燒結(jié)工序環(huán)境除塵治理提升方案研究

史 光

（中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司，北京 100176）

1 燒結(jié)環(huán)境除塵現(xiàn)狀

燒結(jié)工序作為鋼鐵生產(chǎn)過程中污染較嚴(yán)重的工序之一，其煙氣治理已經(jīng)成為鋼鐵企業(yè)環(huán)保工作的重點(diǎn)。燒結(jié)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的塵源主要為：

（1）燒結(jié)機(jī)抽風(fēng)系統(tǒng)的廢氣；

（2）燒結(jié)礦冷卻設(shè)備的廢氣；

（3）燒結(jié)機(jī)尾卸礦、破碎、裝車；

（4）成品燒結(jié)礦的整粒；

（5）熱返礦加水處及一次混合機(jī)；

（6）燒結(jié)用原料、溶劑、燃料的卸車、加工（破碎、篩分）和運(yùn)輸；

（7）除塵器排灰處理及二次揚(yáng)塵。

各種塵源都有其特點(diǎn)：原料準(zhǔn)備系統(tǒng)的塵源多而分散，原料卸車及翻車機(jī)為開放型大面積塵源、錘式破碎機(jī)及反擊式破碎機(jī)形成局部增壓產(chǎn)塵、生石灰粉塵的比重輕且粒度細(xì)；混合料系統(tǒng)，特別是熱返礦參加混合時(shí)塵氣共生，排氣具有高溫、高濕和高含塵濃度；燒結(jié)礦系統(tǒng)的廢氣量大、溫度高、含塵濃度大，粉塵比電阻高。此外，燒結(jié)粉塵磨損性強(qiáng)，廢氣中含SO2、CaO 等,易產(chǎn)生腐蝕與結(jié)垢，這都給粉塵治理造成一定的困難[1]。

目前通過采用增設(shè)預(yù)荷電區(qū)、收塵區(qū)、控制二次揚(yáng)塵，采用高頻電源等綜合技術(shù)的雙通道四電場(chǎng)機(jī)頭電除塵器及后續(xù)的脫硫脫硝裝置可以實(shí)現(xiàn)燒結(jié)機(jī)抽風(fēng)系統(tǒng)廢氣的超低排放；通過合理的設(shè)計(jì)除塵罩口風(fēng)速和管網(wǎng)阻力平衡、選用過濾風(fēng)速＜0.8m/min 的覆膜濾料布袋除塵器可以實(shí)現(xiàn)燒結(jié)機(jī)尾及其他大型集中式布袋除塵的超低排放；通過采用氣力輸灰設(shè)施解決排灰二次揚(yáng)塵問題。但對(duì)于燒結(jié)原料準(zhǔn)備系統(tǒng)、混合料系統(tǒng)、以及原料受礦槽、成品上料地坑、成品落地礦槽的除塵系統(tǒng)還存在以下問題：

（1）各排塵點(diǎn)位置相距較遠(yuǎn)，管道路由長(zhǎng)、布置復(fù)雜、阻損大，管道磨損嚴(yán)重，各除塵點(diǎn)除塵風(fēng)量、風(fēng)壓分布不均，管道建安投資費(fèi)用高。

（2）各除塵點(diǎn)的粉塵特性各不相同，有的干燥流動(dòng)性好，有的濕黏易堵塞管道，易造成有些除塵點(diǎn)風(fēng)量磨損管道,分配不平衡。

（3）混合料系統(tǒng)采用常規(guī)的水噴淋及管式除塵系統(tǒng)易造成設(shè)備及管道板結(jié)、堵塞，系統(tǒng)停運(yùn)環(huán)保排放不達(dá)標(biāo)且水耗大運(yùn)行成本高。

據(jù)此，從燒結(jié)工藝流程入手，在對(duì)主要生產(chǎn)工序集中區(qū)設(shè)置大除塵的同時(shí)，在部分生產(chǎn)工序，根據(jù)粉塵的物料屬性不同、除塵點(diǎn)位的空間位置不同，采用全密封自降塵環(huán)保導(dǎo)料槽、環(huán)保移動(dòng)除塵、粉塵抑制劑干霧抑塵、單機(jī)濾筒除塵器、徑流式濕式電除塵器等先進(jìn)技術(shù)和設(shè)施,實(shí)現(xiàn)超低排放。

