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钢铁行业烟粉尘排放状况及控制措施趋势探讨

文档作者：程茉莉1 肖莹1 隋鸿志2 文档来源： 1北京京诚嘉宇环境科技有限公司 2中国五洲工程设计集团有限公司		点击数：	更新时间： 2024年07月25日
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钢铁行业烟粉尘排放状况及控制措施趋势探讨
程茉莉1 肖莹1隋鸿志2
(1北京京诚嘉宇环境科技有限公司
2中国五洲工程设计集团有限公司北京100053)
摘要介绍钢铁行业的粗钢产量、行业大气污染物排放状况及其主要生产工序的大气污染物排放特性、排放源强及控制
措施。通过对行业全工序主要大气污染物排放分析．判别主要污染工序和重点污染物，明确主要控制方向。
关键词钢铁行业烟粉尘排放控制措施
中图分类号：X75 文献标识码：A 文章编号：1672—9064(2016)02—057—05
工业生产中钢铁行业烟粉尘排放量位居第3位．而且近
几年的资料显示这一比例正在不断提高。钢铁行业包含烧
结、球团、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等工序，与其他行业相比，具
有产业链长、内部工艺复杂、大气污染物排放点多、烟粉尘排
放量大等特点．并以点源和面源的形式分散在不同的工艺
中．在各工业部门中是废气污染大户之一。
钢铁企业的固定污染源大都安装了高效的电除尘器、袋
式除尘器、或湿式除尘器．颗粒污染物的总排放量已经大大
下降．同时钢铁企业x,／--氧化硫及氮氧化物也进行了有效控
制．但细颗粒的污染仍然很严重。冶炼烟气中的小颗粒所占
比例较大．随着环境空气质量标准的提高，钢铁企业在颗粒
污染物控制方面的水平必然要相应提高。
本文通过对各种文献资料的综合分析．重点介绍钢铁行
业的发展规模、行业大气污染物排放现状及其主要生产工序
的污染物排放特性、排放源强．通过对行业全工序各主要污
染物大气污染物排放分析．判别主要污染工序和重点污染
物．明确主要控制方向。
l 钢铁行业粗钢产量及大气污染物排放状况
1．1 钢铁行业粗钢产量状况
钢铁工业是国民经济的重要基础产业．进入新世纪的
10余年．钢铁工业的快速发展有力地支撑国民经济建设，与
此同时．钢铁工业是高能耗重污染行业．以下从粗钢产量年
际变化、省际变化、集中度及装备水平等方面，分析目前钢铁
行业的规模状况。
2006～2014年．中国钢铁工业粗钢产量呈逐年上升趋
势，从4．18亿t增加至8．23亿t。增加了96．9％；粗钢产量年
际变化见图l⋯。
2014年1～12月我国粗钢行业产量达到8．22698亿t．产
量居前3位的省份为河北省1．853034亿t、江苏省1．019551
亿t、辽宁省0．651141亿t，分别占粗钢行业全国总产量比重
为21．25％、13．32％、8．20％，3地合计占全国比重为42．77％。
2014年粗钢产量省际分布情况见图2。
2014年粗钢产量前5家钢铁企业粗钢产量合计为
0．942420亿t．占重点钢企产量的16．45％，占全国总产量的
比重为11．46％：粗钢产量前10家钢铁企业粗钢产量合计为
1．632478亿t．占重点钢企产量的28．49％。占全国总产量的
2．
3
3
2006 2007 2008 2009 2010
年份，年
图l 2006．2014年中国钢铁工业粗钢产量变化
一河北
·江苏
●山东
■辽宁
