,2001-2010年我国粗钢产量与增长速率图,钢铁产能分布情况,2010年中国大陆产钢1000万吨以上的省市有19个,合计产钢57549.1万吨,占全国钢产量90.3%,钢铁工业发展趋势,钢铁生产工艺流程及主要产污环节,钢铁生产流程图,钢铁生产流程图,石灰电厂锅炉,转炉长流程工
2、艺流程演示,原料场工艺流程及产污环节示意图,粉尘、特别是扬尘等无组织排放,转炉长流程工艺流程演示,烧结是高炉炼铁的配套工序，把铁精矿焙烧结成块状。高炉炼铁冶炼过程中，为了保证料柱的透气性良好，要求炉料粒度均匀、粉末少，机械强度高，铁精矿必须经过烧结成块才能进入高炉。为了降低高炉焦比，要求炉料含铁品位高、有害杂质少，且具有自熔性和良好的还原性能。采用烧结方法后，上述要求几乎全部达到。含碳酸盐和结晶水较多的矿石，经过破碎进行烧结，可以除去挥发份而使铁富集。某些难还原的矿石，或还原期间容易破碎或体积膨胀的矿石，经过烧结可以变成还原性良好和热稳定性高的炉料。通过烧结过程，可以将如高炉炉尘、转炉炉尘、轧
3、钢皮、污泥等固体废弃物回收利用，使其变废为宝，降低生产成本，实现循环经济。,烧结的目的和意义,烧结机的面积,我国烧结机规格主要有24m2、36m2、50m2、75m2、90m2、105m2 、 132m2、180m2、265m2、360m2、450m2、500m2等。,钢铁生产流程图,烧结工序生产流程,将各种粉状含铁原料，按要求配入一定数量的燃料和熔剂，均匀混合制粒后布到烧结台车上点火，引燃烧结料中的固体燃料，开始抽风烧结；在高温下，混合料中部分易熔物质发生软化、熔化，将矿粉颗粒粘结成块。这个过程就称为烧结，所得的块矿称之为烧结矿。,烧结台车,烧结主要技术经济指标,利用系数 每台烧结机每平方米
4、有效抽风面积（m2）每小时（h）的生产量（t）称烧结机利用系数，单位为t/（m2*h）。它用台时产量与烧结机有效抽风面积的比值表示：利用系数=台时产量（t/h）/有效抽风面积（m2） =总产量（t）/总生产台时（h） 总有效面积（m2） 台时产量是一台烧结机一小时的生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。这个指标体现烧结机生产能力的大小，它与烧结机有效面积的大小无关。 利用系数是衡量烧结机生产效率的指标，它与烧结机有效面积的大小无关。烧结机的利用系数一般在1.1-1.4之间。,烧结主要技术经济指标,烧结机作业率 作业率是设备工作状况的一种表示方法，以运转时间占设备日历时间的百分数表示：设
5、备作业率=运转台时/日历台时100% 日历台时是个常数，每台烧结机一天的日历台时即为24台时。它与台数、时间有关。日历台时=24天数= 24365=8760 烧结机运转台时一般在7920小时，作业率90.4%左右,基本上有1个多月烧结机处于检修状态。,烧结工艺流程及产污环节示意图,烧结工序污染源污染物,烧结工序的污染主要来自废气：烧结机头烟气成分复杂，主要含尘和SO2，还含有 SO3、NOX、二噁英、HCl、HF、重金属等多种污染物；烧结机尾烟气、供配料系统、筛分整粒系统产生的污染物以烟粉尘为主。,因此,烧结工序最主要的污染物除了各产尘点产生的烟粉尘，就是烧结机头烟气中的二氧化硫。,排水：生产
6、设备间接冷却水系统的强制排污水，水质良好，通常都串接使用，或回用于烧结混料，不外排。固体废弃物：除尘系统收集的除尘灰，作为含铁原料回用于烧结生产。,烧结烟气中SO2的产生机理,烧结的硫主要来自铁矿石，少量来自燃料和熔剂，一般以FeS2、FeS或者有机硫的形式存在。烧结生产过程中，原料、燃料中约有8090%的硫经过氧化、分解等化学反应随烟气以SO2的形式排出，其余的硫残留在烧结矿中。,随着烧结反应的进行，产生的二氧化硫也逐渐增加，接近烧结完成末期，烧结烟气中的二氧化硫又逐步下降。,SO2浓度(mg/Nm3),烧结过程,300,二氧化硫浓度分布情况,烧结原辅料、燃料的含硫情况,铁精矿：单耗700-
