宝钢烧结烟气循环技术的开发与应用
烧结烟气循环技术创新和应用
事会会议 ． 北京 ： ２ ０ １ ４ ： ５ １ ．
力不 足 的问题 ， 达 到烧 结机 增产 的 目的。烧结 机增
产改 造 可选择 的 烟气循 环方 案 ： １ ） 采 用 头尾循 环 的
４ 结
语
国 内外 多 家钢 企 采 用 烧 结 烟气 循 环 技 术后 的
节 能减 排效 果 表 明 ， 在保 障生产 指标 不 降低 的情况
下， 烧 结烟 气循 环技 术 可减 少烧 结工 艺生 产 的废气
排 放 总量 和 污 染 物排 放 量 ， 并 能 回收烟 气 余 热 、 降
低 烧结 生产 能耗 。因此 ， 烧结 废气 循环 利 用技 术可
［ ２ ］ 甘 敏． 烟 气 循 环 烧结 的研 究 现 状 与 进 展 ［ ｃ ］ ／ ／ 中国 金 属 学
会． ２ ０ １ ３年全 国烧结 烟 气综 合 治理 技术 研 讨会 文 集． 大 同：
２ ０１ ３： １ — ４２ ．
增 加外 排 烟气量 ， 不改 变原 有 的机头 烟气 处理 系统 的基 础 上 ， 将 烧结 机 加 宽 、 加长 ， 增 加 烧结 面积 ， 通
于类 似 Ｅ Ｏ Ｓ的模 式 ， 从 主抽 风机后 取 一部 分烟 气用 于循环 ， 减少外 排 的烟气 量 。在对 脱 硫脱 硝设 施选 型时 ， 可 以降低设 备规格 ， 减 少 其 投 资 和 运 行 费 用 。其 优 势在 于对 原有 生产 系统 影 响小 ， 改造 简便
易行 ； 循 环风 机 只起 增 压 作 用 ， 循 环 系统 的工 艺 布 置简 单 ， 投资 和运 行费 用低 。但 是整 个烧 结机 的烟 气混 合后 含 氧量 一般 在 １ ２ ％左右 ， 满 足不 了烧 结 生 产， 必 须采用兑 风措施 ， 提高循 环烟气 的含氧量 。 ７ ） 对 于 已经 建设 烟气 脱 硫设 施 的烧结 机 ， 在 不
我国烧结烟气治理技术的新进展
我国烧结烟气治理技术的新进展所属行业: 大气治理关键词：烧结烟气烧结脱硫活性焦吸附近年来，我国烧结烟气治理取得了有目共睹的成绩：钢铁行业烧结机脱硫设施建设的面积已经达到69%，所有烧结机均将按国家要求装配环保设施；从技术上看，源头治理技术研究、一体化综合治理技术均取得新进展，一些应用中存在的技术工艺问题正不断被攻克。
综合治理技术突飞猛进脱硫、脱硝、脱除二噁英、脱除重金属、除尘是烧结烟气综合治理的内容，对烧结烟气进行一体化治理逐渐成为业界公认的发展方向，宝钢和太钢在这方面走在了前面。
据宝钢中央研究院提供的情况：今年6月底完成的国家发展改革委支持项目—烧结废气余热循环利用低碳排放工艺技术创新及产业化示范工程（以下简称示范工程），取得了6方面标志性的技术成果，节能减排效果明显。
一是形成国内首套废气/烟气循环烧结工艺、设备和系统集成技术，并实现产业化应用。
该示范工程建成了国内首套烧结锅工艺模拟试验平台，通过一系列生产试验，宝钢获得了可支撑大型烧结机废气循环工程的关键工艺和技术参数。
他们开发出烟气切换阀、耐磨风机及管道、高效除尘器等关键设备和系统调试运行成套技术，实现了国内废气循环烧结工艺技术产业化从无到有的突破。
二是废气减量和多种污染物协同减排的技术成果得到工业化验证。
宁钢示范工程在不同上料量负荷工况下，废气循环可使烧结煤固体燃耗下降1.8千克/吨钢～3.0千克/吨钢，节能量达到3%～4%，外排烟气量减少15%～30%，节约标准煤5000吨/年～7000吨/年，减排烟尘20吨/年～50吨/年，二噁英减排35%以上，并可实现烧结废气中VOCs（挥发性有机化合物）、PAHs（多环芳烃）等多种污染物的同步脱除。
三是废气循环烧结工艺技术可提高烧结产能15%～30%。
宝钢不锈钢132平方米烧结机循环烧结中试装置，充分利用了新增的大烟道废气循环风机的抽风能力。
工业试验结果证明，该废气循环烧结技术可提高15%～30%的烧结产能。
烧结烟气循环工艺介绍及其应用前景
Ｘ ｉ ａ ｏ Ｊ ｕ ｎ ｊ ｕ ｎ
（ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｍｅ ｉ ｓ ｈ ａ ｎ Ｉ ｒ ｏ ｎ＆ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ． ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ３ ９ ）
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｓ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎｇ； ｗａ ｓ ｔ ｅ ｇ ａ ｓ ｒ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ
１ 烧 结 烟气排 放规律
利用 抽风进 行 烧 结所 产 生 的烟气 量 大 ， 有多种 污染 物 ， 如Ｓ Ｏ ： 、 Ｎ Ｏ 、 氟化