一山西
●湖北
·河南
·江西
_安徽
-天津
_其它地区
图2 2014年中国粗钢产量省际分布情况／％
比重为19．84％：粗钢产量前15家钢铁企业粗钢产量合计
2．1679亿t．占重点钢企产量的37．83％，占全国总产量的比
重为26．35％。
1．2钢铁行业烟粉尘排放状况
2006～2014年中国钢铁工业吨钢废气排放量和废气排
放达标率见图3和图4。
图3 2006—2012年中国钢铁工业吨钢废气排放■变化
数据来源：中国钢铁工业环境保护统计
作者简介：程茉莉(1982～)，女，工程师，硕士研究生，主要从事钢铁工业环境影响技术咨询工作。
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图4 2006～2014年中国钢铁工业废气排放达标率变化
2006～2014年．中国钢铁工业吨钢废气排放量除2010
年有所下降外．其他年份整体呈上升趋势．由1．7322万m，
上升至2．2277万m3．上升了28．6％．2013-2014年指标基本
相当：废气达标排放率逐年呈上升趋势，现基本稳定在99％
以上。
2006～2014年我国重点大中型钢铁企业吨钢烟粉尘排
放、SO：排放量分别见图5和图6。2006～2014年吨钢烟粉尘
和S0，排放量呈稳定下降趋势．烟粉尘由2006年的2．01kg／t
下降为2014年的0．92kg／t，下降54．2％；吨钢SO：排放量由
2006年的2．66kg／t下降为2014年的1．19kg／t，下降55．3％。
图5 2006～2014年中国钢铁工业吨钢烟粉尘排放量变化
数据来源：中国钢铁工业环境保护统计
2006 2007 2∞8 2009 20lo
年份／s
19
图6 2006～2014年中国钢铁工业吨钢S02排放总■变化
2钢铁行业烟粉尘污染防治状况
2．1 钢铁行业烟粉尘控制措施及净化设施水平
钢铁企业流程长．工序多，废气来源呈现多样化的特点．
每一个污染源的污染物种类、源强、排放方式、排放时间方面
均存在很大不同．废气排放主要特点为烟尘颗粒细．吸附力
强；废气温度高，治理难度大；烟气阵发性强，无组织排放多[3]。
以下将钢铁企业废气的主要来源及治理措施列表如下．具体
见表1．
2．2钢铁厂主要工序排放源源强分析
通过对多个文献资料及具有代表性的大型钢铁企业的
数据分析总结．归纳出钢铁厂各主要生产工序的大气污染物
排放源强．具体分析见表2。
为系统判别钢铁行业主要污染工序和重点污染物．按照
2012年新颁布的《环境空气质量标准》及相应参考标准的限
值考虑．从各工序主要污染物的等标污染负荷分析⋯。颗粒
物是烧结工序的等标污染负荷最高，炼铁和炼钢工序次之：
S0，是烧结工序等标污染负荷最高．球团工序和自备电厂次
之：NOx是烧结工序等标污染负荷最高，自备电厂和炼铁工
序次之。
烧结工序总的污染负荷最高．是长流程钢铁生产中的最
主要废气污染源，焦化、自备电厂和炼铁次之。
根据多个钢铁厂等标污染负荷计算，SO，、NOx和烟粉尘
主要集中在烧结、焦化、炼铁、炼钢和自备电站工序。
3钢铁行业烟粉尘等大气污染物控制措施发展趋势
目前我国的大气污染特征已是区域性复合大气污染．尤
以细颗粒物为首要污染物．这就需要钢铁行业的烟粉尘等大
气污染物吨钢排放量逐年下降发展．要实现这一目标决不单
单是简单的末端治理。
(1)结构调整。通过上大压小，淘汰落后产能、优化布局
实现结构减排。国家产业结构调整目录明确要求㈣．淘汰90m2
以下烧结机．8m2以下球团竖炉．炭化室高度小于4．3m的焦
