摘要：文章着重探寻钢铁行业烧结烟气的治理以及能源回收的可持续发展路径，目的是满足日趋严格的环保要求，同时推动行业的绿色转型。文章首先对烧结烟气的特性和污染现状进行剖析，然后对传统和先进的治理与回收技术进行对比，再结合国内外的实践经验，提出了切实可行的优化策略。通过文章研究可知，运用多污染物协同治理技术，同时与余热回收相结合的方法，不但能大幅降低污染物排放，而且能高效地回收能源。钢铁行业烧结烟气治理与能源回收的绿色路径是行业可持续发展的必然途径，依靠技术创新与政策支持，能够加快其广泛应用步伐，推动钢铁行业的绿色发展之路。

　　关键词：烧结烟气治理；能源回收；绿色路径；钢铁行业

　　钢铁行业是国民经济极为重要的基础产业之一，在其生产流程中，烧结工序会排放出大量烟气，给环境造成较大的负担。在大力推动“双碳”目标的时代背景下，环保法规日益严格，构建一条以减污降碳且能够协同增效为目的的绿色路径就显得格外重要。

　　1烧结烟气治理与能源回收的现状

　　1.1烧结烟气的污染现状

　　在钢铁生产的复杂流程中，烧结工序是污染物排放方面的“重灾区”，其烟气中含有大量污染物。烧结过程本质上是铁矿粉在高温条件下的物理化学转化过程，当含铁原料、燃料和熔剂按一定配比混合后，在点火和抽风作用下发生一系列复杂反应，这个过程不可避免地产生了多种污染物，而这些污染物的生成机理和排放特征直接决定了后续治理技术的选择方向。

　　其中，二氧化硫是酸雨的主要成因，会对土壤、水体和建筑物造成腐蚀；颗粒物（PM），尤其是细颗粒物（PM2.5），能在空气中长时间悬浮，吸入后可能引发呼吸道和心血管疾病；二噁英具有极强的毒性，即使在低浓度下也会对生态环境和人体健康造成长期严重危害。虽然近年来，国家接连出台了严格的环保政策，且不断加大对钢铁行业的环保整治力度，但烧结烟气治理依旧面临着不少严峻的挑战。

　　1.2能源回收现状

　　烧结烟气中蕴含着可观的余热资源，若能有效回收利用，将显著降低企业生产成本，提升经济效益。然而，目前大多数钢铁企业仅针对部分温度较高的烟气采用简单的余热回收装置，大量中低温烟气的余热仍未得到充分利用。中低温烟气余热回收面临技术难度大、投资成本高、经济效益不显著等问题，导致大量余热直接排放，造成能源浪费，也限制了钢铁行业能源利用效率的提升。

　　与此同时，烧结烟气中一氧化碳的治理正处于探索阶段。一氧化碳的存在代表着燃料的不完全燃烧和能源的浪费，更重要的是它会影响后续脱硝催化剂的活性，甚至在某些条件下会与其他物质反应生成更复杂的污染物。目前主流工艺包括一氧化碳催化剂治理和RTO焚烧治理。RTO焚烧治理工艺不仅能有效去除一氧化碳，还能通过余热回收技术将一氧化碳焚烧氧化所释放的热量用于生产蒸汽或发电，完美契合能源回收和绿色发展理念。然而，无论是催化剂治理还是RTO焚烧治理，都面临技术成熟度和经济可行性的双重挑战。

　　2烧结烟气治理与能源回收的瓶颈

　　2.1技术瓶颈

　　2.1.1单一治理技术的局限性

　　传统的烟气治理技术在钢铁行业已经应用了相当长的时间，如电除尘技术，它是借助高压电场，达成颗粒物和烟气分离的目的；湿法脱硫技术是凭借碱性吸收剂和二氧化硫产生化学反应，把它从烟气里脱除出去。这些技术虽能去除部分污染物，但随着环保标准提高，其局限性逐渐显现。以电除尘技术为例，对粒径小于0.1μm的细微颗粒物而言，其去除效率会大幅降低，难以达到细颗粒物的排放标准；而湿法脱硫技术在实际运行的过程中，会产生数量众多的脱硫废水，若处理不当，很可能会给水体环境带来二次污染，而且废水处理所需的成本也相对较高，这已然成为困扰企业的难题。
       2.1.2新兴技术的成熟度问题

　　近年来出现了一些新的烟气治理技术，如低温等离子体技术借助等离子体的高能活性粒子降解污染物，活性炭吸附技术依靠活性炭的吸附特性去除二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等多种污染物。这些新兴技术在实验室研究以及小规模试验里展现了不错的应用潜力，不过在实际工业应用进程中，由于生产工况复杂多变，新兴技术在实际运行时普遍存在技术成熟度不够的情况，设备故障率偏高，运行稳定性较差，很难满足钢铁企业长期、稳定、连续运行的需求，限制了其在钢铁行业的大规模推广应用。

