《安全環(huán)境環(huán)保技術(shù)》之首鋼煉鐵廠二高爐出鐵場(chǎng)除塵技術(shù)

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1首鋼2號(hào)高爐煙塵污染的現(xiàn)狀

2號(hào)高爐出鐵場(chǎng)是1979年隨高爐大修同時(shí)設(shè)計(jì)投入運(yùn)行的，因已連續(xù)運(yùn)行二十余年，設(shè)備老化、腐蝕非常嚴(yán)重，漏風(fēng)率高、除塵效率低。而且由于首鋼的高爐均為矮胖型高爐，受風(fēng)口平臺(tái)高度和泥炮及開口機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的限制，鐵口及主鐵溝上部不具備密封除塵的條件。只能采用移動(dòng)式水冷溝蓋蓋在主溝上，控制煙塵外溢。因開、堵鐵口時(shí)，需將溝蓋移開，所以，高爐開、堵鐵口時(shí)產(chǎn)生的煙塵未全部得到控制，存在二次煙塵污染的問題。

2環(huán)境治理的標(biāo)準(zhǔn)

(1)排放濃度

4存在的問題和改造的內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)

(1)除塵設(shè)備存在的問題

改造前除塵器選用的是兩臺(tái)DMC-2160型高壓脈沖布袋除塵器，除塵風(fēng)機(jī)選用的是兩臺(tái)y4-73-11-N020D型引風(fēng)機(jī)，采用液力偶合器調(diào)速，除塵器卸灰設(shè)備為回轉(zhuǎn)下料器和螺旋輸灰機(jī)。除塵設(shè)備主要存在以下問題。

①高壓脈沖布袋除塵器過濾風(fēng)速快(2m/min)，風(fēng)機(jī)高速時(shí)布袋上掛的灰清不下來，造成除塵器阻力過高(3000Pa)。使除塵風(fēng)機(jī)風(fēng)量過小，直接影響除塵效果。

②高壓脈沖閥故障率高，維修量大，脈沖風(fēng)源壓力低(0.4MPa/cm2)，且壓縮空氣含水量大，脫水措施不利，也直接影響布袋的清灰效果。

③除塵風(fēng)機(jī)軸承及葉輪故障率高，壽命短(18個(gè)月)，維修量大，很難到達(dá)與生產(chǎn)設(shè)備同步運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。而且風(fēng)機(jī)冷卻用水為直排，耗水量大，運(yùn)行費(fèi)用高。

④液力偶合器為首鋼機(jī)械廠產(chǎn)品，已不產(chǎn)，且因調(diào)速范圍小、故障率高、維修量大，而很難到達(dá)對(duì)要求運(yùn)行穩(wěn)定、能耗低的標(biāo)準(zhǔn)。

⑤除塵器卸灰螺旋機(jī)密封不嚴(yán)，輸灰時(shí)漏灰造成二次揚(yáng)塵，而且故障率高，維修量較大。另外，除塵器卸灰系統(tǒng)未安裝加濕機(jī)，向車內(nèi)卸灰時(shí)存在二次揚(yáng)塵的問題。

(2)除塵設(shè)備改造的內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)

①將高壓脈沖除塵器改造為低壓脈沖除塵器，并將過濾面積由4320m2擴(kuò)大到11420m2，過濾風(fēng)速小于1.2m/min，除塵器壓阻力小于1400Pa。處理風(fēng)量由52萬(wàn)m3/h增加到75萬(wàn)m3/h。同時(shí)因采用低壓脈沖閥，壓縮空氣的壓力只需0.2MPa/cm2即可滿足布袋清灰的要求。為防止布袋結(jié)露，對(duì)壓縮空氣采取了儲(chǔ)氣罐脫水和冷凍脫水等措施。

②將兩臺(tái)除塵風(fēng)機(jī)由y4-73型引風(fēng)機(jī)改造為AL型雙吸入、雙支撐兩臺(tái)，一用一備，風(fēng)機(jī)銘牌風(fēng)量55萬(wàn)m3/h。風(fēng)機(jī)軸承為滑動(dòng)軸承，同時(shí)新建一臺(tái)y4-73型，銘牌風(fēng)量20萬(wàn)m3/h，風(fēng)機(jī)軸承為滾動(dòng)軸承。為保證風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)大風(fēng)機(jī)軸承采用了油泵強(qiáng)制潤(rùn)滑工藝，對(duì)小風(fēng)機(jī)軸承采用了水循環(huán)冷卻工藝。

③為保證設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，降低故障率，并到達(dá)降耗的目標(biāo)，這次改造淘汰了液力偶合器，采用了電機(jī)變頻調(diào)速。出鐵時(shí)風(fēng)機(jī)調(diào)高速，不出鐵時(shí)風(fēng)機(jī)調(diào)低速。

④在除塵器儲(chǔ)灰斗和儲(chǔ)灰罐下部均安裝了插板閥和星形給料機(jī)，便于設(shè)備檢修和利于控制卸灰量，并用埋刮板輸灰機(jī)取代了螺旋輸灰機(jī)。同時(shí)在儲(chǔ)灰罐下部安裝了雙螺旋加濕機(jī)，即降低了設(shè)備故障率，又解決了卸灰二次揚(yáng)塵的問題。

5除塵工藝存在的問題和改造的內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)

(1)除塵工藝存在的問題

①高爐出鐵場(chǎng)及爐頂上料塵源點(diǎn)揚(yáng)塵均由爐前除塵器控制，因除塵風(fēng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行，出鐵時(shí)，風(fēng)機(jī)調(diào)高速容易磨漏爐頂上料除塵管道，出完鐵風(fēng)機(jī)調(diào)低速時(shí)，又容易造成爐頂上料除塵管道積灰，即增加了設(shè)備的維修量，又造成爐頂上料除塵效果不穩(wěn)定。