物、 二嗯英 、 重金 属等 。烧 结烟气 各成 分 的浓度 沿 烧结 机长 度方 向并 非 均 匀分 布 。据 研 究 ， 烧 结 烟
烟气 ｓ ０ 浓度高 ， 含氧量低 、 温 度低 、 水分高 ， 烟
气经电除尘和镁 法脱硫 后从 烟 囱排 出； ２ ６～３ １ 号 风 箱 烟气 Ｓ ０ ： 浓度高 ， 氧 含量 高 、 水分低 、 温 度 高， 该 部 分 烟 气 经 锅 炉 收 回余 热 后 循 环 到 点 火
图 ３ 二 嗯英 沿烧 结机 长度 方向分 布规律 区后 面 。
艺， 分析 了各种 烧结烟 气循 环工 艺的优 缺 点 ， 以及 它们 在 节 能减排 方 面的 作 用 ， 介 绍 了该 工艺
的应 用前 景。 关键词 ： 烧结； 烟 气循环 ； 减排
Ａｎａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ｏ ｎ Ａｄ ｖａ ｎ ｔ ａｇ ｅ ｓ ａ ｎｄ Ｄｉ ｓ ａ ｄｖ ａ ｎｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｉ ｎｇ Ｗａ ｓ ｔ ｅ Ｇａ ｓ Ｒｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ
烧结废气循环与深度净化技术的研发与应用_李咸伟
境 外烧 结废 气 除 用 作 助燃 空 气
、
生 产蒸 汽
6
发电
、
混合 料预 热外
，
近 年来 所开 发 的
Ｅ Ｐ Ｏ Ｓ ＩＮ Ｔ
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韩国
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和 台 湾 中 龙钢 铁
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］
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据 统计
，
烧 结工 序 能 耗 约 占 整 个钢 铁生 产 总 能 耗 的
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业 大 气 污 染 物排 放 标 准 格 的要 求
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烧结烟气污染物治理技术分析及应用现状
烧结烟气污染物治理技术分析及应用现状随着我国经济发展对钢铁需求量的日益增加，钢铁工业已经成为国民经济的重要支柱产业。
据中钢协统计，20**年我国粗钢产量达8.2亿t,同比增长0.9%,占全球粗钢产量的49.3%o随着产量的不断攀升，钢铁企业的大气污染问题日益严重。
钢铁行业排放的大气污染物主要包括颗粒物、SO2、NOX、重金属元素和二恶英等。
据环保部统计分析，20**年钢铁行业的颗粒物、S02和NOx 排放量分别为101.5万t,180.7万t,6.6万3分别约占工业源总排放量的10.4%、4%和7%o烧结作为钢铁生产过程中污染最严重的工艺环节之一，其烟气中的颗粒物、So2、NOx和二恶英排放量分别约占钢铁生产总排放量的20%、60%.50%和90%,烧结烟气的治理已成为钢铁企业环保达标的重中之重。
烧结烟气污染物治理技术烧结过程的特点是烟气量大，污染物种类多，且含量波动大，烟气温度低。
目前烧结机头烟气污染物的治理措施主要分为3个方向：源头减排、过程控制和末端治理。
下面我为您逐个开展分析：源头减排源头减排是通过对烧结原料成分的控制，来减少烧结后烟气中污染物的含量。
烧结烟气中的S02、NOx主要来自于烧结原料中的S、N；粉尘颗粒主要以铁及其化合物颗粒为主，还有硅、钙等铁矿伴生成分以及不完全燃烧物质等；重金属如铅、碑、镉、辂、汞等，也主要来自于烧结矿。
可以看出，烧结烟气中的污染物基本均来自于烧结原料。
同时，一些烧结工艺主要参数，如混合料的含水量、燃料配比、料层厚度、生石灰配比等，对烟气中SO2、NOx排放也有重要影响。
因此，源头减排主要是在保证烧结矿性能不受影响的前提下，改变烧结原料的成分配比或添加不同的成分,调整优化烧结工艺参数，从源头上减少烟气中多种污染物的排放浓度，降低末端处理设备的净化压力。
过程控制过程控制是在烧结生产过程中开展污染物减排，主要方法是采用烟气循环技术。
利用烧结过程的特点，使部分废气中的有害成分进入烧结层中被热分解或转化，消除部分二恶英和NOx,抑制NOx的生成；粉尘和S02也会被烧结层捕获，从而减少粉尘、S02的排放量；烟气中的CO可作为燃料使用，降低固体燃耗。
科技成果——烧结废气余热循环利用工艺技术
科技成果——烧结废气余热循环利用工艺技术适用范围钢铁行业烧结行业现状截止2014年，我国大中型烧结机共约600台，年产烧结矿约8亿t，烧结工序的平均能耗为55kgce/t。
烧结废气余热循环利用可节省烧结能耗5%以上，减少烧结CO2排放以及废气排放总量20%以上。
