钢铁行业典型烧结机污染物排放特征对比研究

摘要

钢铁工业排放是引起空气污染的重要原因之一,烧结工序又是钢铁行业中的排放大户.鉴于此,选取了一台工艺相对落后但仍在我国中西部地区大量存在的90 m^2小型步进式烧结机和一台工艺较为先进的450 m^2大型带式烧结机,对两台烧结机不同点位的SO 2、NO x、颗粒物以及烟气Hg等进行实测,并对颗粒物中的元素、水溶性离子、OC和EC进行分析,从而获取不同技术水平、不同污控措施下烧结机污染物排放特征以及与2019年生态环境部办公厅印发的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》中的超低排放限值之间的差距.结果表明:①烧结机头SO 2、NO x、CO、颗粒物和烟气Hg排放浓度分别为54.69~123.04 mg m^3、187.28~312.58 mg m^3、6746.04~7790.83 mg m^3、11.04~19.93 mg m^3和78.97~2537.07 ng m^3,烧结机尾颗粒物排放浓度为0.76~16.22 mg m^3,机头颗粒物以PM 2.5为主,占比为81.02%~91.49%,机尾颗粒物主要为PM 10,占比为71.17%~73.01%.烧结机头SO 2、NO x、颗粒物以及烧结机尾颗粒物还需分别减排36.00%~71.55%、73.30%~84.00%、9.40%~49.82%和0~38.35%才能满足超低排放限值.②烧结颗粒物主要成分为K、Ca、Na、Mg、Fe、Cl-、SO 42-、NH 4+、OC和EC等,其占比与烧结机类型、烧结原辅料以及污染物控制措施等因素有关,石灰石-石膏法脱硫后SO 42-占比增加28.12%,活性炭移动床脱硫后EC占比增加2.15%.③布袋除尘器对烧结机不同粒径颗粒物和烟气Hg的脱除能力比双室五电场静电除尘器分别高出1.25%~5.06%和9.51%,活性炭移动床系统对烧结不同粒径颗粒物以及烟气Hg的去除效果分别比石灰石-石膏法脱硫系统高出9.40%~11.38%和4.31%.研究显示,不同工艺、不同污控措施烧结机大气污染物排放特征存在一定差异,SO2、NOx排放浓度与超低排放限值差距较大,烟尘排放浓度与超低排放限值差距较小.