②主出鐵溝采用移動(dòng)式水冷溝蓋蓋在主鐵溝上控制出鐵時(shí)煙塵污染，但是，當(dāng)開口機(jī)鉆開出鐵口的過程中和泥炮堵鐵口的過程中，因除塵溝蓋必須移開主溝位置，且主溝上方無吸塵管道及吸塵罩，所以出鐵口鉆眼、堵口過程中主鐵溝煙塵未得到有效控制，煙塵直接排人大氣造成二次污染。

③鐵口只在一側(cè)設(shè)置了吸塵點(diǎn)，除塵風(fēng)量明顯缺乏，一次煙塵未得到全面控制；渣鐵別離器密封罩容積小，除塵風(fēng)量也小，除塵效果較差；擺動(dòng)溜槽除塵罩設(shè)置了三個(gè)吸塵點(diǎn)，其中兩個(gè)側(cè)吸點(diǎn)管道積灰嚴(yán)重，造成除塵風(fēng)量缺乏，除塵效果較差;還有渣、鐵溝密封溝蓋，因?yàn)閷挾群透叨绕?，造成溝蓋既容易燒毀，又影響除塵效果。

(2)除塵工藝改造的內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)

①將出鐵場(chǎng)除塵劃分為大小兩個(gè)獨(dú)立的除塵系統(tǒng)，大系統(tǒng)控制出鐵口、渣鐵別離器、擺動(dòng)溜槽和渣、鐵溝等塵源點(diǎn)。小系統(tǒng)控制爐頂上料和出鐵場(chǎng)主溝塵源點(diǎn)。

②將爐頂上料除塵與出鐵場(chǎng)主鐵溝頂吸罩除塵劃分為一個(gè)除塵系統(tǒng)，由新建的一臺(tái)小型除塵器對(duì)該系統(tǒng)煙塵進(jìn)行凈化處理，并對(duì)爐頂上料皮帶機(jī)機(jī)頭和換向溜槽工藝密封設(shè)施進(jìn)行了改造和完善，既解決了除塵管道磨漏和積灰的問題，又保證了該系統(tǒng)塵源點(diǎn)

的除塵效果。

③出鐵口由一側(cè)設(shè)置吸塵罩改為兩側(cè)均設(shè)置了吸塵罩，并增加了除塵風(fēng)量，使一次除塵效果到達(dá)90%以上，同時(shí)在主鐵溝上方安裝了移動(dòng)式水冷頂吸除塵罩，取代了原來的移動(dòng)式水冷溝蓋，既不影響泥炮和開口機(jī)的正常操作，又可將二次煙塵通過頂吸除塵設(shè)施吸入除塵器，從而解決了開、堵鐵口時(shí)鐵口及主鐵溝二次煙塵污染的問題。

④將渣、鐵別離器除塵罩和擺動(dòng)溜槽除塵罩的容積加大，并增加了除塵風(fēng)量，同時(shí)，將渣、鐵溝上的溝蓋加高、加寬，使整個(gè)渣、鐵溝形成了負(fù)壓區(qū)，有效的控制了出鐵過程中的煙塵污染。同時(shí)解決了鐵溝溝蓋被經(jīng)常燒壞的問題。

⑤對(duì)除塵管道的走向進(jìn)行了調(diào)整，盡量減少管網(wǎng)阻力，同時(shí)，在管道易積灰的部位設(shè)置了沉降室和清灰孔。便于經(jīng)常去除管道積灰，以保持除塵系統(tǒng)風(fēng)量的平衡。

6治理效果

2號(hào)高爐出鐵場(chǎng)除塵改造工程于2001年10月開工，2002年5月與高爐同步投人運(yùn)行，經(jīng)首鋼環(huán)保處檢測(cè)站和首綱平安處檢測(cè)站測(cè)試，除塵器排放濃度和崗位粉塵濃度如下。

(1)大系統(tǒng)除塵器排放濃度：28mg/m3。

(2)小系統(tǒng)除塵器排放濃度：18mg/m3。

(3)經(jīng)首綱平安處檢測(cè)站測(cè)試，出鐵場(chǎng)崗位粉塵濃度為3mg/m3。

7結(jié)語(yǔ)

(1)結(jié)合首鋼2號(hào)高爐出鐵場(chǎng)煙塵治理的實(shí)踐，闡述了高爐出鐵場(chǎng)除塵技術(shù)的應(yīng)用及成功經(jīng)驗(yàn)，可供同行參考。

(2)高爐出鐵場(chǎng)除塵技術(shù)在首鋼應(yīng)用的實(shí)踐說明，出鐵場(chǎng)除塵完全可以通過加強(qiáng)一次煙塵控制，并強(qiáng)化塵源點(diǎn)密封措施，到達(dá)控制二次煙塵污染的效果。因減少了控制二次煙塵污染的投資，使出鐵場(chǎng)煙塵治理的投資降低50%左右，既到達(dá)了環(huán)保治理標(biāo)準(zhǔn)，又取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

(3)在主鐵溝上部安裝移動(dòng)式水冷頂吸除塵罩是首鋼高爐控制出鐵口及主鐵溝二次煙塵污染的技術(shù)創(chuàng)新，即解決了開、堵鐵口時(shí)二次煙塵污染的問題，又不影響泥炮、開口機(jī)的正常操作和使用。