鋼鐵企業(yè)原料場粉塵無組織排放控制

朱明奕 張 余（天津市環(huán)境工程評估中心天津3009 天津環(huán)科環(huán)境咨詢有限公司天津3009)

鋼鐵企業(yè)原料場粉塵無組織排放控制

朱明奕1張 余2
（1天津市環(huán)境工程評估中心天津300191 2天津環(huán)科環(huán)境咨詢有限公司天津300191)

原料場作為鋼鐵企業(yè)主要污染源之一，主要污染物是在原料的受卸作業(yè)、堆料和取料作業(yè)、露天堆放、篩分作業(yè)、混勻配料、輸送等過程中產(chǎn)生的粉塵，屬于鋼鐵企業(yè)重點污染控制單元。若不采取治理措施，污染物原始濃度約5~ 15g/m3，且屬于無組織排放，對周邊環(huán)境造成相當嚴重的污染。面對越來越嚴峻的環(huán)保形勢，城市鋼廠及處于重點防控區(qū)域的鋼鐵企業(yè)料場必須實施原料場封閉改造。本文主要介紹了國內(nèi)典型的原料場封閉改造案例，并計算了無組織排放削減量。

原料場；粉塵；無組織排放治理

引言

原料場作為鋼鐵企業(yè)主要污染源之一，主要污染物是在原料的受卸作業(yè)、堆料和取料作業(yè)、露天堆放、篩分作業(yè)、混勻配料、輸送等過程中產(chǎn)生的粉塵，屬于鋼鐵企業(yè)重點污染控制單元。若不采取治理措施，污染物原始濃度約5~15g/m3，且屬于無組織排放，對周邊環(huán)境造成相當嚴重的污染[1]。2012年環(huán)保部發(fā)布的《重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》中指出，大型煤堆、料堆場應建立密閉料倉。2014年施行的《鋼鐵企業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標體系》更是首次將原料場污染控制技術(shù)納入。同年，環(huán)保部《關(guān)于在化解產(chǎn)能嚴重過剩矛盾過程中加強環(huán)保管理的通知》（環(huán)發(fā)（2014）55號）中明確要求：“鋼鐵企業(yè)原料場應建設防風抑塵網(wǎng)或（半）密閉料倉，城市鋼廠及位于沿海、大氣污染防治重點區(qū)域的企業(yè)應采用密閉料場或筒倉”。面對越來越嚴峻的環(huán)保形勢，城市鋼廠及處于重點防控區(qū)域的鋼鐵企業(yè)料場必須實施原料場封閉改造。

1 原料場粉塵產(chǎn)生量情況

現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)原料場承擔著企業(yè)90%以上散狀原燃料的貯存加工和物流配送，作為原料集散、精料加工和物流管理中心，是燒結(jié)和煉鐵降低燃料消耗的重要工序，是廠內(nèi)運輸物流成本的重要組成，是控制粉塵污染的重要環(huán)節(jié)。原料場的儲存物質(zhì)一般有煤料、石料、鐵礦、石灰、焦炭等，大部分都是露天堆放。由于物料堆存量大，在儲存和運輸過程中造成粉塵大量逸散。造成粉塵逸散的主要原因可歸納為以下4項：（1）原料的進場及儲存；（2）原料取料及卸料作業(yè)；（3）場區(qū)內(nèi)的交通運輸活動；（4）原料堆受到風蝕作用[2]。

原料場具有塵源點多、初始粉塵濃度高、粉塵類型混雜等特點。通常鋼鐵企業(yè)原料場占地面積大于10萬m2，原料儲存多采用露天堆放方式。這些散狀物料在二級風以上風力的作用下極易干燥，在裝卸、堆存作業(yè)過程中產(chǎn)生揚塵，尤其是粒度在0~3mm的散狀原料表面極易造成大面積揚塵，給周圍環(huán)境造成嚴重污染，同時對崗位職工的身心健康亦產(chǎn)生一定程度的影響，同時也導致原料的大量風蝕，給企業(yè)帶來一定程度的經(jīng)濟損失。有關(guān)資料統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，受風力作用影響，原料場附近大氣含塵濃度高達100mg/m3，原料場堆存原料每年損失量可達0.2%~0.5%[3]。

2 常規(guī)采取的控制措施

針對目前大部分原料堆場采取露天堆放且產(chǎn)生大量無組織排放粉塵的現(xiàn)象，目前控制堆場揚塵，所采取的技術(shù)措施主要有水噴淋降塵、噴灑抑塵劑降塵、設置防風抑塵網(wǎng)、建封閉倉等。傳統(tǒng)的水噴淋降塵對水資源和能耗浪費大，抑塵效果不理想，不能解決二次揚塵；噴灑降塵劑雖可有效降塵，但只適合用于長期堆放的物料，不適合流動性的隨時有作業(yè)要求的鋼鐵企業(yè)料場；防風抑塵網(wǎng)近年來比較流行，抑塵效果可達80~ 90%，同時解決了二次揚塵問題，投資費用也相對較低，但對于多風、多雨及沿海地區(qū)效果一般。封閉料場抑塵效果最佳，可接近100%，不受天氣影響，也沒有二次揚塵的問題，可最大限度的減少粉塵無組織排放。