从2012年起，宝钢、宁波钢铁、沙钢等烧结机废气循环改造工程已陆续建成投运。
成果简介1、技术原理烧结低温废气自烧结支管风箱/环冷机排出后，再次被引入、通过烧结料层时，因热交换和烧结料层的自动蓄热作用，可以将其中的低温显热供给烧结混合料，与此同时热废气中的二噁英、PAHs、VOC 等有机污染物在通过烧结料层中高达1200℃以上的烧结带时被激烈分解，NOx在通过高温烧结带时亦能够通过热分解被部分破坏，尽管二噁英、PAHs、VOC等有机污染物在烧结预热带又可能重新合成，但废气循环烧结仍然可以显著减少有机污染物的排放，并大幅度削减废气排放总量。
烧结废气余热循环利用可以富集SO2，提高脱硫效率，并使NOx被降解、二噁英在高温下热解、粉尘被吸附并滞留于料层，减少排入大气的烟气量，降低废气净化装置及运行成本，并提高已有烧结机的产能。
2、关键技术（1）烧结低温余热利用、废气减量、污染物同步脱除的方法、工艺和装置；（2）循环烧结系统在线控制技术包括循环烟温和氧含量调控、烟道防结露、循环风箱组合优化、循环烧结工艺与主工艺衔接等技术；（3）循环烧结过程仿真模型包括烧结终点温度控制、风氧平衡、烧结质量预报与控制、循环烧结传热、节煤量实计、管路优化等子模型；（4）循环烧结条件下配矿结构优化和提产增效技术包括提高废气循环烧结利用系数及烧结矿转鼓强度的方法，提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法等。
4、工艺流程烧结废气余热循环利用工艺流程图主要技术指标1、烧结工艺节能5%以上；2、烟气总量减排20%以上。
技术水平本技术已申请30余项相关专利，目前已授权10项。
2014年11月，在宁钢循环烧结示范工程作为首批低碳技术创新和产业化示范工程通过了国家发改委工程验收组的项目验收。
烧结烟气循环工艺
烧结烟气循环工艺1. 引言烧结烟气循环工艺是一种高效利用烧结烟气中热能和废气中有害物质的技术。
通过对烧结烟气进行净化和循环利用，可以减少环境污染和能源消耗，提高工业生产的可持续发展能力。
本文将详细介绍烧结烟气循环工艺的原理、主要设备和应用案例。
2. 原理烧结烟气循环工艺的基本原理是将烧结烟气经过处理后，分离出其中的有害物质，同时回收其中的热能，再经过处理后重新进入烧结系统。
其主要步骤包括：烟气净化、烟气冷却、烟气再加热和烟气再循环。
2.1 烟气净化烟气净化是烧结烟气循环工艺的第一步。
通过使用除尘器、脱硫装置和脱硝装置等设备，可以将烟气中的颗粒物、二氧化硫和氮氧化物等有害物质去除，使烟气达到排放标准。
其中，除尘器可用于捕集颗粒物，脱硫装置可用于去除二氧化硫，脱硝装置可用于降低氮氧化物的浓度。
2.2 烟气冷却烟气冷却是为了降低烟气温度，以便后续步骤的操作和设备的正常运行。
通常采用烟气换热器进行烟气冷却，将烟气中的热能传递给饱和蒸汽或其他工艺介质。
这样既可以回收烟气中的热能，又可以使烟气温度降低到适宜处理的范围。
2.3 烟气再加热烧结过程中的煤气可以被燃烧后再加热烧结烟气，从而提高烧结烟气的温度。
这可以提高烧结过程的效率和产量，减少固定碳的负荷。
烟气再加热可以通过燃烧煤气或其他可燃介质来实现。
2.4 烟气再循环烟气再循环是烧结烟气循环工艺的核心部分。
通过将经过净化和处理的烟气再回收利用，可以达到节能减排的目的。
具体操作可分为两个阶段：回收再循环和再利用。
回收再循环阶段将烟气从烧结系统中抽出，经过处理后再重新进入烧结系统。
再利用阶段将回收的烟气中的热能和有用组分用于其他工艺过程中，如预热燃料、热风炉供热等。
3. 主要设备烧结烟气循环工艺涉及的主要设备包括除尘器、脱硫装置、脱硝装置、换热器、再加热炉等。
3.1 除尘器除尘器主要用于去除烟气中的颗粒物。
按照除尘原理的不同，常见的除尘器有电除尘器、湿式除尘器和布袋除尘器等。
烧结烟气特点及处理技术的发展趋势
ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｓｃＲ）。ｓｃＲ技术已经比较成熟，这种技术在日本、欧洲和美国等国家得到了广泛应用，由于该方 法能够达到８０％～９０％的Ｎ０。降低率，因而该技术在烟气排放标准严格的国家得到广泛应用，该方法被认 为是目前最经济和可靠的脱硝技术。在没有催化剂的情况下，向烟气中加入还原剂（ＮＨ，等），在高温下 （９００一１１００℃）使其与Ｎ０发生还原反应，这种方法称为选择性非催化还原（（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ
３．３
ＮＯ。的脱除 氮氧化物是指空气中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。空气中含氮的氧化物有一