炉．400m3及以下炼铁高炉(不含铸造铁)及30t及以下转炉
和电炉等。同时，国家提倡提高废钢使用比例。实现节能减
排。建成了曹妃甸、鲅鱼圈、宁波、湛江、防城港等现代化沿海
钢铁基地．优化布局提高产业集中度．抑制过剩地区钢铁产
能盲目扩张．
(2)技术减排．提高污染治理水平。全面实施清洁生产．
加快钢铁行业技术升级．鼓励技术创新，如非高炉炼铁技术．
新一代可循环钢铁流程技术．钢材强韧化技术．新一代控轧
控冷技术．大型电炉设备成套技术．薄带连铸短流程产业化
技术等．提高资源能源利用效率。
要求烧结机全部加装烟气脱硫和余热回收装置．鼓励实
施脱硝改造．钢铁企业焦炉基本采用干法熄焦，高炉全部配
备高效喷煤和余热余压回收装置．提升转炉负能炼钢水平．
进一步推广普及应用干法除尘、蓄热式燃烧等节能技术：钢
铁企业球团生产设备安装脱硫设施．除循环流化床锅炉以外
的燃煤机组应安装脱硝设施等㈦。
同时．为进一步控制细颗粒污染物的排放．钢铁企业可
尝试采用新型的电除尘器对废气进行处理．如移动电极电除
尘器、湿式电除尘器、电袋复合除尘器等。
(3)废气控制思路转变。钢铁企业的废气控制要从目前
主要对烟粉尘及S0，的控制尽快转变到应对复合型污染及
NOx、二嗯英、苯并芘[a]和重金属等的控制上来。
从末端治理向注重污染物前端和过程控制方向发展．减
少大气污染物的产生，同时强化末端治理及协同控制。
(4)管理减排，开发诊断评价技术。管理减排方面．可对
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万方数据
表1 钢铁企业废气主要来源及治理措施
生产工序工艺过程排放的大气污染物治理措施
贮煤运煤建构筑物设为封闭式，露天煤场设喷洒水设施或挡风抑尘网；煤粉碎和
。。备煤、破碎、筛分及转产生含大量颗粒物的转运过程中产生的煤粉尘经捕集后经脉冲袋式除尘器净化后通过高烟囱外排；
雁“
运粉尘筛焦楼、运焦转运站设集中除尘地面站，除尘器选用布袋除尘器，废气净化后经
高烟囱排放。
装煤
推焦
干法熄焦
焦炉烟囱
产生含烟粉尘、二氧
化硫、苯并芘[a]的有
害物质
产生含大量颗粒物的
烟尘
产生含大量颗粒物的
烟粉尘
产生烟(粉)尘、二氧
化硫、氮氧化物的有
害物质
高压氨水喷射、螺旋、顺序装煤，采用地面站及消烟除尘车等。使用跨越管将荒
煤气引入相邻碳化室等污染控制技术。焦炉装煤除尘多采用不燃烧法干式除尘
地面站的装煤除尘技术。采用干式地面除尘站，效果较好，除尘效率大于99％，
消烟除尘车和湿式地面站除尘效率较差。布袋除尘效率：99％左右。s02则通过
降低入炉煤的硫份进行控制。
采用推焦湿式地面站除尘系统、热浮力罩推焦除尘系统或推焦干式地面除尘站
除尘。推焦干式地面除尘站采用布袋除尘效率>99％。
烟尘经捕集后送至地面除尘站除尘设施进行净化。地面除尘站采用脉冲袋式除
尘器，除尘效率达99．9％；湿法熄焦时采用稳定式湿法熄焦系统，塔顶设折流式
木结构捕尘装置，可捕集大部分焦尘和水滴，其焦尘捕集率达60一80％。
燃用净化后的焦炉煤气(含H2S150—200mg／in3)，废气经高烟囱排放。排放颗粒
物浓度不高，排放二氧化硫与焦炉煤气的硫化氢含量有关。氮氧化物与脱氨效
果和燃烧工况有关。对于新建企业标准值较高，为使其稳定达标，应采取如2段
加热的办法降低废气中NOx的排放，因为采取2加热将降低煤气燃烧强度；煤气
加热时，和空气分段供给；采用2段加热，高向温差减少，火道温度可降低，加大
废气循环量等，可以满足新建企业标准要求。
