针对现有技术系统能耗高、设备腐蚀堵塞的问题，开展了烧结烟气含湿量影响分析，烟气调质研究、催化剂理化性质研究，并采用数值模拟分析了流场多相混合强化方法，形成了余热驱动脱硫塔浆液冷却脱湿技术和双加热SCR脱硝技术，并自主开发了自清洁凝渣布风盘和多点阵列高效混风装置等专利设备，完成了烧结烟气湿法脱硫脱硝长效稳定关键技术开发，并最终实现工程应用。

首钢从资源、环境、技术和经济多方面综合衡量，将炼铁工艺流程配置创新升级为“3座5500m3高炉+3台504m2带式焙烧机+2台500m2烧结机”（简称“3+3+2”），传统三元炉料结构调整为“熔剂性球团矿+酸性球团矿+高碱度烧结矿+块矿”四元炉料结构，是一项可填补国内空白兼具行业特色示范性工程，被列为国家“十三五”钢铁流程绿色化关键技术中的重大突破性技术之一。 该项目创新点有： 创新点一： 从低碳清洁和经济性出发，创新配置了“3座5500m3高炉+3台504m2带焙机+2台500m2烧结机”（简称“3+3+2”）的炼铁工艺流程，通过球团矿质量和综合炉料冶金性能的融合研究，确定了“35%碱性球+20%酸性球+40%烧结矿+5%块矿”的差异化炉料结构，填补了国内行业的空白。 创新点二： 研究了不同炉料及装料顺序对炉料分布和透气性、膨胀性能的影响，提出并设计了适用于高比例球团冶炼的并罐布料装置、炉身角度及合适的高径比，有效解决高比例球团冶炼时布料偏析、炉料膨胀影响等难题，为超大型高炉高比例球团稳定冶炼创造了有利条件。 创新点三： 提出了与高比例球团冶炼相匹配的煤气控制技术，形成了以压差为目标、以炉腹煤气指数为纽带、以高富氧高顶压高风温鼓风加湿为路径的超大型高炉高比例球团冶炼技术体系，实现了低碳高效稳定运行。 创新点四： 开发了原料工序通过单拱全球最大跨度的料场封闭技术、高炉炉顶煤气全量回收系统、烧结烟气循环工艺，烧结球团工序实施半干法+SCR脱硫脱硝技术，实现了京唐铁前工序的清洁生产，CO2排放降低10%，SO2、NOx等污染物排放降低15%以上。 项目共取得专利9项、论文4篇。 自2019年6月全面实施50%以上高球团比例的冶炼，实现了3座5500m3高炉50%球团比例的高效稳定运行，平均利用系数达到2.3t/（m3•d）以上，月均日产量最高达到39000t，其中3高炉连续五个月平均日产12820t，平均渣比降低到213kg/THM，平均燃料比达到468kg/THM。最高月均日产量达到13198t，最低月均燃料比463kg/t、最低月均渣比206kg/t。工序能耗最低实现了440kgce，较基准期降低了20 kgce/t以上，取得了良好的效果。项目经济效益约1.5亿元。CO2减排10% ；颗粒物、SO2和NOx污染物减排24%，CO减排33%；高炉渣减排30%。

钢铁行业是高能耗、重污染的行业，钢铁生产过程中的烟气排放主要集中在烧结工序，烧结厂烟气排放量占钢铁企业总排放量的一半以上，烧结烟气污染已成为制约我国钢铁行业持续协调发展的一个重要因素，其烟气排放量约占钢铁生产的 40%，为削减烧结机废气排放和控制污染，烧结烟气循环技术逐渐兴起。烧结烟气循环技术是将烧结过程排出的一部分载热气体返回烧结点火器以后的台车上再循环使用的一种烧结方法,其目的是减少烧结生产的外排烟气量，降低烟气净化设施的处理负荷，回收烧结烟气的余热，提高烧结的热利用效率，降低燃料消耗，提高烧结矿产量。 针对现有区域废气循环技术存在工艺复杂改造麻烦、固体燃耗低和烧结矿质量改善的作用弱、能源利用率差、烟气循环率小等问题，北京中冶设备研究设计总院有限公司开展整体工艺自主研发，对国内外相关工艺取长补短进行升级改进，解决了低氧烟气利用率低，改造困难大，工艺复杂，烧结率低等问题。

钢铁行业是我国节能减排重点关注的行业，烧结厂烟气排放量占钢铁企业总排放量的一半以上，烧结烟气污染已成为制约我国钢铁行业持续协调发展的一个重要因素。然而烧结工艺以其优良的资源适应性为钢铁企业带来了显著的经济效益，它作为钢铁生产的重要原料处理环节还将长期存在。目前类似技术在处理烧结厂烟气的过程中存在装置投资大、运行费用高、效率低、副产品复杂、浪费热能等问题。 我公司自主研发的烧结烟气循环技术采用引入外部热风（冷却机三段）和切换取烟点以及优化改善核心设备等方式，合理解决了现存的问题，可以 有效减少烧结生产的外排烟气量达15-35%，大大降低烟气净化设施的处理负荷，回收烧结烟气的余热，提高烧结的热利用效率，降低燃料消耗，提高烧结矿产量。削减的烧结烟气排放量将会对行业减排、改善大气环境产生重大意义。

