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1、钢铁行业污染物排放核算钢铁行业污染物排放核算钢铁行业发展现状1钢铁生产工艺流程及主要产污环节2主要污染源、污染物治理措施3主要污染物排放量统计核算要点4钢铁行业发展现状钢铁产能迅速增长中国粗钢产量已连续十七年位居世界第一中国粗钢产量已连续十七年位居世界第一，我国粗钢产量约占世界的一半。，我国粗钢产量约占世界的一半。2001-2011年我国粗钢产量与增长速率图钢铁产能分布情况2011年中国大陆产钢1000万吨以上的省市有19个合计产钢63031.5万吨占全国钢产量92.25%钢铁生产工艺流程及主要产污环节钢铁生产流程图钢铁生产流程图钢铁生产流程图石灰电厂锅炉电炉短流程转炉长流程工艺流程演示原料场
2、工艺流程及产污环节示意图高炉矿槽筛下矿粉、焦粉成品烧结矿汽车运输原燃料汽车受料火车运输原燃料火车受料胶带机胶带机合格熔剂焦粉合格杂矿烧结车间炼焦车间合格焦炭高炉返矿、返焦炼铁车间地下受料槽粉尘粉尘贮料场混匀配料槽链斗卸车机粉尘噪声粉尘粉尘噪声堆、取料机粉尘、特别是扬尘等无组织排放v烧结是高炉炼铁的配套工序，把铁精矿焙烧结成块状。v高炉炼铁冶炼过程中，为了保证料柱的透气性良好，要求炉料粒度均匀、粉末少，机械强度高，铁精矿必须经过烧结成块才能进入高炉。为了降低高炉焦比，要求炉料含铁品位高、有害杂质少，且具有自熔性和良好的还原性能。采用烧结方法后，上述要求几乎全部达到。v含碳酸盐和结晶水较多的矿石，
3、经过破碎进行烧结，可以除去挥发份而使铁富集。某些难还原的矿石，或还原期间容易破碎或体积膨胀的矿石，经过烧结可以变成还原性良好和热稳定性高的炉料。v通过烧结过程，可以将如高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮、污泥等固体废弃物回收利用，使其变废为宝，降低生产成本，实现循环经济。烧结的目的和意义烧结机的面积v烧结机规格以有效抽风面积进行界定。主要有24m2、36m2、50m2、75m2、90m2、105m2、132m2、180m2、265m2、360m2、450m2、500m2等。钢铁生产流程图烧结工序生产流程n将各种粉状含铁原料，按要求配入一定数量的燃料和熔剂，均匀混合制粒后布到烧结台车上点火，引燃烧结料中
4、的固体燃料，开始抽风烧结；在高温下，混合料中部分易熔物质发生软化、熔化，将矿粉颗粒粘结成块。这个过程就称为烧结，所得的块矿称之为烧结矿。烧结台车烧结工艺流程及产污环节示意图粉尘含铁混合料石灰石生石灰焦粉、无烟煤配料一混二混烧结水水煤气空气除尘抽风机冷却含尘、SO2烟气一次筛分二次筛分三次筛分成品矿槽高炉矿槽白云石粉尘干式放灰铺底料20mm1500mm50mm512mm1220mm粉尘粉尘粉尘粉尘粉尘烧结工序污染源污染物烧结工序的污染主要来自废气：烧结机头烟气成分复杂，主要含尘和SO2，还含有SO3、NOX、二噁英、HCl、HF、重金属等多种污染物；烧结机尾烟气、供配料系统、筛分整粒系统产生的污
5、染物以烟粉尘为主。因此烧结工序最主要的污染物除了各产尘点产生的烟粉尘，就是烧结机头烟气中的二氧化硫。排水：生产设备间接冷却水系统的强制排污水，水质良好，通常都串接使用，或回用于烧结混料，不外排。固体废弃物：除尘系统收集的除尘灰，作为含铁原料回用于烧结生产。v与烧结矿一样，球团也是人造块矿的一种。v把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。v球团生产一般包括原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理等工序。v球团主要生产工艺有竖炉、带式焙烧机和链箅机-回转窑三种，目前，