粗苯管式炉、半焦烘产生烟(粉)尘、二氧
干和氨分解炉等燃用化硫、氮氧化物的有燃用净化后的焦炉煤气(含H2S150—200mg／m3)，排放颗粒物浓度不高
焦炉煤气的设施害物质
焦炉炉顶
烧结烧结机机头
产生含颗粒物、BaP、
BSO、H2S、NH3的有
害物质
产生烟(粉)尘、二氧
化硫、氮氧化物的有
害物质
装煤孔盖采用特制泥浆封闭；炉门采用敲打刀边炉门或弹性刀边炉门；炉顶上升
管盖及桥管与阀体间的密封均采用水封结构，可有效地控制上升管盖和桥管承
插口处的冒烟现象。
采用静电除尘器除尘，除尘效率大于95％；采用循环流化床半干法、活性焦干法、
石灰石膏法湿法等进行脱硫，同时这些方法对氮氧化物的去除也有一定的作用。
烧结破碎、配料、机产生含大量颗粒物的在产生粉尘处设置密闭罩及遮尘帘，并通过布袋除尘器净化，除尘效率大于
尾、成品筛分等烟粉尘99％。
高炉高炉热风炉
产生烟(粉)尘、二氧
化硫、氮氧化物的有采用净化后的混合煤气为燃料，混合煤气燃烧产生的烟气通过高烟囱排放。
害物质
萎辫忽燃裟⋯⋯一⋯～靴一一⋯删眠⋯一蚴。
转炉铁水预处理
转炉一次除尘
转炉二次除尘
产生含尘及少量氟化在喷吹、扒渣等工位设密封罩，含尘气体经捕集后送脉冲袋式除尘器净化，除尘
物的烟气效率大于99％。
瓣瓣舂并勰绷LG制OG酬删僦撇帆
耄生含大量烟尘的烟烟气经集气罩捕集后送袋式除尘器净化，除尘效率大于99％。
篙簧藻塞：i：；；鬻、产生大量含尘烟气烟气经集气罩捕集后送袋式除尘器净化，除尘效率大于99％。
电炉电炉本体除尘
产生含尘及少量氟化电炉冶炼及加料过程中产生的含尘及少量氟化物烟气，采用连续加料预热、屋顶
物的烟气罩相结合的方式捕集，并采用袋式除尘器净化，除尘效率大于99％。
錾攀炉、上料系统除荔嵩嘉誊及少量氟化采用袋式除尘器净化，除尘效率大于99％。
轧钢嚣躲凛蝴火季器鏊锄言薯嫠瓮毳甏掰燃混合航燃料燃烧产生的含少弛二氧化硫及氮氧化物
星螽锅炉垂器墨锄言薯戮磊瓣黧燃黔熊蒜茹赢嚣⋯一法、
2016，No。2 o 万方数据
表2钢铁厂主要工序排放源源强分析
钢铁企业环保设施如电除尘、布袋除尘、脱硫设施、脱硝设施
开发相关诊断评价技术．加强对烟气治理设施的运行管理．
保证环保设施开机率、达标排放率及正常运行率。根据运行
状态及时调整或检修．由被动环保向主动环保转化，实现在
稳定达标前提下的高可用率、高达标率和经济优化运行。
4小绪
通过以上分析可以看出．钢铁企业各工序大气污染物排
2016．No。2．
放尤其以烧结、焦化、炼铁、炼钢和自备电站工序为主，所以
在开展烟粉尘等大气污染物研究及污染控制方面可着重在
以上几个工序研究及制定控制措施。钢铁工业主要大气污染
物t钢排放量总体呈逐年下降趋势．需通过结构减排、技术
减排、管理减排和布局优化等多层次控制。实现钢铁工业节
能减排目标。
(下转第62页)
@
万方数据
污水处理站构筑物做好硬化处理，加强管理杜绝污水跑、冒、
滴、漏，使产生的污水不会下渗，对地下水产生的影响较小。
(3)声环境。项目的搅拌、过滤、灌装等过程产生噪声，噪
声级均在80dB以下，混合噪声级一般在85dB以下．各生产
设备均设置于车间内．经墙壁隔声、距离衰减，预计该项目的
噪声排放能够达到《工厂企业厂界噪声标准》(GBl2348—90)
Ⅱ类标准，即：昼间≤60d、夜间。<50dB．不会对周围环境产生
较大影响。
(4)固体废弃物。项目所产生的固体废弃物主要有内脏及
泥沙、包装废物、生活垃圾3类，其产生量、处理方式如表2。
表2 固废种类、产生量、处理方式