氧化二氮（Ｎ：Ｏ）、一氧化氮（ＮＯ）、二氧化氮（Ｎ０：）、三氧化二氮（Ｎ：Ｏ，）等，其中占主要成分的是ＮＯ和Ｎ０：， 一般将两者统称为氮氧化物，用ＮＯ；表示。其中烧结生产过程Ｎ０。排放量约占钢铁厂ＮＯ。排放总量的一般 左右。烧结过程中的ＮＯ，主要来源于烧结过程中燃料的燃烧，烧结生产中的燃料分为点火燃料和固体燃料 两种。降低燃烧过程中ＮＯ。排放技术已经得到了广泛的研究和应用。目前降低ＮＯ，排放技术可以分为低 ＮＯ。燃烧技术和烟气处理降低Ｎ０，技术两大类。通过对Ｎ０，的生成机理研究可以发现，燃烧条件对Ｎ０，的 生成和排放有很大影响，适当调整燃烧条件，就有可能减少Ｎ０。的生成和排放。通过改变燃烧条件来控制 Ｎ０。生成的技术成为低Ｎ０。燃烧技术，在实际应用中，可以采取低氧燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧及 低ＮＯ，燃烧器等工艺方式来实现低ＮＯ，的生成和排放。 采用改进燃烧技术来控制ＮＯ。的效果比较好，并且投资费用和运行费用都较低，但Ｎ０。降低率不高，一 般不超过７５％，要进一步降低ＮＯ。的排放，就必须采用烟气脱硝技术。烟气脱硝技术按照脱除原理可以分 为催化分解、催化还原、非催化还原、吸收法、吸附法、电子柬法等，按照工作介质可以分为干法和湿法两种。 利用还原剂ｃＨ。、ｃ０、Ｈ：、ＮＨ，等，在一定温度和催化剂的作用下将ＮＯ。还原成Ｎ：，这种方法称为催化还原 法。在ＮＯ，的还原过程中，根据还原剂是否与Ｏ：反应，催化还原分为非选择性还原和选择性还原。如果还 原剂在与ＮＯ发生反应的同时还与０：发生反应，这种还原称为非选择性催化还原，如果还原剂在催化剂的 作用下只与ＮＯ发生还原反应（或者与Ｏ：的反应很少），这种反应称为选择性催化还原（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ
烟气循环烧结工艺综述及其在宝钢应用的探讨
烟气循环烧结工艺综述及其在宝钢应用的探讨刘仕虎;周茂军【摘要】针对烟气循环烧结原理、烧结烟气特点、烧结气流介质变化对烧结过程的影响等方面进行了综合阐述,介绍了国内外的烟气循环烧结工程应用业绩,并从工艺特点、应用情况、减排及节能效果、产量质量影响等方面进行了比较,分析了几种典型烟气循环烧结工艺的优缺点.结合宝钢烧结系统综合改造项目情况,提出宝钢烧结应用烟气循环烧结工艺的框架性方案.【期刊名称】《宝钢技术》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】8页(P37-44)【关键词】烧结;烟气循环;烧结烟气;减排【作者】刘仕虎;周茂军【作者单位】宝山钢铁股份有限公司炼铁厂,上海200941;宝山钢铁股份有限公司炼铁厂,上海200941【正文语种】中文【中图分类】TF046.4烟气循环烧结工艺是有选择地将烧结过程排出的部分烟气返回点火器后的台车上部密封罩中循环使用的一种烧结方法[1]。
烟气循环烧结工艺具有减排和节能的效果,适应城市钢厂要求。
该工艺可减少烧结过程废气排放量,富集烟气中SO2,降低部分污染物产生量,减少烟气净化系统能耗,降低其运行费用,更好地应对日趋严格的环保法规,降低末端治理费用。
同时,还能够回收利用烧结废气中存在的显热和潜热,降低固体燃耗和工序能耗,以进一步挖掘烧结生产过程的节能潜力。
1 烟气循环烧结的基础研究1.1 烧结烟气特点铁矿石烧结烟气包括如下成分:①微细粉尘;②SO2、NOx、CO、CO2等有害气体;③多氯代二苯并二噁英、呋喃(PCDD/Fs)等微量高致癌物质;④重金属(Hg、Pb、Zn、Cr等);⑤酸性气体(HF、HCl等);⑥碱金属(K、Na等)。
烧结烟气主要成分以及污染物分布情况如图1～4[1-3]。
由于烧结烟气量大、成分复杂、含尘浓度高、水分含量高(约10%)、温度及成分波动大,因此,需要考虑烧结烟气减量排放和综合治理,而烟气循环烧结从原理上则可以满足这样的生产要求。
烧结烟气循环技术应用现状及分析
188烧结烟气循环技术应用现状及分析刘玉东（首钢京唐公司，河北 唐山 063200）摘 要：随着时代的不断发展，我国对环保工作的重视力度持续加强，现如今我国已经开始推动许多高污染行业的转型发展。
在钢铁企业发展中，引入烧结烟气循环技术可以起到节能减排的效果，成为新时期钢铁企业绿色发展的一项关键性技术。
本文将结合国内外烧结烟气循环技术的应用现状，对该技术的指标以及效能进行深入的分析。
关键词：烧结烟气循环技术；应用现状；指标；节能中图分类号：TF046.4 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）07-0188-2收稿日期：2019-07作者简介：刘玉东，男，生于1981年，汉族，江苏徐州人，本科，助理工程师，研究方向：钢铁冶金。
进入新世纪以来，在我国经济高速发展的同时，环境污染也变得更加严重，近些年来频繁发生的大范围雾霾天气使得人们对环保工作的关注度日益提升。
基于此，我国修订并发布新“环境保护法”，对钢铁等高能耗、高污染行业的污染物排放标准进行了明确规定。
在这样的情况下，钢铁企业必须引入先进的技术，降低能耗和污染排放，才能获得更高的效益，实现持续发展。
