【技术】钢铁工业放散蒸汽冷凝回用技术-北极星环保网

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1放散蒸汽冷凝回用

每1千克水蒸发为水蒸气要消耗0.32千克标煤的热量，在钢铁生产过程中，平均吨钢综合能耗为560千克标煤，除了回收的余能外，相当部分低温余热以热量和水分的形式进入大气，增加了大气的温湿度，主要放散水蒸气的工序包括：烧结湿法脱硫排烟、高炉水冲渣、连铸二冷蒸汽、转炉闷渣、转炉除尘、湿熄焦、循环水冷却塔等。研究结果表明，吨钢新水消耗中随排烟蒸发散失的水分约为新水消耗量的40%(约为1.5吨/吨)。

此外，电厂、热力和热水锅炉、天然气燃烧、有色金属等行业也都在向大气大量排放水蒸气，按照1吨煤放散1吨水蒸气估算，每年放散蒸汽合计达几十亿吨。放散水蒸气量增加，不仅是潜在的非常规水源，还因为不同程度残留PM2.5细颗粒物、二氧化硫、氮气化物、有机物等，是导致我国大气雾霾污染的主要成因。这也能解释为什么近15年来我国大气污染控制的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、有机污染物等指标都在逐年显著降低而雾霾污染却在增加。放散蒸汽冷凝回用，不仅是节水的主要技术途径，更是环保达标、减少大气雾霾污染的重要途径，高效、低成本回收利用低温余热，还可以使钢企沉重的环保负担转变为盈利的非钢产业，其利润甚至能超过钢铁主业。

1.1 烧结湿法脱硫排烟除湿

烧结生产主要由配料混料、烧结、筛分冷却三个工序组成，烧结机头烟气量大、污染物种类多，需要去除颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、二恶英、酸雾、重金属等多种污染物，是钢铁工业大气污染治理的主要环节。环保新标准对这些污染成分的排放浓度都制定了严格的控制标准，但却没有排烟温湿度的控制指标。

烧结机头排烟带出的水分主要有两部分：一是混料喷水，全部以过热蒸汽形式进入烧结大烟道，二是湿法脱硫系统的补充水，主要以饱和蒸汽形式随放散烟气一同排入大气。我国现有1200多台烧结机，除尘多采用干式静电除尘，脱硫多采用湿法。采用活性焦脱硫虽然不增加脱硫补充水，但是投资多，特别是原有湿法改造投资更多。副产硫酸能内部使用或邻近化工企业能利用还可以，作为商品外销比较难。而对于烧结混料带入的水分，该工艺也无法回收利用。从我国国情、厂情考虑，烧结湿法改造更经济可行。

我国电力行业早期引进的锅炉湿法脱硫技术配有烟气再热GGH(Gas-Gas-Heater)系统，脱硫净湿烟气温度从约50℃加至约80℃以上排放干烟气。由于GGH存在问题多，升级改为热媒烟气再热系统MGGH(Media Gas-Gas-Heater)，解决了部分问题但不彻底。我国电厂在湿法脱硫快速发展过程中采用了防腐烟囱湿排烟，实际排放的饱和湿烟气温度在50-60℃，要求夹带机械水滴小于75mg/Nm3。钢铁工业的烧结烟气湿法脱硫沿用了电厂锅炉烟气湿法脱硫的湿烟气排放技术。

近年来，对于湿法烧结烟气除湿，国内有些钢厂还是借鉴电厂脱硫的经验，在脱硫除雾器后增加湿式静电除尘器WESP，实现所谓的超低近零排放，效果是很满意的。存在的问题是WESP因为防腐而造价过高，1台WESP的造价超过4电场的干式静电除尘器;另外，运行时间长了，设备内部结垢清洗不干净，是否能长期稳定运行还需要观察。更主要的是，WESP只能去除超细的水滴，是低阻损的顶级除雾器，但不能除饱和水蒸气。

烧结湿法脱硫排烟除湿技术研发的重点应该是研发混合除湿技术，比如将排烟温度从目前的平均55℃降低到25℃，将湿烟气的饱和湿度从148g/Nm3降低到26g/Nm3，就可以回收排烟中80%的水分，折合吨钢节水约0.5吨，也就是把脱硫的补充水全部回收外，还可以把混料带入的水分部分回收。目前，正在论证落实该技术方案，将尽快组织工业试验。

原标题：【技术】钢铁工业放散蒸汽冷凝回用技术

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