石灰回轉(zhuǎn)窯窯尾粉塵超低排放的對(duì)策

尹鵬 張志永 類振

摘 要：針對(duì)鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司石灰回轉(zhuǎn)窯窯尾粉塵未達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題，采取了優(yōu)化除塵器濾料、濾袋結(jié)構(gòu)、布袋噴吹制度，優(yōu)化風(fēng)煤配比和治理除塵器漏風(fēng)率等措施后，回轉(zhuǎn)窯窯尾粉塵濃度降至6mg/m3，氧含量控制在10%以下，達(dá)到了超低排放的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：石灰回轉(zhuǎn)窯;粉塵濃度;氧含量;超低排放

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)各地日益嚴(yán)重的灰霾天氣引起社會(huì)各界的關(guān)注，其主要原因之一是工業(yè)廢氣中粉塵排放濃度高。本文分析了鞍鋼股份有限公司石灰回轉(zhuǎn)窯窯尾排放情況，提出降低窯尾廢氣中粉塵和氧含量的具體措施，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

一、影響回轉(zhuǎn)窯粉塵超低排放的原因分析

（一）尾氣中粉塵濃度高

尾氣中粉塵濃度高是由于粉塵未被布袋有效過(guò)濾掉而進(jìn)入尾氣中造成的。分析原因如下。1、除塵器濾料的選擇不合理。濾料不符合窯尾煙氣工況要求，耐高溫和耐堿度不足導(dǎo)致布袋損壞。2、濾袋的結(jié)構(gòu)不合理。袋口處與花板接觸不嚴(yán)密，袋底受氣流沖刷嚴(yán)重，使該部位壽命與袋身不同步。3、布袋噴吹制度不合理。除塵器運(yùn)行過(guò)程中，噴吹制度對(duì)排放濃度起到關(guān)鍵作用。噴吹壓力大，超過(guò)了布袋的破裂強(qiáng)度，造成布袋局部吹漏;噴吹壓力不足，清灰力度不能作用到布袋底部，導(dǎo)致布袋表面塵餅不能剝落，形成局部積灰[1]。由于鲅魚圈石灰回轉(zhuǎn)窯噴吹壓力和噴吹時(shí)間未能滿足清灰要求，噴吹管的噴吹孔徑變形造成氣流變形，結(jié)果損壞布袋，影響布袋壽命及除塵效果。4、灰倉(cāng)堵料比較嚴(yán)重，除塵灰積灰過(guò)多掩埋了布袋，布袋長(zhǎng)時(shí)間浸在除塵灰里最終損壞[2]。

（二）尾氣中氧含量高

1、測(cè)試設(shè)備及測(cè)試位置采用便攜式煙氣分析儀測(cè)定窯尾不同位置煙氣中的氧含量，測(cè)試設(shè)備規(guī)格及參數(shù)見(jiàn)表1。測(cè)試部位為兩條回轉(zhuǎn)窯（2#、3#回轉(zhuǎn)窯）除塵器前、后部位。除塵器前的部位為摻冷風(fēng)閥后的測(cè)試孔，除塵器后的部位為煙囪的測(cè)試孔。

2、測(cè)試結(jié)果及分析測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。3#窯未摻冷風(fēng)，計(jì)算其除塵器漏風(fēng)系數(shù)及漏風(fēng)率如下：

對(duì)以上測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論：

（1）經(jīng)計(jì)算，3#窯除塵器在未摻冷風(fēng)狀態(tài)下，漏風(fēng)率為16.57%，與除塵器設(shè)計(jì)漏風(fēng)率的標(biāo)準(zhǔn)要求（5%）還有較大優(yōu)化空間。

（2）2#和3#窯未摻冷風(fēng)時(shí)，廢氣中氧含量分別為13.87%和13.43%，平均氧含量為13.65%，說(shuō)明除塵器前系統(tǒng)及燃燒配風(fēng)帶入較多冷風(fēng)。

（3）通過(guò)2#窯測(cè)試可知，摻冷風(fēng)50%時(shí)，氧含量提高了1.49%;摻冷風(fēng)30%時(shí)氧含量提高了0.88%，因此可通過(guò)降低廢氣溫度，減少摻冷風(fēng)量，從而控制氧含量[3]。