1 国内外烧结烟气循环技术的应用现状1.1 国内烧结烟气循环技术的应用现状介绍和国外相比，我国对烧结烟气循环技术工艺的研究和应用时间较短，加之环保工作长期不受重视，因此该项技术的发展推广十分缓慢。
进入新时期以来，市场竞争的加剧以及环保工作力度的增强使得广大钢铁企业开始重视起铁矿烧结过程中的污染排放以及能耗问题，开始积极引入绿色烧结技术。
在这样的情况下，烧结烟气循环技术的研究和推广应用都取得了一定的突破。
就目前来看，我国已经完成烧结烟气循环工艺改造的企业有三家，分别是福建三钢、宝钢集团宁波钢铁以及沙钢。
其中沙钢采用的烧结延期循环技术是将烧结机头和尾部的共8个风箱烟气循环至烧结机中部上方的烟气密封罩中，进行循环利用。
该工艺的优势在于简单朴素，不需要额外补充氧气，同时也不会出现环冷机热废气混合的情况。
科技成果——钢铁行业烧结烟气选择性循环净化与余热利用技术
科技成果——钢铁行业烧结烟气选择性循环净化与余热利用技术技术类别减碳技术适用范围钢铁行业，适用于带式烧结机，占地面积1500m2。
行业现状该技术可广泛应用于钢铁行业烧结工序烟气治理，技术适用于新建或改造项目，该技术成果在河钢邯钢完成国内首套示范工程应用，并在河钢集团内部全面推广，在集团下属邯钢、承钢、唐钢新区等子公司实现90%的技术配套率。
成果简介（1）技术原理烧结烟气选择性循环净化与余热利用是根据烧结风箱烟气排放特征（温度、含氧量、烟气量、污染物浓度等）的差异，在不影响烧结矿质量的前提下，选择特定风箱段的烟气循环回烧结台车表面，用于热风烧结。
循环烟气由烧结机风箱引出，经除尘系统、循环主抽风机、烟气混合器后通过密封罩，引入烧结料层，重新参与烧结过程。
烟气显热全部供给烧结混合料进行热风烧结，降低了烧结固体燃料消耗，改善了表层烧结矿质量，提高了烧结矿料层温度均匀性和破碎强度等理化指标。
（2）关键技术1、烧结烟气选择性循环节能减排技术基于烧结烟气分风箱排放特征差异化的特点，选择特定风箱段烟气，经除尘系统、主抽风机、烟气分配器后通过密封罩循环回烧结台车表面重新参与烧结过程，有效削减烟气排放量，降低末端净化设备的处理负荷及成本；解决了烟气温度、含氧量、各污染物浓度对烧结生产原料消耗、产矿质量的影响。
2、CO过程减排技术通过选择性选取高氧、高温段风箱烟气进行循环，通过营造高温、高氧气氛，强化循环烟气中CO在穿透料层时的二次燃烧反应，实现CO过程减排。
3、通过热风烧结效应提升烧结矿质量通过定量分析不同循环工况下烧结过程的温度场分布，优选烧结终点温度升高的循环工况，通过高温循环烟气与烧结床层的直接热交换强化烧结废气低品位余热利用效果，降低了烧结生产过程的固体燃料消耗，高温循环烟气的热风烧结效应使料层上部烧结温度提高、温差降低，减少了热应力，矿物充分结晶、液相量增加，提高了烧结整体成品率及烧结矿强度。
4、流量均配双侧进气密封罩通过工况波动的密封罩压力预测模型，开发了与生产联动的智能化压差反馈调节控制系统，解决传统烟气循环技术布风不均、循环烟气外溢问题。
钢厂通过烧结烟气循环利用工艺节能减排的应用实例
钢厂通过烧结烟气循环利用工艺节能减排的应用实例随着我国经济发展对钢铁需求量的日益增加，钢铁工业已经成为国民经济的重要支柱产业。
据中钢协统计，2014年我国粗钢产量达8.2亿t，同比增长0.9%，占全球粗钢产量的49.3%。
随着产量的不断攀升，钢铁企业的大气污染问题日益严重。
钢铁行业排放的大气污染物主要包括颗粒物、SO2、NOx、重金属元素和二恶英等。
据环保部统计分析，2014年钢铁行业的颗粒物、SO2和NOx排放量分别为101.5万t，180.7万t，6.6万t，分别约占工业源总排放量的10.4%、4%和7%。
烧结作为钢铁生产过程中污染最严重的工艺环节之一，其烟气中的颗粒物、SO2、NOx和二恶英排放量分别约占钢铁生产总排放量的20%、60%、50%和90%，烧结烟气的治理已成为钢铁企业环保达标的重中之重。
一、项目概况某钢厂根据自身发展需要，为提高烧结矿产品质量，降低烧结成本，对原2台60m2和1台90m2及1台132m2的烧结机进行置换，新建设1台360m2烧结机以满足高炉对烧结矿的需求。
新建烧结机台车宽4.5m，抽风长度80m，有效抽风面积360m2。
为满足公司长远的发展需求，烧结机采用台车扩展式技术，台车上口宽度由4m扩宽至4.5m，主机年工作340d，年出厂成品烧结矿396.576万t。
为顺应行业发展的要求，尽量减少烧结烟气的排放，该烧结工程同步配套烧结烟气循环工艺。
二、烟气循环工艺1、工艺方案及流程烧结烟气循环技术是选择性地将部分烧结烟气返回到点火器后烧结机台车上部的循环烟气罩中循环使用的一种烟气利用技术，通过回收烧结烟气中显热和潜热、提高二氧化硫、氮氧化物及粉尘的处理浓度，减少脱硫脱硝系统的烟气处理量，降低净化系统的固定投资和运行成本，最终实现节能减排。
根据烧结机烟气取风位置的不同可以分为内循环工艺和外循环工艺，内循环工艺在烧结机风箱支管取风，外循环工艺在主抽风机后烟道取风。
研究表明:内循环工艺操作灵活，可避免循环气流短路，更适于新建的项目。
合理应用烟气循环烧结研究