经采取以上措施．该项目产生的生活垃圾对周围环境产
生的影响较小。
3污染防治措施
3．1施工期污染防治措施
(1)大气环境。原有建筑物拆除．场地开挖及建筑垃圾装
卸过程产生建筑扬尘、建筑物料运输过程的运输车辆产生道
路扬尘。为了减小扬尘对周围环境空气的影响。采取以下措
施：建筑垃圾要随时清运．运输的车辆要注意遮盖．严禁超
载；施工工地的出口设专人清扫．以确保车辆不带泥土行驶
出工地：在干燥大风天气的施工要注意洒水．保持施工地面
的湿润．做好防护工作。
(2)水环境。施工期排放生活污水主要包括厕所废水和
日常盥洗用水。施工期厕所一般是简易的旱厕。建设防渗池
收集厕所废水，定期外运做农肥．日常盥洗水无组织排放。
(3)声环境。挖地基阶段的机械噪声．混合噪声级约为
70dB：混凝土浇注阶段产生的噪声，混合噪声级约为75dB。
装修阶段产生的噪声．混合声级约65dB。建设和施工单位应
控制施工时间、合理安排施工顺序及采取必要的遮挡设施。
(4)固体废物。施工期间产生的固废主要为碎砖石、各类
建材的包装物和建筑垃圾等。碎砖石等就地处置．作填筑地
基用；包装物回收利用或销售给废品收购站：建筑垃圾将运
往环卫部门指定的地方处理。另外．施工现场周围需用1．8m
高以上的围墙作隔离。
3．2营运期污染防治措施
(1)大气环境。生产过程中除可能产生腥味外．无其他污
染物产生。生产车间安装通排风装置加强通风．可使腥味排
出．保持空气新鲜⋯。生产过程用到蒸汽．该项目拟采用集中
供热。集中供热未解决之前该项目拟设置1台1．5t／h燃气蒸
汽锅炉，锅炉产生少量SO：及烟尘。职工食堂烹饪过程产生
油烟废气，产生浓度小于8mg／m，．通过安装抽油烟设备．排
放浓度小于I．2mg／m3。
(2)水环境。根据区域规划，该项目产生的废水进行处理
用于该片区内绿化及道路喷洒。剩余中水排入杨家河。该项
目应预留空地【3]，在中水处理厂未投入使用之前．自建污水
处理站，对污水进行处理达到城市中水回用标准后进行回用
或外排。
(3)声环境。拟建项目的灌装、过滤、搅拌等工序会产生
噪声，声源噪声级一般在85dB以下。由于设备均安装于车
间内，通过墙壁隔声和距离衰减。厂界噪声可达标排放。
(4)固体废弃物。在对海参进行处理的过程中，对海参进
行浸泡后去除残存的内脏及泥沙，产生量较小，小于30kg，a，
可收集后由环卫部门进行清运处理。拟建项目原材料拆包、
成品包装过程产生废弃包装物，主要是废纸、塑料、废玻璃瓶
等，废纸、塑料产生量小于10t／a，废玻璃瓶产生量小于5t／a，
可分类收集，由回收公司回收综合利用。拟建项目劳动定员
280人，每人每天生活垃圾量按1妇计算，全年的生活垃圾
产生量为84t／a，送往厂内生活垃圾收集点暂存．并由环卫部
门及时清运．
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(上接第60页)
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印度空气污染水平超过中国
据世界卫生组织报道．过去10年中空气污染水平不断恶
化的世界最严重的20个城市中有13个在印度。中国在2013
年启动了“大气污染防治行动计划”，取得了非凡成就，2015年
是印度有纪录以来污染最严重的1年．印度首都新德里年均
PM2．5浓度为128，北京为81，而华盛顿为12。

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