二、降低尾氣中實(shí)際粉塵濃度采取的措施

（一）選用合適的除塵濾料

鲅魚圈回轉(zhuǎn)窯除塵器使用的是化纖濾料。常用的窯尾耐高溫濾料主要有諾梅克斯、特氟綸、P84等，化纖濾料種類及使用溫度見(jiàn)表3。

在實(shí)際應(yīng)用中，多種材質(zhì)的混合濾料正逐步取代單獨(dú)一種纖維的濾料，不同纖維揚(yáng)長(zhǎng)避短、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而降低成本、提高除塵效率。

（二）優(yōu)化濾袋結(jié)構(gòu)

在正確選擇材質(zhì)的前提下，優(yōu)化濾袋的結(jié)構(gòu)，改善袋頭和袋底的加工工藝。對(duì)袋頭處砸繩處理后，花板處的積灰現(xiàn)象消失;將袋身底部200mm長(zhǎng)度做成雙層結(jié)構(gòu)，并采用“十字型”縫制增加其牢固性，使袋底與袋身使用壽命達(dá)到同步效果。

（三）優(yōu)化噴吹制度

根據(jù)以上分析，將噴吹氣體壓力調(diào)整為0.25～0.35MPa。根據(jù)煅燒不同物料所產(chǎn)生的粉塵量不同，在焙燒煉鋼石灰與輕燒白云石時(shí)采用不同噴吹間隔時(shí)間，從而保證了除塵效果，又降低了氮?dú)庀?。此外，為提高布袋壽命，檢查上線應(yīng)用的噴吹管，嚴(yán)禁使用變形或損壞的噴吹管。

（四）提高卸灰系統(tǒng)的穩(wěn)定性

給灰倉(cāng)新增高、低料位計(jì)，同時(shí)輔以對(duì)灰倉(cāng)的日常檢查以防止灰倉(cāng)堵料造成布袋損壞。

三、降低尾氣中氧含量采取的措施及效果

（一）降低預(yù)熱器出口溫度

為保證入布袋溫度可控，不因高溫?zé)煔鉄龎牟即?，之前一直通過(guò)摻冷風(fēng)閥控制溫度，這無(wú)形中增加了尾氣中的氧含量。為解決此問(wèn)題，通過(guò)調(diào)整推桿行程和間隔時(shí)間，實(shí)現(xiàn)窯尾熱煙氣與物料的充分熱交換，摻冷風(fēng)閥開(kāi)度由原有的45%左右降至15%左右，大大減少了該處摻進(jìn)的氧氣。

（二）降低除塵器漏風(fēng)

除塵器倉(cāng)室蓋板和下部卸灰閥檢查孔是造成除塵器漏風(fēng)的主要部位。更新除塵器全部蓋板密封條，解決了蓋板漏風(fēng)問(wèn)題。除塵器灰倉(cāng)高料位時(shí)卸灰閥自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)卸料，到低料位時(shí)自動(dòng)停止卸料，實(shí)現(xiàn)“料封”目標(biāo)，徹底解決了灰倉(cāng)漏風(fēng)問(wèn)題。

（三）治理其它漏風(fēng)部位

給預(yù)熱器各觀察孔增加密封墊，定期更換窯頭、窯尾處的密封魚鱗片，盡可能減少冷風(fēng)摻入。采取上述措施后，窯尾廢氣中實(shí)際顆粒物濃度從10mg/m3左右降低到6mg/m3，氧含量從13%～15%降低到10%以下，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了回轉(zhuǎn)窯超低排放的目標(biāo)。

四、結(jié)語(yǔ)

鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司通過(guò)選擇合適的除塵器濾料、改進(jìn)濾袋的結(jié)構(gòu)、優(yōu)化布袋噴吹制度及確保卸灰系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行后，回轉(zhuǎn)窯尾氣中實(shí)際粉塵濃度小于6mg/m3。精細(xì)調(diào)整風(fēng)煤配比、降低除塵器漏風(fēng)、治理窯頭和窯尾等處漏風(fēng)后，將尾氣中的氧含量控制在10%以下。實(shí)現(xiàn)了石灰回轉(zhuǎn)窯尾氣的超低排放目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陽(yáng)龍，王德生.石灰回轉(zhuǎn)窯電除塵改布袋除塵實(shí)踐與效果分析[J].江西冶金，2016，36（4）：21-23.

[2]楊鳳占.淺談活性石灰生產(chǎn)過(guò)程無(wú)組織粉塵排放的產(chǎn)生及防治措施[J].耐火與石灰，2017（4）：11-12.