綜上，雖然密閉料場前期投入資金大，建設周期長，但對于城市鋼廠和位于沿海、大氣污染防治重點區(qū)域的鋼鐵企業(yè)來說是最佳選擇。

3 封閉料場治理案例

2008年寶鋼湛江開始建設的我國鋼鐵企業(yè)首座大型封閉原料場，開啟了我國鋼鐵企業(yè)原料環(huán)保儲存技術(shù)的應用之路?！笆濉逼陂g，原料環(huán)保儲存技術(shù)已在寶鋼股份、寶鋼湛江鋼鐵、寶鋼八鋼、寶鋼寧鋼、邯鋼、包鋼、唐鋼、攀鋼西昌、湖北新冶鋼、江陰興澄特鋼、營口京華鋼鐵、邢臺德龍鋼鐵等國內(nèi)多個原料場工程中得到應用，此外，還有多家鋼鐵企業(yè)正在制定或開始實施原料場封閉改造，以實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)原料封閉儲存。

鋼鐵企業(yè)原料場封閉改造常用結(jié)構(gòu)類型采用的是空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。從受力性能上，空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)采用大致相同的網(wǎng)格組成空間交匯的桿件體系，承重結(jié)構(gòu)與支撐體系合二為一，從而有效地改變了桁架結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，合理優(yōu)化了結(jié)構(gòu)用鋼量?？臻g網(wǎng)架及網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)空間剛度大，制作安裝方便，節(jié)點連接采用螺栓球節(jié)點，避免大量的現(xiàn)場焊接工作量，其零配件工廠加工，產(chǎn)品工廠化，能有效確保工程質(zhì)量，運輸安裝方便。由于原料堆放的客觀要求，料場封閉結(jié)構(gòu)常為大跨度結(jié)構(gòu)。料場封閉主要結(jié)構(gòu)形式有平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、球形網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、斜拉網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、大跨度預應力拱形網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等。料場封閉建設情況如下：

某鋼鐵公司封閉料場，跨度120m，平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

某公司圓形貯煤場工程，跨度115m，球形網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

某公司封閉料場，跨度90m，雙層三心圓網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)

某鋼鐵公司料場封閉，跨度70m

某鋼鐵公司焦炭料場，雙層柱面穹型網(wǎng)架

焦炭料場內(nèi)景

4 治理后粉塵無組織排放削減量計算

以一個占地20萬m2的原料場為例，其原、輔料及燃料進場總量按350萬t/a核算，封閉改造前主要采取的治理措施為料場四周設置擋風抑塵網(wǎng)、料場內(nèi)定期進行噴灑水、不用料堆進行苫蓋。原料在轉(zhuǎn)運過程中使用封閉皮帶、并且在轉(zhuǎn)運點設有粉塵集氣罩，并連入除塵系統(tǒng)。改造為全封閉料場后，按環(huán)監(jiān)[2014]27號文中附件1《鋼鐵企業(yè)大氣污染物排放量核算細則（試用）》中推薦公式計算，治理后可減少粉塵無組織排放量約525t。

表1 原料場粉塵無組織排放削減量核算

結(jié)語

物料露天堆放受風、雨、雪等惡劣天氣影響較大，堆取作業(yè)產(chǎn)生的揚塵嚴重影響廠區(qū)及周邊環(huán)境，難以滿足日益嚴格和高標準的環(huán)保要求，這也制約了物料堆場的場址選擇。鋼鐵企業(yè)原料場改造為全封閉料場，雖前期投入大，但可最大限度的減少粉塵排放，是實現(xiàn)從源頭控制污染，實現(xiàn)社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益相統(tǒng)一的重要手段，也是未來鋼鐵企業(yè)原料準備技術(shù)發(fā)展的必經(jīng)之路。

[1]燕開文.鋼鐵企業(yè)原料場設計的環(huán)保因素[J].山西冶金.2010（2）.

[2]李崇垓,袁中新等.灑水控制對鋼鐵廠原料堆場逸散揚塵的影響[J].中國粉體科技.2009（2）.

[3]金暉.冶金原料場粉塵抑制技術(shù)與措施探討.第九屆中國鋼鐵年會論文集.

朱明奕，（1982.3-），男，工程碩士，工程師。主要研究方向：火電、冶金、化工石化醫(yī)藥類別項目環(huán)境影響評價及技術(shù)評估工作。