2 除塵提升方案簡(jiǎn)介

2.1 皮帶機(jī)落料點(diǎn)除塵方案提升

除塵治理難點(diǎn)及常規(guī)方案存在的問題：

（1）粉塵爆發(fā)性強(qiáng)，動(dòng)能釋放空間??；

（2）單條皮帶機(jī)落料點(diǎn)多、除塵點(diǎn)多，但工作制度不規(guī)律，同時(shí)工作的點(diǎn)位少；

（3）閥門聯(lián)鎖控制易導(dǎo)致管網(wǎng)頻繁波動(dòng)，引起管路堵塞，常開方式雖可實(shí)現(xiàn)較好收塵，但風(fēng)量大負(fù)壓足則易吸走大顆粒，存在管道、布袋磨損，維護(hù)量大、能耗高，若風(fēng)量小則收塵效果不佳，粉塵外溢；

（4）傳統(tǒng)導(dǎo)料槽為單層結(jié)構(gòu)，一旦導(dǎo)料槽的防溢裙板密封不嚴(yán)或磨損后不能完全貼合則導(dǎo)致負(fù)壓損失，進(jìn)而導(dǎo)致粉塵外溢；

解決辦法及提升方案：

（1）各皮帶機(jī)落料點(diǎn)采用全密封環(huán)保導(dǎo)料槽，實(shí)現(xiàn)大顆粒粉塵自沉降，減少管道磨損；通過物料對(duì)中裝置，對(duì)卸料過程中的物料歸集到皮帶機(jī)中心，減少物料對(duì)空氣的擾動(dòng)，從源頭減少粉塵的產(chǎn)生；通過阻尼減壓裝置進(jìn)行降壓以及過濾窗外泄，消除壓力富集；通過靜電吸塵濾簾減少外吸入的野風(fēng)，對(duì)物料表面的浮塵進(jìn)行過濾；產(chǎn)塵點(diǎn)形成內(nèi)外雙側(cè)密封，消除單層結(jié)構(gòu)的易泄漏缺陷，實(shí)現(xiàn)良好的收塵效果；

（2）采用分段控制，每段全密封環(huán)保導(dǎo)料槽可包含2～4個(gè)落料點(diǎn)，每段僅設(shè)置一個(gè)除塵點(diǎn)，大量減少槽下皮帶機(jī)除塵點(diǎn)數(shù)量；

（3）各除塵點(diǎn)采取常開工作模式，保證除塵管網(wǎng)的流場(chǎng)穩(wěn)定，除塵點(diǎn)及除塵風(fēng)量的減少，對(duì)應(yīng)設(shè)備故障點(diǎn)減少，生產(chǎn)維護(hù)量降低；

（4）個(gè)別距離集中除塵器特別遠(yuǎn)的皮帶受、卸料點(diǎn)及倉(cāng)頂除塵點(diǎn)應(yīng)考慮設(shè)置單機(jī)濾筒除塵器，保障除塵效果。

2.2 卸礦車除塵方案提升

除塵治理難點(diǎn)及常規(guī)方案存在的問題：

（1）常規(guī)方案需設(shè)置較長(zhǎng)的通風(fēng)槽，覆蓋帶密封不嚴(yán)，通風(fēng)槽上的行走軌道因?yàn)槭┕せ驕夭畹仍蜃冃我自斐梢苿?dòng)通風(fēng)小車被拽離軌道脫落或是卡在軌道上導(dǎo)致槽上除塵系統(tǒng)不能正常工作；

（2）移動(dòng)通風(fēng)小車密封不嚴(yán)，漏風(fēng)嚴(yán)重，負(fù)壓損失多；卸料車除塵管道彎頭多，阻損大，吸力不足；卸料孔兩側(cè)及料槽之間的側(cè)壁處容易積料造成密封不嚴(yán)。

解決辦法及提升方案：

（1）取消常規(guī)通風(fēng)槽設(shè)施，采用環(huán)保高效移動(dòng)除塵器，其自帶防溢料和清料裝置，倉(cāng)口覆蓋帶可以良好密封；環(huán)保高效移動(dòng)除塵器直接設(shè)置在卸料口位置，負(fù)壓足，收塵效果良好，且距離地面高度低，維護(hù)便捷；

（2）環(huán)保高效移動(dòng)除塵器配置無動(dòng)力自由驅(qū)動(dòng)裝置，解決移動(dòng)通風(fēng)小車影響卸料車工作的隱患；