7、850kg/t烧结矿；进口铁精矿的含硫率一般在0.01-0.04%，国产铁精矿的含硫率一般在0.1-0.7%，低于0.1%的比例较少。,含铁杂料（氧化铁皮、除尘灰、污泥等）：单耗20-25kg/t烧结矿；含硫率一般在0.02%左右。,熔剂（石灰石、白云石、生石灰）：单耗130-170kg/t烧结矿；含硫率一般在0.02-0.04%。,固体燃料（煤粉、焦粉）：单耗40-50kg/t烧结矿；含硫率一般在0.5-0.75%之间。,烧结原辅料、燃料的含硫情况,备注：白云鄂博矿含硫0.67%；攀枝花钒铁矿0.66%,2010年分地区铁矿原料结构及含硫量,烧结硫平衡计算,某钢铁企业烧结厂1台180m2烧结
8、机；其年生产报表数据如下：烧结机作业率：90.4%烧结矿产量：167万吨进口粉矿耗量：75万吨国产粉矿耗量：55万吨无烟煤耗量：7.5万吨烧结矿返矿量：18.7万吨含铁杂料用量：3.5万吨生石灰耗量：8.5万吨石灰石耗量：12万吨白云石耗量：3万吨焦炉煤气耗量：696万立方米高炉煤气耗量：1300万立方米,烧结硫平衡计算,原料、辅料、燃料以及烧结矿的含硫率检测数据如下：进口粉矿：0.03%国产粉矿：0.4%无烟煤：0.75%生石灰：0.03%石灰石：0.025%白云石：0.038%烧结矿：0.03%,含铁杂料含硫率按0.02%计算；,焦炉煤气中H2S浓度按200mg/m3计算；高炉煤气中H2S
9、浓度按10mg/m3计算。,烧结硫平衡计算,注：烟气排放的二氧化硫量=2261.2=522.4t 减排的二氧化硫量=22350.8=4701.6t,与烧结矿一样，球团也是人造块矿的一种。把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。球团生产一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序。 球团主要生产工艺有竖炉、带式焙烧机和链箅机-回转窑三种，目前，应用最广泛、技术最成熟的是链箅机-回转窑工艺。我国球团产量仅占人造块矿的1/5，而欧美国家球团矿产量占人造块矿的比
10、例都在50%以上。球团生产迅速发展：由于天然富矿日趋减少，为提高矿石品位，铁矿石经细磨、选矿后的铁精矿粉粒度过细，不利于烧结抽风；球团生产能耗低于烧结。,球团,球团工艺流程及产污环节示意图,转炉长流程工艺流程演示,焦化工序生产的焦炭是炼铁生产的重要原料。炼焦是煤炭的综合利用工业，在煤的各种利用方法中，炼焦工艺对煤的利用程度最高。煤在炼焦时，约有75%左右变成焦炭，另外25%左右则变成煤气和化工产品。从煤气中回收的化工产品主要有氨、粗苯、硫磺和焦油等。焦化最主要的生产工序：炼焦和煤气净化，另外还包括备煤、筛焦等生产辅助设施。炼焦的主体设备：焦炉，以炭化室的高度定义焦炉的规格。通常的焦炉有4.3m
11、、6m、7m、7.63m等等。,焦化,循环洗油,干法：焦尘湿法：含尘水蒸汽,粗苯,终冷排污水,剩余氨水,焦油渣,喷洒循环氨水,焦尘,荒煤气,煤焦尘、荒煤气燃烧废气,炼焦煤,配煤槽,粉碎机,焦炉煤塔,焦炉,集气总管,初冷器,电捕焦油器,鼓风机,脱硫装置,脱氨装置,终冷塔,脱苯装置,净煤气,熄焦,破碎筛分,储运设施,成品焦炭,焦尘,焦油氨水澄清槽,焦油储槽,粗焦油,再生器,再生器残渣,焦化工艺流程及产污环节示意图,熄焦：将赤热焦炭冷却到便于运输和贮存温度的焦炉操作过程。两种熄焦方式：干熄焦和湿熄焦。干法熄焦工艺是在干熄炉中利用冷的惰性气体(氮气)将焦炭熄灭，吸收了红焦热量的惰性气体一次除尘器除尘后
12、进入干熄焦余热锅炉换热，将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽，被冷却的惰性气体经多管旋风二次除尘器净化后再由循环风机鼓入干熄炉循环使用。湿法熄焦工艺是在熄焦塔中利用水将熄焦车内的焦炭熄灭。湿熄焦工艺成熟可靠，投资小，占地少，设备简单，操作简便，是目前应用最广泛、应用时间最长的熄焦工艺。,干熄焦和湿熄焦,与湿法熄焦相比，干熄焦具有以下优点：(1) 有利于改善环境配备完善除尘系统的干法熄焦可比传统湿法熄焦少排放颗粒物、SO2等大气污染物80%。(2) 有利于回收能源干法熄焦每处理1t红焦可回收3.829.8MPa中高压蒸汽0.450.6t，在回收能源的同时又避免了生产等量蒸汽的燃煤锅炉对大气的污染。(3)
