钢铁工业氮氧化物污染防治途径研究

此外，烧结厂还可通过减少烧结燃料中N元素含量减排NOx;MEROS技术、循环流化床工艺也在烧结厂有成功应用的案例，但总体脱硝效率偏低。

3.2自备电厂NOx污染防治途径

钢铁企业一般都配有自备电厂，其作用主要是给钢铁企业自身供应蒸汽和电能，实现企业内部余热、余能的综合利用，节约生产运行成本。自备电厂的生产工艺与常规火电企业基本相同，只是自备电厂锅炉的燃料品种更加丰富，除了煤，还会使用钢铁企业自身产生的各类煤气，如:高炉、焦炉、转炉煤气，或使用天然气等。因此相比钢铁企业的主体工序，自备电厂NOx污染防治途径更多可借鉴发电企业NOx污染防治经验，因此其防治途径更加成熟。目前应用最为广泛的控制技术主要包括两类:一是过程控制，如低氮燃烧;二是末端治理，如选择性催化还原脱硝技术(SCR)、选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)、SNCR/SCR技术。

3.2.1低氮燃烧技术

用改变燃烧条件的方法降低NOx排放，统称为低氮燃烧技术。低氮燃烧技术主要包括:低氧燃烧、分级燃烧、烟气再循环、采用低氮燃烧器等，其中低氮燃烧器在电厂锅炉上应用最广。但是任何一种低氮燃烧技术均涉及炉膛燃烧的安全问题或效率问题，故低氮燃烧技术存在局限性，其可降低NOx排放浓度大约至400mg/m3左右。

3.2.2SCR法

目前电厂主流的脱硝技术即SCR工艺。它的原理是:还原剂NH3在催化剂作用下，将NOx还原为对大气环境影响不大的N2和H2O。“选择性”是指NH3有选择地进行还原反应，在这里它只选择还原NOx。该方法的脱硝效率主要取决于催化剂的活性、反应温度、停留时间、混合程度、化学当量比、氨逃逸量、催化剂层数等。一般脱硝效率可达到80%～90%[7]。

3.2.3SNCR法

SNCR法是把炉膛作为反应器，将NH3或氨基还原剂直接喷入炉膛900℃～1100℃的区域，后者迅速分解成NH3，NH3与烟气中的NOx反应生成N2和H2O。该方法不使用催化剂，反应温度较高，还原剂消耗量较大。该方法的脱硝效率主要取决于温度、NH3/NOx摩尔比、添加剂等。一般脱硝效率较SCR法偏低，在60%左右，但该方法投资较低。目前循环流化床锅炉多选用SNCR脱硝工艺。

3.2.4SNCR/SCR法

SNCR/SCR组合工艺是将SNCR的还原剂直喷炉膛技术同SCR利用逸出氨进行催化反应结合起来，从而进行两级脱硝。它是把SNCR工艺的低费用特点同SCR工艺的高脱硝效率及低的氨逸出率有效结合。SNCR/SCR具有脱硝效率高(可达到80%以上)，催化剂用量少，空间适应性强，腐蚀小等优点。目前，在国华北京热电公司、台湾兴达电厂均有应用。

3.3焦化工序NOx污染防治途径

目前，焦化工序NOx污染防治途径主要是一些过程控制手段，如:

3.3.1废气再循环

焦炉产生的废气与燃料及燃烧空气混合，通过降低N含量及增加CO2含量降低火焰温度。但同时废气再循环的预热也可能抵消NOx减排效果。

3.3.2空气阶段燃烧技术

通过分阶段向燃烧室引入空气，保持燃烧条件更平稳，从而降低NOx排放。

3.3.3降低焦化温度

降低焦化温度会对经济性和能源效率产生影响。另外，通过减少炭化室与燃烧室之间的温度梯度，可实现正常炭化室温度下降低燃烧室温度，从而减少NOx生成。这可通过应用更薄的耐火砖或具更好热导率的耐火砖来实现。

此外，钢铁企业炼铁工序NOx产生源主要是热风炉，其燃用高炉煤气，目前主要依靠低氮燃烧器来控制NOx的排放。轧钢工序通过对加热炉实施蓄热式改造，能够起到NOx减排的效果。该技术具有高效烟气余热回收、空气和煤气预热温度高以及低NOx排放的优越性。

4结语

钢铁工业烧结工序和自备电厂烟气NOx控制是钢铁企业NOx减排的重点;与烟/粉尘、SO2污染防治主要集中在除尘、脱硫等末端治理技术相比，钢铁工业NOx的污染防治是一个全方位的系统工程，除了末端治理技术外，在原料控制、工艺过程优化控制等方面也需要引起足够的重视;此外，NOx的治理不仅仅是针对单一污染物的控制，部分技术是与除尘、脱硫等协同处理的方法。通过本文对钢铁工业NOx污染防治技术途径的总结分析，希望为钢铁企业乃至钢铁工业进一步开展氮氧化物减排提供技术支撑。

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