（3）除塵灰直接進(jìn)倉(cāng)，減少了除塵器的清灰、輸灰等復(fù)雜工序，避免二次揚(yáng)塵。

2.3 汽車受、卸料除塵方案提升

除塵治理難點(diǎn)及常規(guī)方案存在的問題：

（1）粉塵爆發(fā)性強(qiáng)，作業(yè)不規(guī)律，粉塵比重大不易捕集；

（2）除塵所需風(fēng)量大，易造成除塵管網(wǎng)較大波動(dòng)影響系統(tǒng)運(yùn)行且投資、運(yùn)行成本高，崗位粉塵濃度不達(dá)標(biāo)。

解決辦法及提升方案：

（1）適當(dāng)降低除塵風(fēng)量，并輔以新型粉塵抑制劑干霧抑塵系統(tǒng)；（2）設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行，使用壽命長(zhǎng)，基本免維護(hù)，有效降低運(yùn)行成本，防止粉塵外溢。

2.4 混合料系統(tǒng)除塵方案提升

除塵治理難點(diǎn)及常規(guī)方案存在的問題：

（1）煙氣具有高溫、高濕和高含塵濃度的特點(diǎn)；

（2）煙氣中生石灰含量高，遇水反應(yīng)劇烈，放熱量大，煙氣量大；

（3）生成的消石灰顆粒膠體具有很強(qiáng)的板結(jié)性，易造成管道及設(shè)備板結(jié)、堵塞，影響系統(tǒng)運(yùn)行；

（4）常規(guī)水噴淋除塵耗水量大，運(yùn)維成本高，很難達(dá)到超低排放要求。

解決辦法及提升方案：

（1）采用波形除霧器+徑流式濕電的除塵工藝，廢氣經(jīng)過波形除霧器收集大顆粒的霧滴及粉塵顆粒后進(jìn)入徑流式濕式電除塵器進(jìn)行精細(xì)處理，確保煙囪出口粉塵排放濃度≤10 mg/m3；

（2）除塵板采用自動(dòng)定時(shí)清洗技術(shù)，設(shè)置密封吹掃系統(tǒng)，利用高壓水進(jìn)行密閉清洗清灰，避免設(shè)備積灰結(jié)垢和二次揚(yáng)塵；

（3）除霧器和徑流式濕電除塵器沖洗水集中收集后，配置污水泵和原混合機(jī)補(bǔ)充水泵連鎖控制，作為混合機(jī)的補(bǔ)充水消化掉，杜絕污水外排；

表1 環(huán)境除塵常規(guī)方案

（4）系統(tǒng)整體阻力低，運(yùn)行成本低，操作維護(hù)簡(jiǎn)單，能夠確保達(dá)到超低排放要求。

3 方案對(duì)比及經(jīng)濟(jì)效益分析（以一臺(tái)新建360 m2燒結(jié)機(jī)的環(huán)境除塵為例）

3.1 除塵方案對(duì)比

環(huán)境除塵常規(guī)方案共設(shè)5套布袋除塵器，2套濕法水噴淋除塵器，系統(tǒng)配置見表1。

環(huán)境除塵提升方案共設(shè)5套布袋除塵器，2套徑流式濕電除塵器，系統(tǒng)配置見表2。

3.2 投資及運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比

兩種方案的投資及運(yùn)行費(fèi)用情況見表3。

4 結(jié)束語

在燒結(jié)工序環(huán)境除塵治理方案中，通過采用全密封自降塵環(huán)保導(dǎo)料槽、環(huán)保高效移動(dòng)除塵、粉塵抑制劑干霧抑塵、高效單機(jī)濾筒除塵器、徑流式濕式電除塵器等先進(jìn)技術(shù)和設(shè)施，能夠進(jìn)一步提升環(huán)境除塵效果，確保實(shí)現(xiàn)超低排放，同時(shí)能夠有效節(jié)省除塵設(shè)施占地及工程建設(shè)投資費(fèi)用，大幅降低后期的運(yùn)行維護(hù)成本。以一臺(tái)新建的360 m2燒結(jié)機(jī)為例，工程建設(shè)投資費(fèi)用可節(jié)省約800萬元，運(yùn)行維護(hù)成本每年可節(jié)省約700 萬元，具有較為廣闊的應(yīng)用前景。

表2 環(huán)境除塵提升方案

表3 兩種方案的投資及運(yùn)行費(fèi)用