13、 有利于提高焦炭质量干法熄焦可使焦炭强度M40提高35个百分点，M10降低0.30.5个百分点，CSR提高24个百分点，CRI降低24个百分点，并大为降低焦炭水分，使焦炭块度更加均匀。(4) 有利于节约用水干法熄焦每处理1t红焦相当于节约熄焦用水0.40.5m3。干熄焦是钢铁企业鼓励推广的节能减排技术，是“三干”之一。,干熄焦和湿熄焦,煤气净化系统通常由冷凝鼓风装置、脱硫装置、脱氨装置和脱苯脱萘装置等工序组成，不同的煤气净化工艺流程主要表现在脱硫和脱氨工艺方案的选择上。 脱氨工艺主要有：水洗氨蒸氨氨分解工艺：利用蒸氨废水或软水吸收煤气中的氨，富氨水送蒸氨塔用蒸汽蒸馏，蒸氨塔顶的氨汽送氨分解炉，
14、氨汽中的氨在高温和催化剂的作用下分解为氢气和氮气。 无水氨工艺：用磷铵溶液吸收煤气中的氨后送解吸塔用蒸汽解吸，解吸出的氨汽经冷凝冷却后成为浓氨水，浓氨水再送精馏塔用蒸汽进行精馏，经冷凝后得到无水氨产品。 硫铵工艺：用含游离酸的母液吸收煤气中的氨，生成硫铵产品。,焦炉煤气净化,焦炉煤气脱硫,转炉长流程工艺流程演示,炼铁是将金属铁从烧结矿、球团矿和天然块矿等含铁矿物（主要为铁的氧化物）中还原出来的工艺过程。焦炭是最主要的还原剂，同时可以向高炉中喷吹一定量的煤粉替代焦炭，降低成本。除此之外，还需添加一定量的石灰石、生石灰等熔剂和造渣剂。 炼铁的主体设备：高炉，以炉腔的容积定义高炉的规格，从几百到几千
15、立方米不等。高炉（blast furnace ）通过向高炉下部的风口鼓入预热的热空气，而提供热空气的装置就叫热风炉。,炼铁,含SO2烟气,噪声,粉尘,烟尘,荒煤气,剩余煤气送煤气柜,铁矿石,烧结矿,焦 炭,石灰石,辅 料,上料系统,炉顶布料,热风炉,鼓风机,除尘系统,铸铁机,循环水系统,新INBA法水冲渣,水淬渣,净循环水,炉体冷却水,送炼钢,水处理设施,浊循环水,高炉渣,冲渣水,污泥,铁水,铁块,煤粉制备,煤粉,尘、噪声,烟尘、噪声,高炉,高炉炼铁工艺流程及产污环节示意图,高炉煤气含有25%左右的CO，是钢铁企业重要的二次能源之一，在进行回收利用前，需要对其进行净化。高炉煤气中初始含尘浓度5
16、g/m3以上，两种净化工艺：干法除尘、湿法除尘。湿法除尘：洗涤塔加文氏管形式，或者双文形式，洗涤后的污水汇集后经水处理系统处理后循环使用。湿法除尘工艺的缺点：（1）运行中需要大量的水；（2）污水含有有害物质，污染环境；（3）炉顶煤气由200250通过喷水降至3555，二次能源浪费。因此，钢铁企业鼓励推广高炉煤气干法除尘工艺，“三干”之一，采用重力除尘器+袋式除尘器。,高炉煤气净化,转炉长流程工艺流程演示,炼钢是提纯、调质过程，将铁水中的C、P、S等杂质去处，同时根据产品的需求，添加一定量的合金元素，改变钢水的性能。两种常见炼钢流程：转炉炼钢、电炉炼钢。 转炉、电炉的规格从几十吨到几百吨不等。,
17、炼钢,炼钢、精炼工艺流程及产污环节示意图,转炉煤气含有60%左右的CO，是钢铁企业重要的二次能源之一。转炉煤气中初始含尘浓度5g/m3以上，两种净化工艺：干法除尘（LT法）、湿法除尘（OG法）。湿法除尘工艺的缺点：（1）运行中需要大量的水；（2）污水含有有害物质，污染环境。因此，钢铁企业鼓励推广转炉煤气干法除尘工艺，“三干”之一，采用电除尘器，但由于OG法工艺成熟，目前大多数转炉煤气净化仍采用OG湿法工艺。,转炉煤气净化,LT法回收装置,OG法回收装置,转炉长流程工艺流程演示,连铸工艺流程及产污环节示意图,转炉长流程工艺流程演示,噪声,保温坑热装,连 铸 板 坯,步进梁式加热炉加热,直接热装,
18、冷装,高压水除鳞,粗轧机轧制,切头飞剪切头、尾,高压水除鳞,精轧机轧制,层流冷却,卷取机卷取,打捆、称重、喷印,热轧带钢,SO2烟气,含油及SS废水噪声,噪声,含油及SS废水噪声,热轧带钢工艺流程及产污环节示意图,噪声,碱雾、含NOX和SO2烟气、含碱废水、锌渣、噪声 、废耐材,热轧原料钢卷,连续退火机组,连续热镀锌机组,包装,剪切,冷轧产品及热镀锌产品,含尘烟气、盐酸雾、乳化液油雾、含酸及含油废水、废乳化液、废盐酸、噪声,碱雾、乳化液油雾、含NOX和SO2烟气含碱、油及乳化液废水、噪声、废耐材,酸洗轧机联合机组,冷轧带钢工艺流程及产污环节示意图,活性石灰工艺流程及产污环节示意图,主要污染源、