合理应用烟气循环烧结研究烟气循环烧结是一种目前较为广泛应用的钢铁生产技术，旨在提高资源利用率、降低生产成本、保护环境等方面带来的巨大经济效益和社会效益。
其主要特点是将高温烟气作为烧结矿中的热源以提高烧结矿的热量，减少了对焦炭的依赖，降低了生产成本，同时也能起到净化烟气、减少污染物排放、节约资源等环保作用。
然而，烟气循环烧结技术只有在合理应用的情况下才能发挥其最大的作用和价值。
因此，在实际生产中，需要注意以下几个方面：一、合理选择烟气循环烧结的运行参数烟气循环烧结操作参数的选择对于生产效益、产品质量以及环境效益有相当大的影响。
其中包括烧结机的风量、料层厚度、烧结矿的热量、空气预热温度等方面。
在具体操作中，应根据生产情况、技术水平和环保要求等多方面综合考虑，将其运用到最优化的状态。
二、严格控制烟气中的污染物排放烟气中的污染物排放是烟气循环烧结技术普遍面临的问题。
在循环烧结过程中，烟气会返流到燃烧室，即可再次燃烧将污染物燃烧掉。
但是，如果不经过适当的处理，烟气中可能存在着严重的二氧化硫、氮氧化物、烟尘、挥发性有机物等污染物，严重影响企业的环保形象和社会形象，因此，必须严格控制烟气中的污染物排放，使其符合国家标准。
三、保证原料配比的合理性烧结矿的成分和热性直接决定了烧结过程的效率和成品质量。
因此，在生产中，应按照生产需求和规范要求进行原料配比，保证原料中的各项成分合理且稳定，防止杂质和不纯物质的进入，从而提高热效率，保证产品的质量与性能。
综上所述，合理应用烟气循环烧结技术可以实现“节约能源、环保减排、降低成本、提高效率、保障安全”的多重目的。
对于钢铁企业而言，应注重技术革新，加强管理创新，不断提高技术水平，规范生产和操作，确保循环烧结的有效、稳定和环保运行，为企业可持续发展做出更大贡献。
试析烧结烟气循环工艺的应用前景
试析烧结烟气循环工艺的应用前景1 概述钢铁行业是高能耗、重污染的行业，钢铁生产过程中的烟气排放主要集中在烧结工序，烧结厂烟气排放量占钢铁企业总排放量的一半以上，烧结烟气污染已成为制约我国钢铁行业持续协调发展的一个重要因素。
尽管如此，烧结工艺以其优良的资源适应性为钢铁企业带来了显著的经济效益，它作为钢铁生产的重要原料处理环节还将长期存在。
显而易见，钢铁企业节能减排的战略重点在烧结厂，环保要求严格的国家从20世纪开始，相继在烧结厂采用了脱硫（SOX）、脱硝（NOX）、二恶英等烟气处理装置。
不同于燃煤电厂，烧结烟气处理装置投资大、运行费用高、效率低、副产品复杂。
此外，外排的烧结烟气会带走大量的热量，造成了能源的浪费。
钢铁行业的节能减排工作必然伴随着烧结工艺本身的变革调整，才能取得显著成效。
2 烧结烟气污染现状烧结烟气是烧结混合料经点火后，随台车运行，在高温烧结成型过程中所产生的含尘废气。
由于国内烧结机漏风率高（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，每生产1吨烧结矿大约产生4000～6000m3烟气。
烧结烟气的主要特点是：烟气量大、温度较高、携带粉尘多、CO含量较高、二氧化硫（SO2）浓度较低、含湿量大、含腐蚀性气体、含二恶英类物质等。
由于烧结烟气排放源集中、总量较大，因此对局部地区大气质量的影响较大。
2.1 烟尘污染烧结工序的烟尘排放量约占钢铁工业的20%，烧结烟气中的粉尘主要由金属、金属氧化物或不完全燃烧物质等组成，粉尘会对人体造成一定程度的危害，粉尘侵入人体的途径主要有呼吸系统（能引起尘肺、肺粉尘沉着症、肿瘤等病症）、眼睛（可引起结膜炎、角膜混浊、眼睑水肿等症状）和皮肤（可引起毛囊炎、粉刺、皮炎等）。
2.2 二氧化硫（SO2）污染烧结工序的SO2排放量约占钢铁工业的60%，烧结烟气中SO2主要来源是固体燃料的燃烧，SO2浓度随原料和燃料的差异而变化，一般为1000～3000mg/Nm3。
宝钢烧结烟气活性炭净化工艺和装备
宝钢烧结烟气活性炭净化工艺和装备介绍了国内首套自主设计和制造的烧结烟气活性炭净化系统各种污染物脱除机理、工艺流程和系统装备，主要包括烟道系统、吸附系统、解析系统、活性炭储运系统等。
对各主要系统内部结构、工作原理、相关设计和运行工艺参数进行了详细说明，对该系统的技术特点和投运后实际烟气净化效果进行了详细介绍。
该系统具有污染物脱除率高、运行稳定可靠的优点。
处理前烟气中SO2质量浓度为412.091～642.811mg/m3，处理后SO2质量浓度为1.227～7.999mg/m3，SO2脱除率为98.53%～99.76%;处理前NOx质量浓度为235.451～365.218mg/m3，处理后NOx质量浓度为92.707～137.663mg/m3，NOx 脱除率为57.63%～69.44%;处理前二英的毒性当量为0.82～5.40ngTEQ/m3，处理后下降到0.0023～0.0089ngTEQ/m3，二英脱除率为99.43%～99.89%;经过净化后粉尘质量浓度为7.747～11.500mg/m3。
结合生产运行情况对该烧结烟气活性炭净化系统做出了适当评价并对其推广应用前景进行了展望。
