钢铁行业氮氧化物控制技术及对策

3.2焦化工艺的氮氧化物排放

焦化过程氮氧化物排放源较多，且主要为无组织排放，其排放浓度随时间有较大波动(例如炉门、炉盖、上升管的逸散及推熄焦过程的排放等)，因此排放很难定量。不同企业间的排放与其操作维护水平相关也很难进行比较。

根据欧盟的BAT文件，欧盟焦化工艺的氮氧化物排放因子为230～600g/t(以液态钢计)。其中来自焦炉操作中炉盖的为0.01～0.15g/t(以液态钢计)，来自上升管的为0.01～0.05g/t(以液态钢计)，而来自焦炉燃烧室的为80～600g/t(以液态钢计)。

3.3炼铁工艺的氮氧化物排放

炼铁工艺中的主要氮氧化物排放源是热风炉。氮氧化物主要由炉内的高温热生成。根据欧盟BAT文件，整个炼铁工艺的氮氧化物排放因子为30～120g/t(以液态钢计)，其中热风炉的氮氧化物排放因子为10～580g/t(以生铁计)，氮氧化物排放质量浓度为70～400mg/m3N。另外在高炉操作现场还存在一定量的无组织氮氧化物排放。

3.4炼钢工艺的氮氧化物排放

转炉炼钢工艺的氮氧化物排放浓度较低，根据欧盟BAT文件统计，来自4个国家的4台转炉的氮氧化物排放因子大约为5～20g/t(以液态钢计)。来自德国和瑞典的监测数据表明，电炉的氮氧化物排放因子相对较高为120～240g/t(以液态钢计)。

4国外钢铁生产工艺的氮氧化物主要控制技术

欧盟BAT参考文件及美国相关控制技术文件均提出一些针对钢铁行业氮氧化物控制的技术措施并对减排效果进行了评估，这些控制技术主要集中在烧结工艺及炼焦工艺上，包括以下几种：

4.1烧结工艺

(1)排放优化烧结技术(EOS)

EOS是指将部分来自烧结床的废气再循环利用，从源头限制污染物排放量和减少固体燃料消耗。其循环废气量大约为40%～45%，相应含氧气为14%～15%，能够减少废气排放量大约45%～50%。EOS能够起到多污染物减排的效果，对氮氧化物减排的效果是30%～45%。

(2)选择性催化还原(SCR)

SCR是在操作温度300～400℃的条件下，利用负载于TiO2的V2O5、WO3作催化剂，利用氨作还原剂进行氮氧化物脱除的过程。SCR有高尘操作和低尘低硫操作方式，各有其特点。

目前为止烧结厂只有低尘低硫方式应用，即含尘质量浓度低于40mg/m3N。最低温度大约为300℃，因此需要能量输入。根据烧结厂SCR运行采用的催化剂类型、操作温度和NH3添加量，氮氧化物减排量可达90%以上。该技术由于是干法，没有废水排放。主要废物为失活的催化剂，可被生产厂家回收再利用。

(3)焦粉脱氮

烧结工艺烟气中大部分氮氧化物来自料层中焦粉所含氮组分(质量分数大约1%)。日本有实验研究利用两段式流化床对焦粉进行预热，然后再在电炉中加热至1700℃，停留时间大约2h，然后再进行冷却，产能可达每天20t。

这一工艺可去除焦粉中大约70%的N。据报道通过从焦粉中去除70%的N可实现烟气中氮氧化物70%的减少。据估计，焦粉脱氮所耗电能约为30kW·h/t(以烧结矿计)。目前这项技术尚未达到商业化的水平，还有许多问题尚待解决。

(4)活性炭吸附法

活性炭吸附法是一种将烧结机排烟的除尘、脱硫、脱硝3种功能集于一身的多污染物协同控制技术。该法通常使用高质量的、价格昂贵的活性炭，并且会产生副产品硫酸。活性炭床通过水和蒸汽达到再生的效果。

当废气被引导着通过活性炭床的时候，污染物即被活性炭吸收。如果要去除废气中的氮氧化物，需要在废气通过活性炭床之前，向废气中喷洒NH3才能实现。该法视运行温度、添加物NH3以及设计情况不同，脱氮效率可以达80%～90%。

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