鋼鐵廠的除塵設(shè)施改進(jìn)研究

楊林

摘要：針對(duì)目前鋼鐵廠應(yīng)用除塵設(shè)施進(jìn)行污染物排放控制過程中存在的問題影響，文章分析了研究鋼鐵廠除塵設(shè)施改進(jìn)的現(xiàn)實(shí)意義與靜電除塵器應(yīng)用現(xiàn)狀，并提出了具體問題控制的改進(jìn)策略，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。結(jié)果表明，工業(yè)生產(chǎn)污染物排放的新要求以及工藝與設(shè)備維護(hù)的局限，是影響鋼鐵廠除塵設(shè)施運(yùn)行效果的主因。

關(guān)鍵詞：鋼鐵廠；除塵設(shè)施；靜電除塵器；煙塵性質(zhì)；圓式電除塵器 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：X701 文章編號(hào)：1009-2374（2017）11-0039-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.020

鋼鐵廠作為工業(yè)建設(shè)發(fā)展中的重要一環(huán)，其污染物排放量控制直接決定了行業(yè)可持續(xù)化發(fā)展目標(biāo)實(shí)行效果。然而現(xiàn)有的除塵設(shè)施并沒有以高效的狀態(tài)作用于大氣污染物的排放控制系統(tǒng)，這就使其難以滿足環(huán)境保護(hù)策略對(duì)其提出的要求。此外，受不同廠家對(duì)除塵工藝與設(shè)備維護(hù)管理工作的技術(shù)掌握水平不同的影響，除塵設(shè)施的運(yùn)行優(yōu)勢(shì)并未達(dá)到應(yīng)有的價(jià)值?；诖?，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)加大鋼鐵廠除塵設(shè)施應(yīng)用現(xiàn)狀的研究力度，以提高除塵設(shè)施改進(jìn)的效果，從而加快工業(yè)發(fā)展的可持續(xù)化建設(shè)進(jìn)程。

1 研究鋼鐵廠除塵設(shè)施改進(jìn)的現(xiàn)實(shí)意義

鋼鐵廠的生產(chǎn)過程，不可避免每天需要排放出大量的廢氣、廢水以及廢渣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，年產(chǎn)為600萬噸的鋼鐵廠每小時(shí)要排出106m3的廢氣，其中粉塵所占比例最高，即廢氣中各類粉塵的產(chǎn)量總和是鋼鐵產(chǎn)品產(chǎn)量的8%～12%。這些攜帶污染物的粉塵如不經(jīng)處理地排放到大氣環(huán)境中，不僅會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，還會(huì)使煙氣中的可燃?xì)怏w與Fe等可再利用的原料無法回收，進(jìn)而造成極大的浪費(fèi)。為此，鋼鐵廠必須設(shè)置相關(guān)的除塵設(shè)施，來控制這一污染影響。以鋼鐵廠最常采用的除塵設(shè)施靜電除塵器（ESP）為例，其使用庫侖力將氣體中的液滴與粉塵分離開來，其具有處理煙氣量大、除塵效率高且設(shè)備阻力低等優(yōu)勢(shì)。然而，各個(gè)鋼鐵企業(yè)對(duì)除塵設(shè)施工藝以及維護(hù)工作開展的認(rèn)識(shí)存在很大差異，這就導(dǎo)致靜電除塵器作用于實(shí)踐的效率效果要比設(shè)計(jì)目標(biāo)值低。目前，工業(yè)發(fā)展對(duì)其提出的環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)建設(shè)要求日趨復(fù)雜化、細(xì)節(jié)化，在這種高要求下，除塵器的運(yùn)行使用是否能夠達(dá)到污染物排放目標(biāo)令人堪憂。針對(duì)這一問題，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)在明確鋼鐵廠除塵設(shè)施應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，找出具有適用性的改進(jìn)策略，以提高鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效率。