19、污染物治理措施,钢铁生产主要污染情况总结,钢铁工业开发的主要对象是多种黑色金属和非金属矿物。冶炼加工过程中，消耗大量的矿石、燃料和其他辅助原料，每生产1吨钢需要消耗67吨物料，这些物料中的80%均转化为废物，这些废物以废气、废水、固体废弃物的形式对周边环境造成影响。,钢铁生产主要污染情况总结,第一类是生产工艺过程中排放的废气：如冶炼、炼焦和钢材轧制过程中产生的烟尘、SO2和其他有害气体,废气,第二类是燃料在炉窑中燃烧产生含尘和SO2的烟气,第三类是原燃料、成品在运输、装卸和加工时中产生的粉尘,除此之外，钢铁企业还是CO2温室气体排放大户,钢铁生产主要污染情况总结,废气排放量大，污染面广,废气的
20、特点,烟气阵发性强，无组织排放多,危害性较强,废气具有回收价值,钢铁生产主要污染情况总结,一直以来，钢铁企业废气的治理主要集中在除尘,废气的治理,近年来，烧结烟气脱硫工作正全面实施,NOx浓度较低，源头广，治理经济性较差，难度大,特征污染物逐渐引起关注,钢铁生产主要污染情况总结,第一类是生产工艺过程中冷却、冲洗等净循环水系统、浊循环水系统的排污水，主要含有悬浮物和石油类,废水,第二类是炼焦及焦炉煤气净化过程中产生的酚、氰废水,第三类是冷轧工序产生含酸、碱、油、乳化液的废水,除此之外，高炉煤气、转炉煤气湿法洗涤产生的含悬浮物的废水,钢铁生产主要污染情况总结,生产工艺复杂，冶炼过程中冷却和冲洗需要
21、大量用水,废水的特点,废水排放口分布较广,焦化酚氰废水治理难度较大,钢铁生产主要污染情况总结,高炉水渣、钢渣等冶炼渣,固体废弃物,各除尘系统收集的尘泥,固废的特点,产生量巨大,大部分废弃物具有回收价值,原料场污染治理措施,原料场最主要的污染物：粉尘，特别是扬尘等无组织排放。,无组织排放治理措施： 在料堆表面洒水、喷洒覆盖剂； 设置皮带通廊，防止运输时产生粉尘； 在料场周围建设防风抑尘设施； 采用全封闭料仓。有组织排放治理措施：在配料槽、转运站、破碎筛分设施等产尘点设置抽风除尘装置。常见的除尘器为袋式除尘器，出口浓度可控制在30mg/m3以下；个别落后企业，还采用旋风除尘器或者多管除尘器，出口浓
22、度一般在150mg/m3左右。,除尘,多管除尘器,旋风除尘器,静电除尘器,袋式除尘器,文丘里湿式除尘器,除尘效率低基本已淘汰个别小钢厂有使用出口浓度：150mg/m3,主流：除尘效率高的过滤式除尘器30mg/m3,烧结机机头机尾50mg/m3,高炉、转炉煤气洗涤10mg/m3,皮带通廊,转运站,防风抑尘网,全封闭料仓,烧结污染治理措施,烧结的污染主要来自废气：烧结机头烟气复杂，主要含尘和SO2，还含有 SO3、NOX、二噁英、HCl、HF、重金属等多种污染物；烧结机尾烟气、供配料系统、筛分整粒系统产生的污染物以烟粉尘为主。,因此,烧结工序最主要的污染治理措施除了通风除尘外，最重要的就是烧结机头
23、烟气脱硫。,烧结工序主要产污节点,烧结脱硫装置建设位置,钢铁生产流程图,烧结工序主要产污节点,烧结烟气脱硫和火电烟气脱硫的原理都是一样的，利用碱性脱硫剂与烟气中的二氧化硫等酸性物质发生酸碱中和反应，从而实现脱除二氧化硫的目的。火电烟气脱硫经过多年的摸索，技术已比较成熟,运行经验丰富；但烧结烟气脱硫才刚刚起步。火电脱硫90%以上为湿法工艺，那烧结能参照火电脱硫工艺吗？,烧结脱硫工艺的选择,湿法优点在最低的Ca/S下，有很高的脱硫效率；有很大的用户群，因此在设计、制造、安装、运行、维护等各方面都积累了丰富的经验。缺点烟气变湿带来的腐蚀和结垢问题；工艺流程复杂，因而投资大、维修费用也高；占地大，对于