　　2.2经济难题

　　2.2.1高投资成本

　　先进的烧结烟气治理及能源回收技术往往需要配备高端设备与复杂系统，要求企业投入大量资金用于设备采购、安装调试等前期事宜。大型钢铁企业虽有一定资金实力，可高额投资仍会给企业资金流动性及财务状况带来不小压力。众多中小企业资金储备有限，难以负担高昂前期投入，即使这些技术能带来长远环境与经济效益，但受制于资金，也只能望而却步，致使企业在环保设施升级改造方面推进迟缓。

　　2.2.2运行成本高

　　除去初始阶段的高额投资成本，设备在后续运行以及维护方面所产生的成本同样是不可忽视的。就设备运行环节就会耗费较大的能源，如电力、蒸汽等。因此还需要按照一定周期去添加不同药剂，以此来确保治理成效。另外，设备在使用过程中难免会出现磨损情况，这就需要适时地开展维修工作，甚至还要更换相应的零部件。随着这些运行与维护成本不断累积，企业的生产成本也随之出现了大幅度的提升[1]。

　　2.3政策落实问题

　　当前，国家虽制定了诸多严格环保政策，可在支持烧结烟气治理及能源回收技术应用的配套政策上，依旧存有明显欠缺。如财政补贴政策大多着重于对大型环保项目的扶持，针对在烟气治理与能源回收技术研发、设备升级改造等方面所给予的补贴力度偏小，并且补贴申请条件苛刻、流程复杂，很多企业很难达到要求；税收优惠政策适用范围也相对狭窄，不能很好地契合企业在技术创新、设备引进等方面的实际诉求的问题。

　　在环保政策执行进程中，部分区域监管力量较为薄弱。一部分企业心存侥幸心理，觉得即便不是完全依照环保要求来开展烟气治理以及能源回收，也并非一定会被发现并受到处罚。这样的监管不到位的情形，一方面破坏了市场竞争的公平性；另一方面还使得部分地区钢铁行业存在的环境问题难以得到妥善且有效的解决，对环保政策的实施成效以及环境质量的改善进程都产生了颇为严重的影响。

　　3烧结烟气治理与能源回收的绿色路径

　　3.1推广多污染物协同治理技术

　　在钢铁行业当中，烧结烟气治理关键就在于技术革新。将活性炭吸附技术与低温等离子体技术融合起来形成的新工艺方式，可以使二氧化硫、氮氧化物、颗粒物以及二噁英等多种污染物被同时去除。其中，活性炭吸附技术依靠物理吸附的方式，可对颗粒物还有有机污染物起到去除的作用；而低温等离子体技术则是凭借高能电子所具备的氧化作用，来对气态污染物进行降解处理。这两种技术相互配合共同发挥作用，一方面使得污染物去除的效率得以提升，另一方面也促使运行成本降低。

　　在推进协同治理技术的过程中，系统集成优化显得尤为关键，这不是简单地将不同技术进行物理组合，而是要在深入理解各项技术作用机理的基础上实现工艺耦合和参数匹配，通过建立多维度的过程控制模型，实时调节各单元的运行参数，使整个系统在不同工况下都能保持最佳运行状态，例如，根据烟气成分的实时变化动态调整活性炭喷入量和等离子体放电功率，这种智能化的控制策略不仅能够提高治理效率，还能显著降低能耗和物耗。

　　在技术选择和配置方面，应当充分考虑烧结工序的具体特点和企业的实际情况，对于烟气温度较高且污染物浓度波动较大的工况，可以采用分级治理的策略，先通过预处理单元稳定烟气条件，再进入主体治理系统进行深度净化，这样既能保证治理效果的稳定性，又能延长设备的使用寿命。同时，还要注重治理系统与生产工艺的深度融合，通过优化烧结配料、改进点火制度、调整料层厚度等措施从源头减少污染物的产生，实现源头控制与末端治理的有机结合。

　　此外，对能源回收技术加以优化同样属于绿色发展进程中极为重要的一环。若将余热锅炉与热管换热器结合起来，便可以较为有效地将余热回收，进而用于发电或者对助燃空气进行预热，由此就能够进一步地提升能源的利用效率，最终达成能源循环利用目的。

　　3.2降低投资成本与提升经济效益

　　经济方面的可行性在推动烧结烟气治理及能源回收技术的应用上起着关键作用。政府需要增加对相关技术研发的资金投入，借助财政补贴及税收优惠的方式，让企业的投资成本得以降低。例如，对于采用先进治理技术的企业，给予设备购置补贴，以此来缓解其在前期的资金方面所面临的压力；对于从事新型治理技术研发的企业，给予税收减免，以此鼓励技术方面的创新。

　　从全生命周期成本角度审视，企业应当建立更加科学的经济评价体系。不仅要考虑设备的初始投资和运行成本，还要将环境效益、社会效益以及潜在的政策红利纳入评价范围。通过构建包含净现值、内部收益率、投资回收期等多个指标的综合评价模型，对不同技术方案进行全面比较，同时还要考虑技术的成熟度曲线和规模效应。随着技术应用规模的扩大和经验的积累，单位治理成本会呈现下降趋势，这种动态的成本变化规律应该成为投资决策的重要参考依据[2]。

