鋼鐵行業(yè)作為國家工業(yè)的一個重要部分，國家對其環(huán)保要求也日益嚴格。研究表明，鋼鐵廠中各種設(shè)備放出的NOx 總量在固定發(fā)生源中占第二位，僅次于SO2的排放量。據(jù)歐盟IPPC 調(diào)查顯示燒結(jié)煙氣NOx 排放約占鋼鐵廠NOx 排放總量的一半左右。因此，對燒結(jié)煙氣NOx 排放量的嚴格控制可有效降低鋼廠NOx 的排放量。
燒結(jié)過程中的NOx 主要來源于燒結(jié)過程中燃料的燃燒。燒結(jié)生產(chǎn)中的燃料分為點火燃料和燒結(jié)燃料兩種。一般情況下，燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物主要是NO 和NO2，這二者統(tǒng)稱為NOx。燃燒過程中產(chǎn)生的NOx 的種類和數(shù)量除了與燃料性質(zhì)相關(guān)外，還與燃燒溫度和過量空氣系數(shù)等燃燒條件密切相關(guān)。
在通常的燃燒溫度下，燃燒產(chǎn)生的NOx 中NO 占90%以上，NO2占5%～10%。燒結(jié)煙氣中NOx 的濃度相對較低，一般在140～500mg/Nm3。鋼廠在制定NOx 減排方案時，應首先從源頭上降低煙氣中NOx 的產(chǎn)生，主要通過以下兩種方式進行控制：1）可選擇低N 含量的燃料和原料;2）在不影響生產(chǎn)的
前提下，對燃燒過程進行適當優(yōu)化調(diào)整。如以上采用方式仍無法滿足NOx 排放要求，則應考慮建設(shè)相應的煙氣脫硝裝置。
從世界范圍看，燒結(jié)煙氣脫硝應用不多。目前，SCR 具有較高而且穩(wěn)定的脫硝效率，燒結(jié)煙氣脫硝處理裝置主要采用低溫SCR。隨著新型的脫硫脫硝一體化工藝受到越來越高的關(guān)注，太鋼、寶鋼湛江等將活性焦工藝應用燒結(jié)機的煙氣治理上，但該工藝一級吸附塔時，脫硝效率較低、氨逃逸高，且同樣存在工藝流程復雜，投資及運行費用高等問題，并不經(jīng)濟。
脫硝工藝選擇對比
1 SCR 脫硝工藝
選擇性催化還原（SCR）工藝主要是在一定溫度和催化劑存在的情況下，向煙氣中通入還原劑NH3，將煙氣中的NOx還原為無害的氮氣（N2）和水（H2O）。它是目前國內(nèi)外應用*為成熟的煙氣脫硝工藝。其主要反應如下：
4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O
8NH3+6NO2=7N2+12H2O
4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O
現(xiàn)有煙氣脫硝工藝中，脫硝效率*高，運用*廣的為SCR 脫硝工藝，但其主要應用于燃煤電廠煙氣處理的高溫SCR，反應溫度要求在320～400℃間，燒結(jié)煙氣中需要采用低溫SCR，但其反應溫度仍需要200～280℃，為了避免煙氣中粉塵及高濃度SO2對催化劑引起的中毒堵塞，通常布置在脫硫裝置之后，并配有煙氣加熱裝置，其典型SCR 脫硝系統(tǒng)主要由還原劑制備系統(tǒng)和脫硝反應系統(tǒng)兩部分組成。
脫硝反應系統(tǒng)由SCR 催化反應器、噴氨系統(tǒng)、稀釋空氣供應系統(tǒng)、煙氣加熱、換熱系統(tǒng)等所組成，采用液氨做還原劑時，還原劑制備系統(tǒng)包括液氨儲罐、液氨蒸發(fā)槽、氨氣緩沖槽、氨氣稀釋槽、廢水泵和廢水池等。
2 臭氧脫硝工藝
煙氣中氮氧化物主要為NO，NO 難溶于水，難以被吸收反應，臭氧脫硝技術(shù)的基本機理是，通過額外添加的脫硝劑的氧化作用，將煙氣中難溶于水的NO 轉(zhuǎn)化為高價態(tài)易溶于水的NOx，再以循環(huán)流化床反應器內(nèi)激烈湍動的、擁有巨大的表面積的吸附劑顆粒作為載體，將高價NOx 與鈣基吸收劑快速反應脫除，完成脫硝過程。
臭氧是*強氧化劑之一，高效轉(zhuǎn)化NO 至高價態(tài)的過程中不遺留任何二次污染物。
NO+O3→NO2+O2（1）
NO2+O3→NO3+O2（2）
NO3+NO2→N2O5（3）
3NO2+ H2O + Ca（OH）2→Ca（NO3）2（4）
3 脫硝工藝對比選擇
為了便于對比、選擇，現(xiàn)將兩種脫硝工藝路線技術(shù)進行技術(shù)、經(jīng)濟對比如下：
1） 技術(shù)性分析比較
1）經(jīng)濟性分析比較
從以上對比可以看出，臭氧脫硝工藝系統(tǒng)簡單、運行成本略低于低溫SCR 脫硝工藝，但運行電耗較高，且需要有穩(wěn)定的氧氣及冷卻水供應。低溫SCR 脫硝雖然需要煙氣加熱消耗熱能，系統(tǒng)阻力較大，系統(tǒng)復雜，含加熱爐、GGH、SCR 反應器、稀釋風機等設(shè)備，且運行成本相較于臭氧脫硝工藝略高，但SCR 脫硝系統(tǒng)穩(wěn)定，脫硝效率高，可更好的滿足排放指標要求。綜合考慮技術(shù)的成熟可靠性、一次性投資、副產(chǎn)物處理、運行成本及現(xiàn)場占地等方面進行比較和分析，燒結(jié)煙氣建議選擇SCR 脫硝工藝。
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