24、用地紧张的企业会有困难；主流石灰石石膏工艺的脱硫产物为石膏，在国内的现实情况下综合利用有困难，而堆放带来的问题也不少；电耗和水耗高；有废水排放，需要设置废水处理系统；多污染物控制能力差。,烧结烟气的特点,受铁矿石、燃料成分、生产要求变化的影响，二氧化硫浓度变化大，一般在400-2000mg/Nm3之间，少数在5000mg/Nm3；温度变化大，可从80到180；流量变化大，波动幅度在40%以上，烧结机启停频繁；水分含量大，在10-13%之间，且不稳定；含氧量高，在15-18%之间；含有多种污染成分，除含有二氧化硫、尘外，还含有HF、HCl、重金属、二恶英类等。烧结烟气的特点决定了不能完全照搬火电
25、行业的技术和经验。,干法还是湿法？,影响湿法脱硫系统安全可靠运行最大的问题就是腐蚀和结垢，烧结机工况的剧烈波动将导致比火电脱硫更严重的腐蚀和结垢。烧结烟气中含有多种污染物，HCl、HF、重金属和二恶英，湿法系统无法去除或者将导致废水、副产物利用困难等问题。从行业来说，采用干法工艺更加适合。但也必须考虑企业的个性。,钢铁烧结烟气脱硫技术分类,按脱硫剂种类分为钙基脱硫（如石灰石石膏法、循环流化床干法、NID干法等）、氨基脱硫（氨法）、胺基脱硫（有机胺法）、炭基脱硫（活性炭吸附法）等；按脱硫过程的水耗、脱硫剂进入脱硫反应器时的物理状态分为：干法脱硫（如循环流化床干法、NID干法、活性炭吸附法等）和湿
26、法脱硫（如石灰石石膏法、氨法、有机胺法等）。,石灰石-石膏法,石灰石-石膏法,目前在梅钢投产的石灰石-石膏法是由宝钢公司和研究机构共同开发的“气喷旋冲”石灰石-石膏法。其最大的特点是石灰浆液在反应塔底部形成反应池，烟气通过喷射器直接喷散到洗涤液中，取消了浆液喷淋装置和再循环装置，节省投资。结垢堵塞现象比较严重，烟囱出现腐蚀。现在湿法脱硫装置的问题：防腐未受到足够重视。废水含大量Cl、F；石膏品质差。目前，梅钢400平方米烧结机已改用干法工艺。,清除喷气管上的结垢,外部环境腐蚀,梅钢脱硫副产物,除雾器布置位置,氨-硫铵法,氨-硫铵法,目前已投运的氨法脱硫装置有柳钢2台83m2烧结机，邢钢180m
27、2烧结机，另外还有杭钢、日照钢厂、南京钢厂也采用了该工艺。硫铵溶液具有强酸性，腐蚀性强，柳钢脱硫装置运行中腐蚀现象严重，在后续装置将采用高规格防腐材料。采用脱硫塔顶直接排放，烟囱高度较低，氨逃逸造成二次污染。,设备腐蚀,烟囱高度仅60m,有机胺法,有机胺法,有机胺法的基本原理：吸附、脱附、制酸，吸附剂为有机胺溶液。SO2 + H2O + R RH+ + HSO3 - 烟道气体首先在预分离器中急冷和饱和，同时去除小颗粒灰尘；含SO2烟气再进入吸收塔，吸收塔中的贫胺液与SO2逆流接触反应，烟气中的SO2被贫胺液吸收；吸收SO2后的富液经富液泵加压后进溶液换热器，与热贫液换热后进入再生塔上部，在再生
28、塔内被蒸汽汽提，并经再沸器加热再生为热贫液，热贫液经换热后进贫液泵加压，再生出来的贫胺液返回吸收塔循环利用；再生塔中气提逸出的高浓度的 SO2气体送入硫酸装置生产硫酸。需配备有机胺制备车间，并防止有机胺的逃逸。 目前，攀钢和莱钢各建设了一套有机胺脱硫装置。,MEROS法,钢铁生产流程图,MEROS法,MEROS工艺,MEROS是西门子-奥钢联所开发的一种烧结烟气脱硫工艺。目前，马钢采用了这一技术，脱硫装置还在建设中。根据奥地利采用该工艺的脱硫装置运行数据，脱硫效率50%左右，但欧洲主要目的是去除二恶英。MEROS的特点是：反应塔内，烟气上进下出，没有床层，阻损较小。在反应塔上部喷入空气和水降温
29、。可以喷入小苏打作为吸收剂。脱硫剂喷入脱硫塔快速的随着烟气通过，烟气与脱硫剂接触时间短。可能适合浓度低的烟气。,MEROS脱硫装置,ENS法,ENS法,ENS法是北科大联创公司引进德国公司开发的一种烧结烟气脱硫工艺，其反应原理类似MEROS法。目前，包钢采用了这一技术，脱硫效率70%左右。ENS法的特点是：反应塔内，烟气上进下出，没有床层，阻损较小。在反应塔顶部喷入水降温。脱硫剂喷入脱硫塔快速的随着烟气通过，烟气与脱硫剂接触时间短。可能适合浓度低的烟气。,包钢ENS脱硫装置,循环灰加料点,加入脱硫剂,烟囱,烧结烟气,NID法,袋式除尘器,管道（反应器）,NID法,NID法是法国阿尔斯通公司开发