烧结烟气中的主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物、二英、粉尘和重金属等。
二氧化硫和氮氧化物主要来源于烧结机燃料燃烧和铁矿石烧结过程。
二氧化硫是最主要的大气污染物之一，也是酸雨形成的主要原因。
酸雨不仅危害动植物健康，而且会破坏土壤和腐蚀建构筑物。
氮氧化物是另一种主要的大气污染物，除了对生物体的毒性和形成酸雨外，氮氧化物会与碳氢化合物反应生成光化学烟雾，并且会参与臭氧层的破坏。
二英是一类具有强毒性和强致癌性的有机污染物。
钢铁企业烧结过程是环境中二英的主要来源之一。
二英包括多氯二苯并对二英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)2种，其中PCDDs有75种异构体/同类物，PCDFs有135种异构体/同类物。
目前国内很多钢铁企业烧结烟气净化还仅限于使用静电或布袋除尘器对粉尘进行治理，缺乏能同时深度处理SO2、NOx和二英等主要大气污染物的环保设施。
烧结烟气循环技术研究进展与展望
烧结烟气循环技术研究进展与展望摘要：现阶段，随着环保对钢铁企业的约束日益加强，人们环保意识的日益提高，烧结工序的节能减排工作势在必行。
烟气循环技术是一种集节能与减排于一体的烧结技术，近年来在国内得到快速发展。
文章综述了烧结烟气循环技术的发展史、工艺、节能减排效果及其对烧结生产的影响，对烧结烟气循环工艺的投建及运行有一定指导意义。
最后对使用烟气循环过程中需要注意的事项和发展趋势做了阐述。
关键词：烧结烟气循环技术；研究进展；展望引言烟气循环烧结工艺是将部分烧结废气返回烧结料层，重新参与烧结过程，利用其中潜热和显热的一种方法。
该方法可有效减少烧结排放废气量，减少氮氧化物、二噁英等污染物排放总量，使二氧化硫在烟气中浓度富集，降低后续烟气净化设施的投资成本和运行成本。
近年来，由于钢铁行业面临越来越大的环保压力，烟气循环烧结工艺已经成为行业内的热点话题。
不同于电厂废气，烧结烟气具有显著的特殊性，烟气量大、污染物浓度较低、烟气成分相对复杂、稳定性差。
鉴于这种特殊性和复杂性，烟气循环烧结工艺中烟气的合理使用已经越来越重要，一旦处理不善，不仅烧结矿产质量受到影响，甚至将导致烧结生产无法正常进行。
某烧结厂在应用烟气循环烧结工艺后，曾发生了循环风量无法平衡，烧结料层无法吸入更多的循环风的问题，给生产造成了影响。
烧结风量分为有效风量和有害漏风，其中通过料层的风量为有效风量，而从料层以外进入抽风系统的风量称之为有害漏风。
因而可以看出烧结机漏风率将直接影响到烧结废气中的氧气含量，而在烟气循环烧结工艺中，较高的漏风率将导致循环废气占烧结风量的百分比降低，即较高的漏风率可能导致循环废气无法被吸入至烧结料层中。
1烟气循环发展史二十世纪70年代，日本提出了烧结烟气循环的概念，当时的目的是充分利用烧结烟气中的显热。
1981年11月，烧结烟气循环装置首次在日本住友金属工业公司小仓钢铁厂烧结机上投入使用，该装置将烧结机后段烟气引入到烧结机前半段使用，取得了较好的效果。
烟气循环烧结工艺综述及其在宝钢应用的探讨
烟气循环烧结工艺综述及其在宝钢应用的探讨烟气循环烧结工艺，又称烟气炉烧结，是一种高效的双环境烧结工艺，具有烧结条件好、烧结效率高、温度均匀、烧结炉内污染小等优点。
它是
由一台负责烧结，另一台负责烟气循环两个热性烧结炉同时工作构成的，
它们之间分别连接着蒸汽热交换器、烟气旋转换热器等辅助设备。
宝钢采用了比较先进的烟气循环烧结技术，可提高烧结效率，节约能耗，减少排放，改善烧结条件，带动工作效率的提高。
同时，还可以在烟
气循环烧结炉内调节温度，使温度均匀，控制炉内成分，弥补烟气炉偏热
劣势，改善烧结品质，降低危险性。
宝钢已经成功投入应用。
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主要 建设和完善配备废气循环系统的配矿烧结工艺试验平台及低碳排放
建 烧结工艺计算机模拟平台。
设 内
建设一个烧结废气余热循环利用低碳排放工艺技术产业化中试基地。
容 在一台大型烧结机（430 m2）上实现废气余热循环利用低碳排放工
艺技术产业化应用示范工程。
2011.07，配套科研项目《烧结废气循环及 深度净化低碳排放工艺技术创新及工程化》 启动。
2012.10，不锈钢循环烧结中试装置投运。
2013.05，宁钢循环烧结示范工程投运。
一、简介
7
发改委项目目标和主要建设内容
项目
目标项完目成研烧发结、废建气设余、热生循产环试利验用及低系碳统技优术化创；新及产业化示范工程
FAN
100,000 Nm3/h 250~300 ℃
环冷机
英排放 环 可以显著
气体 混合
除尘
FAN 100,000 Nm3/h 250~350 ℃
132m2烧结机中试工程废气循环烧结工艺技术原理
9
100%
20~40% 80~60%
430m2烧结机示范工程废气循环烧结工艺技术原理
10
提纲