　　通过对工艺流程加以优化，能够提升能源回收所带来的经济效益。把回收到的余热用来发电或者预热助燃空气，不仅能够使企业在能源消耗成本方面有所降低，并且可以创造出额外的经济收益。通过科学的管理与维护工作，延长设备的使用寿命，降低设备出现故障的概率，进而使得运营成本得以降低。值得注意的是，数字化技术的应用正在为成本控制开辟新的路径，通过建立基于大数据分析的预测性维护系统，可以提前识别设备的潜在故障风险，合理安排检修计划，避免非计划停机造成的经济损失，同时通过智能化的运行优化系统，实时调整设备运行参数，在保证治理效果的前提下最大限度地降低能耗和物耗。

　　3.3完善政策体系与加大监管力度

　　政策支持在推动钢铁行业绿色发展方面起着极为关键的保障作用。要着力完善财政补贴以及税收优惠政策，进一步扩大相关政策的覆盖范围，切实提升政策的针对性以及实际效果。就好比对于采用先进治理技术的企业，给予其更高的补贴额度；而对于从事能源回收利用的企业，则给予相应的税收优惠，以此来促使企业积极主动地去开展相关的项目。

　　政策设计应当体现差异化和精准化的特点，根据企业规模、技术水平、减排效果等因素制定阶梯式的激励机制，对率先达到超低排放标准的企业给予更多的政策倾斜，包括优先安排生产计划、减免环保税费、简化审批流程等，同时建立技术创新基金，支持企业开展前瞻性技术研究和示范工程建设，通过政策引导形成良性竞争氛围，推动整个行业的技术进步和转型升级[3]。

　　与此同时，还需加大监管方面的力度，建立健全环境监测体系，对企业污染物排放情况进行实时监测，一旦发现有违规企业，便要给予严厉的处罚，从而确保各项环保措施能够切实落实到位。借助政策支持以及严格的监管举措，能够有效推动钢铁行业朝着绿色发展道路迈进，进而达成与经济环境的双赢局面。

　　4实践案例分析

　　4.1国内外成功案例介绍

　　2024年由中冶华天负责总承包的河北安丰钢铁烧结机技改余热发电项目顺利完成并网工作。该项目涵盖了2台余热锅炉以及15MW的汽轮发电机组。通过对环冷机及烧结机余热锅炉的布局予以优化的方式，成功达成了对废热的高效利用目的，同时也使得能耗有所降低。在项目正式投产之后，每年能够节省3.05×104t煤炭，其供电量可达到8400×104kW·h，还能减少大约8.08×104t的二氧化碳排放量。

　　同样在2024年，蒂森克虏伯于德国杜伊斯堡钢厂开启了一个改造项目，该项目的总投资金额达到20亿欧元。此项目运用了电弧炉技术，并结合了废钢回收方面的相关举措，还计划要启用直接还原铁（DRI）工厂，预计会在2026年正式投产，届时每年能够生产出250×104t的绿色钢铁。等改造项目全部完成之后，其产能预计会扩大20%，碳排放量也会减少30%，进而成为欧洲钢铁行业在绿色转型方面的一个典范案例。

　　4.2案例经验总结

　　4.2.1技术创新是关键

　　上述案例中的先进技术较好地展现了先进工艺在污染物治理以及能源回收方面所具有的实际意义，其不但大幅度地降低了企业的运行成本，而且还提升了资源的利用效率，从而给钢铁行业带来了高效且绿色的解决办法。

　　4.2.2政策支持是保障

　　国内外的政策引导和监管起到了重要作用，就好比国内的财政补贴、税收优惠还有严格的环保标准，都给企业的绿色转型给予了关键支撑。这些政策一方面推动了企业实现技术升级，另一方面促使钢铁行业的环保水平得到整体提升，进而为可持续发展筑牢了根基。
       4.2.3管理优化是基础

　　合理地对生产流程加以调控，对设备参数予以调整，定期开展维护保养工作，这无疑是对确保治理及回收系统能够高效地运行而言极为关键的要素。借助精细化的管理方式，企业是能够使设备的寿命得以延长的，同时还能让故障率有所降低，进而达成在经济方面与环境方面的效益实现长期的共赢局面这样的目标。

　　5结语

　　综上所述，钢铁行业烧结烟气治理以及能源回收所开辟的这条绿色路径，对于实现该行业的可持续发展而言极为关键。借助技术创新、经济方面的优化举措以及政策层面给予的支持，是能够对当前所面临的那些瓶颈问题予以有效化解的。未来，需要进一步强化针对相关技术的研发工作，并且加大其应用推广的力度，同时还要着力去完善相应的政策体系，以此来推动钢铁行业朝着绿色转型的方向迈进。

参考文献

　　［1］薛成自.钢铁行业烧结烟气氮氧化物超低排放治理技术应用研究［J］.清洗世界，2023，39（6）：66-68.

　　［2］惠安平.钢铁行业超低排放改造烧结球团有组织烟气治理技术方案研究［J］.山西冶金，2023，46（11）：198-200.

　　［3］王伟，宋静，刘璐琦，等.烧结烟气脱硫脱硝技术探讨［J］.节能与环保，2020（8）：58-60.