30、的烧结烟气脱硫工艺，武钢采用这种工艺。NID法的特点是：管道就是反应器，结构紧凑，设备少，占地面积小。NID采用扁长形的烟道作为反应器，当处理大烟气量时，必须采用多个矩形烟道反应器并联。在处理大烟气量，脱硫反应器超过2个时，由于不对称，每个反应器的阻力不一致（数量越多，反应器阻力偏差越大），将影响烧结机的稳定工作。脱硫剂和循环灰加湿后进入反应器，反应器内不喷水。可能适合烟气量小，工况较稳定的情况。,NID装置,密相干塔法,密相干塔法,密相干塔法是北京科技大学研发的烧结烟气脱硫装置。目前投运的是石钢2台50m2烧结机，由于工程设计存在问题，石钢技术人员对其进行了改造。昆钢、唐钢、迁钢也采用该工艺
31、。密相干塔法的特点：烟气和脱硫剂均从脱硫塔顶部进入，同向进行，脱硫剂和烟气接触时间短。对循环灰和脱硫剂加湿后进入脱硫塔，反应塔内不喷水降温。脱硫塔中部设有机械搅拌器，通过机械搅拌来提高脱硫剂和烟气的接触反应强度。,密相干塔,除尘器,密相干塔装置,铰链,SDA旋转喷雾法,旋转喷雾法曾在我国白马电厂、黄岛电厂有过应用，但存在喷嘴磨损严重、系统共振和塔体结垢等问题，导致装置无法正常运行。,采用旋转喷雾法的烧结烟气脱硫装置全部为2009年底或2010年建成投运。目前，脱硫装置的喷嘴还未出现严重磨损，可能的原因是：与电厂相比，钢铁企业通常都有自己的石灰窑，生产的石灰品质高、粒度细，在脱硫剂浆液制备过程中
32、设置有振动筛，过滤掉浆液中的大颗粒杂质，减少了对喷嘴的磨损。,在烟气SO2浓度较高，而烟气温度较低的情况下，如果为了保证脱硫效率，必须喷入大量脱硫剂浆液，但过多的水分进入塔体，可能会导致温度低于露点，导致腐蚀和结垢；而如果要保证温度高于露点，则喷入的脱硫剂浆液难以满足脱硫效率的要求。因此，不适合应用于SO2浓度高、波动大的情况。同时，由于喷雾器雾化喷头的能力以及塔体大小的限制，旋转喷雾法不适合用于烟气量过大的情况。,SDA旋转喷雾法,循环流化床法,钢铁生产流程图,循环流化床法,烟气从底部进入流化床吸收塔，吸收剂、循环灰随烟气一起通过文丘里管进入吸收塔，在文丘里管上部形成循环流化床，颗粒与烟气不
33、断摩擦、碰撞反应，完成脱硫。,循环流化床法,循环流化床工艺以循环流化床原理为基础，通过对吸收剂的多次再循环，延长吸收剂与烟气的接触时间，提高吸收剂的利用率和脱硫效率。循环流化床法一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂，其最大特点是综合造价低，占地面积小，系统简单，水耗低，运行及维护费用低，基本不需要考虑防腐问题，同时可以预留添加活性焦去除二恶英的接口。循环流化床床层的稳定是脱硫装置保持正常运行的关键。济钢、三钢、邯钢、梅钢采用了该工艺。济钢脱硫装置脱硫效率60%左右，三钢脱硫效率90%左右。,活性炭吸附法,烧结机头烟气, 经过电除尘后进入活性炭吸附床吸附, 达到脱硫效果，脱硫后的烟气经烟囱排放; 吸
34、附过的活性炭, 进入解吸塔, 通过加热再生, 被吸附的 SO2 解吸为高浓度的 SO2气体; 再生所产生的高浓度的 SO2气体经脱硫风机送入硫酸装置生产硫酸；再生后的活性炭通过筛选, 活性炭粉末及吸附的灰尘被分离去除; 再生、筛选后的活性炭进入新的循环净化流程。 最大的问题就是贵。,鹿岛制铁所 的活性碳装置,吸收塔,再生塔,球团污染治理措施,球团的污染类似烧结球团焙烧废气目前在世界上还没有脱硫的先例，如果建设球团烟气脱硫设施，也类似于火电和烧结烟气脱硫。,焦化 污染治理措施,焦化的污染源、污染物废气：备煤系统产生的煤尘，焦炭成品筛分、贮运过程产生的焦尘，焦炉装煤、推焦时散逸的烟尘，干熄焦槽顶、
35、排焦口和放散管等处产生的烟尘，焦炉炉体加热燃烧煤气产生的烟气。废水：焦炉煤气净化系统产生的酚氰废水（0.51m3/t焦炭），水质：COD 20003500mg/L、石油类 5070mg/L、氨氮 200300mg/L、挥发酚 600800mg/L、氰化物 1015mg/L。固体废弃物：各除尘系统回收的粉料；冷凝鼓风工段产生的焦油渣；轻油蒸馏工段产生的再生器残渣；蒸氨塔产生的沥青渣；油库内超级离心机产生的分离渣；酚氰废水处理站产生的剩余污泥。,焦化酚氰废水治理,根据焦化废水中污染物的成分，主要以生化处理为主，为了给生化处理创造适宜的条件，通常在生化处理之前要进行预处理。焦化废水预处理一般由除油、