6、应用最广泛、技术最成熟的是链箅机-回转窑工艺。v我国球团产量仅占人造块矿的15，而欧美国家球团矿产量占人造块矿的比例都在50%以上。v球团生产迅速发展：由于天然富矿日趋减少，为提高矿石品位，铁矿石经细磨、选矿后的铁精矿粉粒度过细，不利于烧结抽风；球团生产能耗低于烧结。球团干燥配料润磨精矿膨润土造球生球筛分鼓风干燥抽风干燥预热段预热段焙烧冷却段冷却段酸性球团16或8mm168mm含尘烟气除尘抽风空气空气除尘抽风除尘抽风含SO2、尘烟气煤气噪声噪声球团工艺流程及产污环节示意图v焦化工序生产的焦炭是炼铁生产的重要原料。v炼焦是煤炭的综合利用工业，在煤的各种利用方法中，炼焦工艺对煤的利用程度最高。煤在
7、炼焦时，约有75%左右变成焦炭，另外25%左右则变成煤气和化工产品。从煤气中回收的化工产品主要有氨、粗苯、硫磺和焦油等。v焦化最主要的生产工序：炼焦和煤气净化，另外还包括备煤、筛焦等生产辅助设施。v炼焦的主体设备：焦炉，以炭化室的高度定义焦炉的规格。通常的焦炉有4.3m、6m、7m、7.63m等等。焦化循环洗油干法：焦尘湿法：含尘水蒸汽粗苯终冷排污水剩余氨水焦油渣喷洒循环氨水焦尘荒煤气煤焦尘、荒煤气燃烧废气炼焦煤配煤槽粉碎机焦炉煤塔焦炉集气总管初冷器电捕焦油器鼓风机脱硫装置脱氨装置终冷塔脱苯装置净煤气熄焦破碎筛分储运设施成品焦炭焦尘焦油氨水澄清槽焦油储槽粗焦油再生器再生器残渣焦化工艺流程及产污
8、环节示意图v熄焦：将赤热焦炭冷却到便于运输和贮存温度的焦炉操作过程。v两种熄焦方式：干熄焦和湿熄焦。v干法熄焦工艺是在干熄炉中利用冷的惰性气体(氮气)将焦炭熄灭，吸收了红焦热量的惰性气体一次除尘器除尘后进入干熄焦余热锅炉换热，将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽，被冷却的惰性气体经多管旋风二次除尘器净化后再由循环风机鼓入干熄炉循环使用。v湿法熄焦工艺是在熄焦塔中利用水将熄焦车内的焦炭熄灭。湿熄焦工艺成熟可靠，投资小，占地少，设备简单，操作简便，是目前应用最广泛、应用时间最长的熄焦工艺。干熄焦和湿熄焦v与湿法熄焦相比，干熄焦具有以下优点：v(1)有利于改善环境v配备完善除尘系统的干法熄焦可比传统湿法熄焦
9、少排放颗粒物、SO2等大气污染物80%。v(2)有利于回收能源v干法熄焦每处理1t红焦可回收3.829.8MPa中高压蒸汽0.450.6t，在回收能源的同时又避免了生产等量蒸汽的燃煤锅炉对大气的污染。v(3)有利于提高焦炭质量v干法熄焦可使焦炭强度M40提高35个百分点，M10降低0.30.5个百分点，CSR提高24个百分点，CRI降低24个百分点，并大为降低焦炭水分，使焦炭块度更加均匀。v(4)有利于节约用水v干法熄焦每处理1t红焦相当于节约熄焦用水0.40.5m3。v干熄焦是钢铁企业鼓励推广的节能减排技术，是“三干”之一。干熄焦和湿熄焦v煤气净化系统通常由冷凝鼓风装置、脱硫装置、脱氨装置和
10、脱苯脱萘装置等工序组成，不同的煤气净化工艺流程主要表现在脱硫和脱氨工艺方案的选择上。v脱氨工艺主要有：水洗氨蒸氨氨分解工艺：利用蒸氨废水或软水吸收煤气中的氨，富氨水送蒸氨塔用蒸汽蒸馏，蒸氨塔顶的氨汽送氨分解炉，氨汽中的氨在高温和催化剂的作用下分解为氢气和氮气。无水氨工艺：用磷铵溶液吸收煤气中的氨后送解吸塔用蒸汽解吸，解吸出的氨汽经冷凝冷却后成为浓氨水，浓氨水再送精馏塔用蒸汽进行精馏，经冷凝后得到无水氨产品。硫铵工艺：用含游离酸的母液吸收煤气中的氨，生成硫铵产品。焦炉煤气净化焦炉煤气脱硫工艺名称脱硫效果吸收剂及催化剂描述FRC法H2S:5mm筛下料料槽破碎筛分汽车运出贮槽除尘设施CO2、尘筛上料
11、活性石灰由汽车外运活性石灰由汽车外运料槽5mm粉尘、噪声粉尘粉尘粉尘粉尘、噪声活性石灰工艺流程及产污环节示意图主要污染源、污染物治理措施钢铁生产主要污染情况总结钢铁工业开发的主要对象是多种黑色金属和非金属矿物。冶炼加工过程中，消耗大量的矿石、燃料和其他辅助原料，每生产1吨钢需要消耗67吨物料，这些物料中的80%均转化为废物，这些废物以废气、废水、固体废弃物的形式对周边环境造成影响。钢铁生产主要污染情况总结第一类是生产工艺过程中排放的废气：如冶炼、炼焦和钢材轧制过程中产生的烟尘、SO2和其他有害气体废气第二类是燃料在炉窑中燃烧产生含尘和SO2的烟气第三类是原燃料、成品在运输、装卸和加工时中产生的
