新钢烧结生产NOx排放规律及减排措施

4.3工艺控制

通过改善烧结工艺、控制操作条件也可以减少NO_x排放，对此新钢采取的措施主要包括控制燃烧气氛、优化配料、控制碱度、厚料层烧结等。

稳定工艺操作，确保烧结过程负压、废气温度、终点温度等工艺参数指标适宜而稳定，减小烧结过程废气中NO_x排放浓度的波动，防止短时期NO_x排放浓度超标。烧结过程废气中NO_x排放浓度因生产工艺稳定波动幅度减小，一般控制在10mg/m³波动范围，未出现NO_x排放浓度短时超标的情况。

适当控制点火时间和点火负压，通过改造1#、2#、3#风箱，完善点火炉下部风箱密封，坚持采用微负压或零负压点火，1#、2#、3#风箱的负压分别由-14.3kPa、14.6kPa和14.7kPa降至6.6kPa、6.8kPa和6.7kPa，还可节约混合煤气用量约20%。

优化燃料分布，通过改变燃料在制粒小球中的分布状态，来改善燃料的燃烧过程，减少NO_x的生成。有研究表明，燃料分布在小球内部时比燃料均匀分布和燃料分布在小球外层或以单独形式存在时，NO_x的排放浓度都低。

这是由于燃料分布在小球内部时，燃料燃烧过程中O₂向内扩散的阻力大，燃烧在相对贫氧的条件下进行，生成的主要为CO，有利于NOx的还原;加上小球内部O₂含量较低，因此燃料氮向NO_x的转化过程受到抑制。

厚料层烧结降低NO_x排放，料层增厚有利于发挥料层的自蓄热作用，从而可以减少燃料总量，由于燃料带入N的减少，以及局部高温火焰点变少，使得烧结过程NO_x减少。

同时，随着料层厚度的提高，料层透气性变差，过剩空气系数减小，氧含量降低，导致NOx的生成速率减缓。此外，厚料层作业还有助于提高铁酸钙的生成量，进而促进NO_x向N₂的还原，减少NOx的排放量。

新钢360m²烧结机料层通过检修密封，改善原料结构，强化制粒提高料层透气性，烧结料层由650mm提高到750mm，随着烧结料层厚度的提高，烧结烟气中NO_x浓度降幅显著，结果如图3所示。

图3不同料层高度烧结过程烟气中NOx的浓度变化

5 NOx控制措施的应用效果

新钢采用降低固体燃料配比、提高石灰石和生石灰的比例、降低白云石配比、保持高碱度烧结、改善料层透气性、提高料层厚度等措施后，各烧结机出口NO_x排放浓度如表4所示，且调取了采取NO_x控制措施后6#烧结机脱硫出口烟气的排放数据(环保局测试结果)结果如图4所示。

表4 控制措施前后各烧结机出口烟气中的浓度变化(mg/m³)

图4 6#烧结机采用NOx控制技术后烟气中NOx的浓度变化

可见，使用NO_x控制技术后，6#烧结机脱硫出口烟气中NO_x实测浓度由271.63mg/m³降至232.30mg/m³，烟气中氧气含量由15.64%降至15.11%;烧结烟气中NO_x的排放浓度可以降低10%～20%，减排效果显著。

延伸阅读：

烧结烟气污染物排放的计算方法

烧结烟气脱硫脱硝处理技术的比较分析