36、水质均和等部分组成。焦化废水中的油指随水带出的焦油类物质，苯类、酚油、蒽油、萘油等不溶于水的成分，实际上就是化产未分离的残余产品。易凝聚成较大颗粒的油类，采用重力或过滤方法去除；以乳化状存在的油类，需要用凝聚沉淀或浮选的方法去除。由于焦化废水不是一种，水质水量随时间变化，为了给生化处理创造良好条件，因此，对除油后的废水的浓度、水温和pH值等进行均和。,焦化酚氰废水治理,焦化废水生化处理的工艺路线最早多为活性污泥法，活性污泥法对酚、氰等污染物有很好的处理效果，当水力停留时间为12 h24 h时，酚类物质的去除率可以达到99 %以上，但由于焦化废水中含有一定量的难生物降解的有机物，COD的去除则较
37、差，一般为60 %70 %，出水COD为350 mg/L850 mg/L左右，排水的COD和氨氮难以达标。为了提高COD和氨氮的处理效果，A-O、A-O-O、A-A-O、A-A-O-O、SBR等生物脱氮工艺开始得到应用。处理后出水水质:COD100mg/L、石油类8mg/L、氨氮15mg/L、挥发酚0.5mg/L、氰化物0.5mg/L。,缺氧,好氧,A-O,反硝化,硝化,A-A-O,A-O-O,A-A-O-O,经过预处理的废水经提升泵送至厌氧反应器，进行水解酸化反应，以提高废水的可生化性并降解部分有机物。厌氧反应器出水与从中沉池出水回流的硝化液相混合后，送至缺氧池进行反硝化反应，将亚硝酸氮和硝
38、酸氮还原为氮气，并同时降解有机物。缺氧池出水进入好氧池进行脱碳和硝化反应。废水在硝化池中首先大幅度降解有机物，然后将氨氮氧化为亚硝酸氮和硝酸氮。好氧出水进入中沉池，进行固液分离，上清液大部分回流。 中沉池出水进入接触氧化池进一步降解有机物，然后进入二沉池进行沉淀。剩余的废水经过絮凝、沉淀、过滤后，出水送至厂内回用。,炼铁污染治理措施,炼铁的污染源、污染物废气：烟粉尘，主要来自高炉出铁时从出铁口、铁水沟、渣沟逸出的烟粉尘，采用集气罩抽风除尘；上料系统矿槽、炉顶产生的粉尘；热风炉燃烧煤气产生的废气。废水：高炉煤气湿法净化系统会产生含SS的废水，经斜板沉淀池沉淀、冷却塔降温后循环使用；高炉水冲渣系统
39、为亏水运行。固体废弃物：各除尘系统回收的除尘灰，高炉煤气净化系统产生的瓦斯灰、瓦斯泥，含有大量铁元素，作为炼铁原料回用；高炉水冲渣系统产生的高炉水渣，主要成分是CaO、SiO2、Al2O3，优质的水泥原料，基本上全部利用。,炼钢污染治理措施,转炉炼钢的污染治理措施废气：铁水预处理除尘系统；转炉一次烟气（转炉煤气）除尘系统；转炉二次烟气（即转炉在兑铁水、加废钢、吹炼和出钢过程产生或外逸的含尘烟气）除尘系统；精炼装置除尘系统；原辅料上料除尘系统。废水：转炉煤气OG湿法净化系统会产生含SS的废水，经斜板沉淀池沉淀、冷却塔降温后循环使用。固体废弃物：各除尘系统回收的除尘灰，转炉煤气净化系统产生的瓦斯灰
40、、瓦斯泥，含有大量铁元素，作为炼铁原料回用；铁水脱硫渣、钢渣经热泼、热闷等处理后，回收废钢炼钢，其余部分经粉磨处理后生产水泥和建材。,炼钢污染治理措施,电炉炼钢的污染治理措施废气：电炉冶炼及加料过程中产生的含尘烟气采用第四孔、大密闭罩加屋顶罩相结合的方式捕集，并经袋式除尘器净化后排放；精炼装置除尘系统；原辅料上料除尘系统。固体废弃物：各除尘系统回收的除尘灰含有大量铁元素，作为炼铁原料回用; 钢渣经破碎回收废钢炼钢（不锈钢冶炼还回收合金元素），其余部分经粉磨处理后生产水泥和建材，或合理处置。,连铸污染治理措施,连铸的污染治理措施废气：连铸结晶器加保护渣时将产生的少量含尘烟气，设专用风机将其引入连