12、粉尘除此之外，钢铁企业还是CO2温室气体排放大户钢铁生产主要污染情况总结废气排放量大，污染面广废气的特点烟气阵发性强，无组织排放多危害性较强废气具有回收价值钢铁生产主要污染情况总结一直以来，钢铁企业废气的治理主要集中在除尘废气的治理近年来，烧结烟气脱硫工作正全面实施NOx浓度较低，源头广，治理经济性较差，难度大特征污染物逐渐引起关注钢铁生产主要污染情况总结第一类是生产工艺过程中冷却、冲洗等净循环水系统、浊循环水系统的排污水，主要含有悬浮物和石油类废水第二类是炼焦及焦炉煤气净化过程中产生的酚、氰废水第三类是冷轧工序产生含酸、碱、油、乳化液的废水除此之外，高炉煤气、转炉煤气湿法洗涤产生的含悬浮物的
13、废水钢铁生产主要污染情况总结生产工艺复杂，冶炼过程中冷却和冲洗需要大量用水废水的特点废水排放口分布较广焦化酚氰废水治理难度较大钢铁生产主要污染情况总结高炉水渣、钢渣等冶炼渣固体废弃物各除尘系统收集的尘泥固废的特点产生量巨大大部分废弃物具有回收价值原料场污染治理措施原料场最主要的污染物：粉尘，特别是扬尘等无组织排放。无组织排放治理措施：在料堆表面洒水、喷洒覆盖剂；设置皮带通廊，防止运输时产生粉尘；在料场周围建设防风抑尘设施；采用全封闭料仓。有组织排放治理措施：在配料槽、转运站、破碎筛分设施等产尘点设置抽风除尘装置。常见的除尘器为袋式除尘器，出口浓度可控制在30mgm3以下；个别落后企业，还采用旋
14、风除尘器或者多管除尘器，出口浓度一般在150mgm3左右。除尘多管除尘器旋风除尘器静电除尘器袋式除尘器文丘里湿式除尘器除尘效率低基本已淘汰个别小钢厂有使用出口浓度：150mgm3主流：除尘效率高的过滤式除尘器30mgm3烧结机机头机尾50mgm3高炉、转炉煤气洗涤10mgm3皮带通廊转运站防风抑尘网全封闭料仓烧结污染治理措施烧结的污染主要来自废气：烧结机头烟气复杂，主要含尘和SO2，还含有SO3、NOX、二噁英、HCl、HF、重金属等多种污染物；烧结机尾烟气、供配料系统、筛分整粒系统产生的污染物以烟粉尘为主。因此烧结工序最主要的污染治理措施除了通风除尘外，最重要的就是烧结机头烟气脱硫。烧结工序
15、主要产污节点原料粉尘烧结机头烟气含尘、SO2烧结机尾烟气含尘成品粉尘烧结脱硫装置建设位置钢铁生产流程图烧结工序主要产污节点烧结工序主要产污节点钢铁烧结烟气脱硫技术分类v按脱硫剂种类分为钙基脱硫（如石灰石石膏法、循环流化床干法、NID干法等）、氨基脱硫（氨法）、胺基脱硫（有机胺法）、炭基脱硫（活性炭吸附法）等；v按脱硫过程的水耗、脱硫剂进入脱硫反应器时的物理状态分为：干法脱硫（如循环流化床干法、NID干法、活性炭吸附法等）和湿法脱硫（如石灰石石膏法、氨法、有机胺法等）。59如何确保实施烧结脱硫取得实效干湿干法、湿法都有成功的案例也都有失败的案例60烧结脱硫真的是个困扰钢铁企业的难题吗？不是！实施
16、烧结脱硫取得实效的两个关键：脱硫工程的建设质量（50%）脱硫设施的日常运行维护（50%）如何确保实施烧结脱硫取得实效焦化污染治理措施焦化的污染源、污染物废气：备煤系统产生的煤尘，焦炭成品筛分、贮运过程产生的焦尘，焦炉装煤、推焦时散逸的烟尘，干熄焦槽顶、排焦口和放散管等处产生的烟尘，焦炉炉体加热燃烧煤气产生的烟气。废水：焦炉煤气净化系统产生的酚氰废水（0.51m3t焦炭），水质：COD20003500mgL、石油类5070mgL、氨氮200300mgL、挥发酚600800mgL、氰化物1015mgL。固体废弃物：各除尘系统回收的粉料；冷凝鼓风工段产生的焦油渣；轻油蒸馏工段产生的再生器残渣；蒸氨塔产生的沥青渣；油库内超级离心机产生的分离渣；酚氰废水处理站产生的剩余污泥。焦化酚氰废水治理v根据焦化废水中污染物的成分，主要以生化处理为主，为了给生化处理创造适宜的条件，通常在生化处理之前要进行预处理。v焦化废水预处理一般由除油、水质均和等部分组成。v焦化废水中的油指随水带出的焦油类物质，苯类、酚油、蒽油、萘油等不溶于水的成分，实际