近些年来，我国高度重视大气污染治理，烟气排放标准更加严苛，废气治理力度不断加大，脱硫脱硝等废气治理设施逐渐普及，使得全国二氧化硫和氮氧化物排放量逐年下降，但与此同时工业废气的排放量却在不断增加，废气排放量的快速增长抵消了废气治理的成果。因此，在关注污染物浓度减排的同时加强烟气排放量削减对改善大气环境减轻大气污染意义重大。对于钢铁企业，削减烧结工序烟气排放量将会对行业减排、改善大气环境产生重大意义。在烟气减排的同时将烧结工序余热最大化的利用，节约能源，降低能耗，为企业生产创造效益，同样产生重大意义。

针对烧结余热回收及发电项目存在的主要问题及技术难点，依靠深厚的热能工程学理论知识及多年积累的烧结工艺与余热回收技术工程经验，本项目利用能量系统工程理论，对烧结工序烟气全余热回收集成研究，提高烟气余热回收率和系统稳定性。首次开发了烧结烟气恒温复合循环余热回收系统，提高余热回收率和系统安全稳定性；研发了烧结恒温复合循环余热锅炉，整合冷却机和烧结机两处余热资源，实现同步回收利用； 突破传统，研发冷却机随动密封组，采用随动密封原理，提高冷却机密封效果；针对烧结机烟气特点，研发了大负压自平衡启闭装置，确保生产安全。

活性焦烟气净化技术主要利用活性焦的吸附性能净化烟气。烟气通过活性焦床层时，烟气中的污染物被吸附去除，净化后的烟气通过烟囱排放。吸附饱和的活性焦通过物料输送设备提升至再生装置，通过加热使活性焦再生，再生后的活性焦经筛选后由物料输送设备送入吸附塔循环使用。再生过程中释放出高浓度SO2混合气体，该气体通过制酸装置生产硫酸，既可实现硫资源的有效回收利用，又能产生良好的经济效益，降低烟气净化装置的运行费用。 活性焦烧结烟气超低排放净化技术在目前活性焦烟气净化技术基础之上，通过优化工艺设备设计、完善工艺路线、合理设备选型、辅助流畅模拟等技术手段，使活性焦烟气净化系统的脱硫效率、脱硝效率、除尘效率等得到大幅提升，满足最新的超低排放指标要求。 活性焦烧结烟气超低排放净化技术主要工艺系统组成包括：烟气系统、吸附塔系统、解析再生系统、活性焦循环输送系统、活性焦贮存及加料系统、活性焦粉外排系统、浓硫酸制备系统、氨贮存及蒸发稀释系统等。

活性焦烟气协同净化工艺以其特有的同步实现脱硫、脱硝、除尘、脱重金属、脱二噁英等污染物的技术特点，已经得到环境治理业内的广泛认可，是目前国内钢铁烧结、球团烟气治理领域大力推广的技术。该法属于干法烟气净化技术，利用活性焦吸附原理，回收烟气中的SO2并用于制酸。制备工业硫酸过程中，需要用3%~5%的稀硫酸洗涤高温SO2解析气，由于含有一定的杂质，洗涤后的稀硫酸经固液分离后部分作为制酸废水外排。由于活性焦烟气协同净化工艺是通过向吸附塔内喷氨气来实现脱硝，因而过量NH3在洗涤过程中通过气液两相接触进入到稀硫酸中，并随制酸废水外排。该类废水存在色度大，氟化物、氨氮、氯离子含量高，对设备腐蚀严重等问题，常规脱硫废水处理后水质指标不达标，严重影响区域的环境质量，该废水处理技术解决脱硫废水排放指标不达标的问题，实现脱硫废水的循环利用。

烧结机漏风是烧结厂普遍存在的老大难问题，烧结机整体漏风率一般在60％左右。漏风主要集中在台车滑道、台车本体、台车头尾部、风箱转角处、卸灰阀、膨胀节等处。 烧结机漏风严重，会大幅度地增加烧结外排烟气量，增加整个烧结过程工艺电耗，造成巨大的能源浪费，直接影响经济效益。对烧结生产、质量、消耗指标、环境指标及成本影响较大，特别是造成烧结产量提升困难、质量波动较大，对炼铁生产有直接影响。烧结机漏风治理改造完成后，烧结机本体漏风率可降低到35%以下。 在相同原料条件下，每吨烧结矿可降低电耗2kwh/t；每吨烧结矿可降低固体燃料消耗2kg/t；可提高烧结矿产量10%。 烧结主抽风机排出的烟气量减少20%以上，减轻了烟气脱硫脱硝系统运行负荷，改善烧结烟气处理效果，废气处理费用降低，环境效果十分显著。

针对我国烟气多污染物协同治理装备及技术面临核心装备缺失、关键技术缺乏等诸多问题，中冶长天联合宝钢、清华大学针对烟气多污染物分布规律、活性炭对多污染物吸附机理及活性炭再生机理做了大量的基础研究工作，在此基础上研究了吸附反应塔及再生塔传热与传质过程，通过对吸附反应塔及再生塔力学情况计算及仿真，完成优化吸附反应塔、再生塔的结构，完成了输送系统的研制，开发了具有完全自主知识产权的全套活性炭烟气多污染物协同治理装备技术。本技术具有多污染物去除效率高、投资及运行费用低、能源介质利用率高、运行安全稳定、副产物可资源化利用等特点，成果的整体技术居国际领先水平，实现了烧结烟气净化技术及装备的重大突破和超越。