41、铸二冷室，利用二冷室内的大量水雾将其净化。废水：连铸二次喷淋冷却、冲氧化铁皮等用水，受到氧化铁皮及油的污染，采用一次沉淀池沉淀，化学除油器进一步去除细小铁皮和油，再经高速过滤器过滤、冷却塔冷却后循环使用。固体废弃物：连铸水处理系统收集的氧化铁皮作为炼铁原料回用。,热轧污染治理措施,热轧的污染治理措施废气：加热炉燃烧煤气的废气直接烟囱排放；轧机轧制产生的含尘废气采用喷水抑尘或塑烧板除尘器等净化处理。废水：轧机轧辊冷却、高压水除鳞、带钢层流冷却、冲氧化铁皮等用水，使用后含有大量氧化铁皮和少量油，经一次铁皮沉淀池、二次平流沉淀池沉淀，高速过滤器过滤、冷却塔冷却后循环使用。固体废弃物：加热炉及水处理系
42、统收集的氧化铁皮全部送烧结利用；水处理系统收集的废油生产再生油或者焚烧处理。,冷轧污染治理措施,废气：酸洗机组拉矫、焊接、矫直等过程中产生的氧化铁尘，设袋式除尘系统；酸洗机组酸洗槽、漂洗槽等产生的酸雾，经洗涤塔洗涤净化后排放。冷轧机组轧制过程中产生的乳化液烟雾，经轧机上部烟罩送入净化设备过滤后排放。单机架平整机干平整/湿平整时产生的氧化铁尘或湿平整烟雾，经除尘器或烟雾净化装置净化后排放。热镀锌机组、彩涂机组、电工钢连续退火机组各清洗段碱洗槽、电解清洗槽等均产生碱雾，经洗涤器洗涤净化后排放。,冷轧污染治理措施,废水：冷轧机组轧制过程中产生的含油、乳化液废水，先进入调节池，撇去其中大部分浮油，然后
43、用泵送至纸带过滤机，进入超滤系统循环槽，再用泵送超滤装置，油和部分乳化液回循环槽，在循环槽中浓缩油用带式撇油机去除，乳化液循环超滤，超滤的滤出水达标后送酸碱废水处理系统。从各生产机组产生的含酸、碱废水首先进入酸、碱废水均衡池，进行水量调节和均衡，然后用泵送至一、二级中和曝气池投加盐酸或石灰进行中和，并鼓入压缩空气进行曝气，使Fe2+充分氧化成易于沉淀的Fe(OH)3，再加入高分子絮凝剂。经絮凝后废水流入斜板沉淀池沉淀，去除悬浮物，并进行最终pH值调整，处理后的水在各项指标达到保证值后排放。,全厂性污水处理厂,水平衡,主要污染物排放量统计,二氧化硫,铁精矿,洗精煤,烟煤、无烟煤,动力煤,辅料,钢
44、铁企业硫的来源,钢铁企业,硫平衡-焦化,硫平衡-炼铁,硫平衡-炼钢、连铸,硫平衡-轧钢,硫平衡-石灰,硫平衡-电厂、锅炉,钢铁企业二氧化硫产生源,烧结（含球团）：焙烧烟气来源：铁矿石、固体燃料、辅料焦化：焦炉烟囱排放烟气来源：燃料炼铁：热风炉烟囱排放烟气来源：燃料炼钢：钢包烘烤烟气来源：燃料连铸：连铸坯切割烟气来源：燃料轧钢：加热炉、热处理烟气来源：燃料石灰：焙烧烟气来源：燃料电厂和锅炉：烟囱排放烟气来源：燃料,+,焦炉煤气 产气量：410450m3/t焦 热值：0.017GJ/m3 高炉煤气 产气量：17001800m3/t铁 热值：0.0034GJ/m3 转炉煤气 产气量：50110m3/
45、t钢 热值：0.007GJ/m3,煤气含硫情况,炼焦过程产生的荒煤气中H2S含量一般在5g/m3左右，常规的焦炉煤气脱硫工艺有A-S法、ADA法、HPF法、真空碳酸盐法、FRC法。A-S法脱硫后焦炉煤气中H2S含量一般在500mg/m3左右，其他工艺H2S含量一般在200mg/m3左右。 高炉煤气H2S含量一般在10mg/m3以下。 转炉煤气一般不含有H2S。,近年来，钢铁行业实施结构调整和节能减排，余能利用率大大提高，能源结构发生了较大的变化，企业自产的焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气等副产煤气逐步取代煤和重油成为工业炉窑和锅炉的主要燃料。同时，大部分燃煤锅炉都已配备了烟气脱硫设施，使得工业炉窑
46、和锅炉产生的二氧化硫大幅降低。,大中型钢铁企业2000-2010年二氧化硫排放情况,大中型钢铁企业2000-2010年烟粉尘排放情况,烟、粉尘,吨钢用水量不会发生太大变化，一般应该在150m3/t钢左右，如果产品深加工工序多，用水量应更大。,用水指标,用水指标,排水COD浓度基本稳定在50mg/L,排水指标,尘泥综合利用率99.44%,固体废弃物,高炉渣综合利用率97.68%,固体废弃物,钢渣综合利用率96.25%,固体废弃物,钢铁行业国际先进水平,吨钢烟粉尘：0.14kg吨钢SO2：0.35kg吨钢NOx：0.9kg吨钢取水量：3.2m3吨钢排水量：0m3,姓名：刘涛单位：冶金工业规划研究院联系电话：13552211441Email：,