2 鋼鐵廠除塵設(shè)施應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，電除塵器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵廠的轉(zhuǎn)爐煤氣一次除塵、熱電廠以及燒結(jié)等方面。然而，由于不同廠家對(duì)除塵工藝與設(shè)備維護(hù)管理工作的技術(shù)掌握水平不同，使得很多除塵器的設(shè)計(jì)作用效果并沒有全部發(fā)揮出來。而隨著鋼鐵廠大氣污染區(qū)排放新標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)，電除塵器面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì)，導(dǎo)致鋼鐵廠除塵器除塵作業(yè)效率不高的原因有很多，且又相互關(guān)聯(lián)。具體來說，因當(dāng)前鋼鐵企業(yè)使用的電除塵器大多為幾年前或是十幾年建成，所以其運(yùn)行仍以當(dāng)時(shí)環(huán)境保護(hù)部門要求的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，這就導(dǎo)致電除塵器要比當(dāng)前的集塵面積小。如表1所示為相關(guān)管理部門根據(jù)當(dāng)前排放指標(biāo)對(duì)除塵設(shè)備使用效果進(jìn)行調(diào)查結(jié)果。

從表1中可以看出，鋼鐵廠很多除塵設(shè)備并不能滿足當(dāng)前排放指標(biāo)的要求。此外，原材料市場(chǎng)的多元化發(fā)展也是造成除塵器工況惡化的原因所在。例如，鋼鐵廠原料礦石設(shè)置的多元化，使得冶煉過程中產(chǎn)生的粉塵性質(zhì)存在極大差異。此狀態(tài)下，當(dāng)煙氣粉塵中的比電阻、粒徑以及濃度發(fā)生改變，比電阻小或是高出電除塵器適用范圍，就能大幅度降低鋼鐵廠電除塵器的除塵效率。從除塵設(shè)施使用角度來看，鋼鐵廠的電除塵器會(huì)隨著使用時(shí)間的增加，導(dǎo)致各個(gè)功能部件出現(xiàn)電腐蝕、螺栓脫焊以及變形等老化問題。而鋼鐵廠過于重視經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)效率的控制，使得非生產(chǎn)設(shè)備維護(hù)受到了忽視，這就不僅降低了資源的使用效率，還造成了煙氣與粉塵可用資源的浪費(fèi)。為此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)加大除塵設(shè)施維護(hù)及管理力度，以滿足社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能的

需求。

3 優(yōu)化鋼鐵廠除塵設(shè)施改進(jìn)策略

3.1 改變煙塵性質(zhì)

研究表明，會(huì)對(duì)除塵器帶來影響的煙氣性質(zhì)主要包括粉塵密度、粉塵濃度、粉塵粒徑分布以及粉塵比電阻等。通常情況下，適用于鋼鐵廠靜電除塵器的比電阻值為104～1011Ω·cm。但當(dāng)粉塵比電阻值超出這個(gè)范圍，靜電除塵器運(yùn)行維護(hù)人員要對(duì)其煙氣粉塵進(jìn)行調(diào)質(zhì)。例如，在采用轉(zhuǎn)爐LT干法進(jìn)行鋼鐵廠除塵工作的噴水調(diào)質(zhì)。此過程要結(jié)合除塵工藝設(shè)計(jì)，即通過調(diào)節(jié)煙氣粉塵的比電阻值來實(shí)現(xiàn)除塵器高效除塵目標(biāo)。值得注意的是，為防止電暈出現(xiàn)閉塞問題，如煙氣粉塵濃度大于30g/Nm3時(shí)，改進(jìn)設(shè)計(jì)人員可通過設(shè)置初除塵器來控制除塵效果。