一、简介 二、项目执行过程概述和取得的主要成果 三、循环烧结实验室平台建设和模拟研究 四、循环烧结中试装置建设和运行 五、循环烧结示范工程建设和运行 六、结论
宝钢烧结烟气循环工艺技术 的开发与应用
提纲
一、简介 二、项目执行过程概述和取得的主要成果 三、关键技术及创新成果 四、项目的经济效益和社会效益 五、发改委项目验收鉴定结果 六、项目总结
2
一、简介
1.1 烧结工序在钢铁企业经济效益及资源循环回收利用中发挥 着极其重要的作用。
在宝钢股份高炉炉料中，烧结矿的成本较球团矿成本低100~350元/t ，且略低于天然块矿的成本，因而高炉生产多用烧结矿、少用球团矿就能 产生显著的经济效益。烧结工艺具有优越的资源适应性。
若成果在全国50%的烧结机上实施，可降低能耗折合标煤96.1625万吨/年， 产生直接经济效益约12.08亿元/年。减排CO2239.7万吨，约12.2亿立方米。
8
1.4 技术原理和工艺流程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ一、简介
技术 烧结废气再次被引入、通过烧结料层时，其中的低温显热供给烧
原 理
结混合料，热废气中的二噁英、PAHs、VOC等有机污染物高温分
1个科研大项目（含5个科研子项） + 1个技改项目+2个科研项目 6
宝钢集团申报国家发改委低碳 技术创新及产业化项目的历程：
前期研究基础：
《宝钢二恶英污染现状及防治技术的基础研究》 《烧结二恶英、氮氧化物减排技术开发与工程示范》 《烧结废气余热循环利用的技术研究及工程应用》
2011.05, 《烧结废气余热循环利用低碳排放 工艺技术创新及产业化示范工程》在行业内 首批获得国家发改委2000万元资助。
中国炼铁原料粉矿90%
进口矿(~50%)
20%块矿 80%粉矿
国产矿(~50%) ~100%粉矿
3
1.2 烧结工序是钢铁行业的能耗及污染排放大户
钢铁生产过程中的资源消耗、能源消耗以及对环境的污染主要集中在炼铁工序（含炼 焦、烧结、球团、高炉）；炼铁工序能耗占钢铁生产总能耗的70%以上，其中烧结工 序能耗约占总能耗的12%。 烧结（球团）厂是钢铁企业的污染大户，烧结厂排放的废气量占钢铁工业总废气量的 40%以上。其中SO2、NOx、CO2的排放量约占钢铁工业总排放量的70%、48%、10%， 烟尘排放约占钢铁工业的20%。烧结工序总的污染负荷最高，是长流程钢铁生产中的 最主要废气污染源，焦化和自备电厂次之。 烧结烟气中含有多种复杂的环境污染物 ，如颗粒物（烟粉尘）、SO2 、 NOx、 CO2 、 CO、重金属、HCl、HF、VOC、PAHs、二恶英类持久性有机污染物（POPs）等等。
11
二、项目执行概述和主要成果
中央研究院/宝钢不锈(2011.07.14-2013.12.31)
宁钢新技术烧结机烟气循环工程 （宁钢工程241-60）
（2011.09.26-2014.12.30）
“大型烧结机废气循环及综合治理技术 工业化应用研究（B13EC15002 ）” 中央研究院（2013.07.16-2015.06.30）
4
1.3 烧结废气余热循环利用项目的确立
一、简介
烧结废气量巨大，废气中含有大 量粉尘和多种污染物； 烧结余热热源品质整体较低，整 体回收利用率不到30%； 烧结废气量及温度波动大； 烧结热源的的连续性难以保证。
132m2烧结机热平衡测试结果
烧结废气低温余热的高效利用有较大难度！
既是行业难题，又具有重大的节能减排价值！
5
《烧结废气循环利用成套技术开发及产业化》项目开发流程
“烧结废气余热循环利用的技术研究及 工程应用 （R09ECEH580）”
宝钢研究院（2009.08.01-2011.08.01）
“烧结废气循环及深度净化低碳排放工 艺技术创新及工程化 （D11ECEC400 ）”
（发改办高技[2011]1046号）
烧结矿的低成本主要得益于其对所有铁矿粉资源的优良适应性和对钢 铁企业内固体废弃物的回收利用。烧结工序对厂内固废的回收利用涵盖了 炼铁、炼钢、轧钢等过程中产生的各种含铁、含碳物料。如炼钢OG 泥、高 炉出铁场集尘灰、原料集尘灰、矿槽除尘灰、焦粉等等。宝钢股份烧结 2007 年资源综合回收利用总量达到了151.7万吨。
解，NOx部分转化，外排废气量减少，更利于后续净化处理。
FAN
富氧O2或空气
recylce gas
FAN
减少烧二结恶废气循
点火炉
带式烧结机
FAN ESP
369,390 Nm3/h, 596.13 t/h 118.5 ℃, -14.130 kPa
4台冷却风机，185650~201400 m3/h 一半冷却废气温度可达200~420 ℃
◇循环烧结条件下烟气深度净化技 术研究开发（D11ECEC401）
◇热风循环烧结工艺数学模型及计 算机模拟研究（D11ECEC402）
◇循环烧结工艺参数实验室优化 （D11ECEC403）
◇IOC精粉烧结技术及其与劣质资 源配合使用技术研究 （D11ECEC404）
◇烧结废气循环工艺技术节能减排 实效检测评估（D11ECEC405）