3.2 調(diào)節(jié)設(shè)備狀況

鋼鐵廠除塵設(shè)備狀態(tài)對(duì)除塵設(shè)備運(yùn)行效率的影響主要體現(xiàn)在設(shè)備運(yùn)行維護(hù)與制作安裝方面。與其他工業(yè)設(shè)備不同，電除塵器具有體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且噸位重的特點(diǎn)，因此其用于煤氣回收的圓式電除塵器時(shí)，對(duì)焊接作業(yè)以及零部件加工要求較高，這就增加了部件制作的難度。針對(duì)這一問題，要想通過改進(jìn)措施來提高電除塵器的除塵效率，需保證電除塵器的安裝精度。具體來說，在對(duì)整機(jī)進(jìn)行實(shí)際安裝作業(yè)時(shí)，不僅要克服因制造局部缺陷以及運(yùn)行堆放過程可能帶來的變形問題，還要滿足各項(xiàng)技術(shù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行提出的要求。由此可以看出，這是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)改進(jìn)過程，為此相關(guān)建設(shè)人員要采用正確的操作管理手段，并通過制定檢修計(jì)劃來確定小修、大修以及定期檢修的時(shí)間與內(nèi)容，以提高改進(jìn)策略的應(yīng)用效用。這是避免設(shè)備不良狀況對(duì)鋼鐵廠除塵器運(yùn)行帶來影響的有效方法，研究人員應(yīng)將其重視起來。

3.3 優(yōu)化設(shè)備參數(shù)

電除塵器的內(nèi)部參數(shù)主要是指清灰方式、氣流速度以及比集塵面積。其中鋼鐵廠靜電除塵器大多的清灰方式為振打清灰，通過控制振打周期，就能避免設(shè)備煙氣出口出現(xiàn)二次揚(yáng)塵。在氣流速度參數(shù)方面，因其大小是與所需電除塵器尺寸成反比關(guān)系的，因此，可判斷出除塵效率和平衡設(shè)施投資關(guān)系。即相關(guān)設(shè)備運(yùn)行管理人員應(yīng)將氣流速度控制在0.8～1.2m/s，將電場(chǎng)內(nèi)部的逗留時(shí)間控制在8～12s。對(duì)于電除塵器的比集塵面積來說，其選用的正確性是保證電除塵器是否能夠達(dá)到當(dāng)前污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)。當(dāng)前階段，我國因長(zhǎng)期處在環(huán)保除塵投入力度不高狀態(tài)下，使得鋼鐵廠除塵器操作管理人員始終沒有將排放標(biāo)準(zhǔn)提高后的比集塵面積的科學(xué)合理調(diào)整工作重視起來，這就減少了電除塵器比集塵面積，即大多處在60～110m2/m3/s。

為此，相關(guān)建設(shè)人員可借鑒國外電除塵比集塵面積的參數(shù)要求，即170～300m2/m3/s。這樣一來，就可以保證單室電場(chǎng)數(shù)可達(dá)7～8個(gè)。經(jīng)處理后的氣體排放，可達(dá)到5mg/m3的極限指標(biāo)，即通過加大比集塵面積，是提高鋼鐵廠除塵效率的關(guān)鍵，也是達(dá)到國內(nèi)對(duì)大氣污染物排放要求的有效途徑。

4 結(jié)語

綜上所述，要想提高鋼鐵廠除塵設(shè)施的改進(jìn)效果，需從除塵器設(shè)備運(yùn)行使用的實(shí)際情況入手，即在明確問題故障出現(xiàn)原因后，即受不同廠家對(duì)除塵工藝與設(shè)備維護(hù)管理工作的技術(shù)掌握水平不同的影響，導(dǎo)致作用效果達(dá)不到設(shè)計(jì)目標(biāo)值。為此，設(shè)施改進(jìn)處理人員應(yīng)通過改變煙塵性質(zhì)、調(diào)節(jié)設(shè)備狀況以及優(yōu)化設(shè)備參數(shù)，來提高設(shè)備運(yùn)行效率。對(duì)于設(shè)備參數(shù)設(shè)置達(dá)不到要求的情況，可通過借鑒國外成熟的參數(shù)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合國內(nèi)鋼鐵廠電除塵器設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況，來滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)大氣污染物排放控制的目標(biāo)需求。這是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)背景下工業(yè)可持續(xù)化發(fā)展目標(biāo)的關(guān)鍵，研究人員應(yīng)將其應(yīng)用于實(shí)踐，以滿足于人們提出的物質(zhì)生活水平需求。

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（責(zé)任編輯：黃銀芳）