德鋼燒結(jié)機(jī)尾除塵技術(shù)改造研究

文/李文俊

引言

云南德勝鋼鐵有限公司燒結(jié)廠建設(shè)有105m2燒結(jié)機(jī)兩臺。燒結(jié)機(jī)尾配套建設(shè)有電除塵系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)的除塵點(diǎn)包括燒結(jié)機(jī)尾、燒結(jié)機(jī)頭下料口、環(huán)冷機(jī)下料口、皮帶機(jī)受料口等。但由于靜電除塵器運(yùn)行時間長，至使維修工作量大，維修費(fèi)用高。

為了滿足新排放標(biāo)準(zhǔn)要求，本文將對德剛燒結(jié)機(jī)尾除塵技術(shù)的改造進(jìn)行分析。云南德勝鋼鐵有限公司燒結(jié)廠的兩臺燒結(jié)機(jī)建設(shè)在同一廠房內(nèi)，左右對稱布置。燒結(jié)機(jī)尾建設(shè)有環(huán)冷機(jī)，電除塵系統(tǒng)建設(shè)在廠房外。由于燒結(jié)機(jī)靜電除塵器使用過久，導(dǎo)致設(shè)備更新現(xiàn)在很多配件無法進(jìn)行采購，另外現(xiàn)在電除塵無法滿足國家2015年即將實行的新環(huán)保排放要求，所以云南德勝鋼鐵有限公司燒結(jié)廠計劃對現(xiàn)有除塵系統(tǒng)進(jìn)行改造并新增部分除塵點(diǎn)。本文將對此進(jìn)行探討。

德鋼燒結(jié)機(jī)機(jī)尾除塵技術(shù)的改造依據(jù)及原則

燒結(jié)機(jī)機(jī)尾除塵技術(shù)的改造依據(jù)

盡量利用現(xiàn)有電除塵的基礎(chǔ)和設(shè)施，改造后的排放標(biāo)準(zhǔn)滿足2015年新標(biāo)準(zhǔn)（小于30mg/Nm3），崗位粉塵達(dá)到國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。

燒結(jié)機(jī)機(jī)尾除塵技術(shù)的改造原則

采用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、可靠、實用的方案，針對各揚(yáng)塵點(diǎn)情況，合理采用密閉和吸風(fēng)形式，對塵源進(jìn)行控制。改造過程中需要采用技術(shù)先進(jìn)，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，高效的除塵設(shè)備，并且盡量做到系統(tǒng)操作簡單，長期運(yùn)行可靠，便于檢修、管理。改造過程中還需采用有效措施，預(yù)防管道磨損、積灰，做到因地制宜，合理布局，節(jié)省投資。最后對設(shè)計進(jìn)行多方案分析和比較，求最佳方案，做到以最低的投入得到最大的回報。

德鋼燒結(jié)機(jī)靜電除塵技術(shù)的具體改造分析

燒結(jié)機(jī)靜電除塵技術(shù)改造的總體思路

目前德鋼燒結(jié)機(jī)煙塵由大密閉罩捕集，采用靜電除塵器，隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高和袋濾技術(shù)的進(jìn)步，使布袋燒結(jié)除塵技術(shù)更有優(yōu)越性，尤其是在脫硫、脫硝、除塵一體化的綜合治理項目中。目前，德鋼已開展多項煙氣除塵靜電除塵改為布袋除塵的實驗研究，有取得過成功的案例。

改造思路主要是利用原有電除塵殼體，保留現(xiàn)有輸灰系統(tǒng)和進(jìn)出喇叭口，拆除電除塵器內(nèi)部的極板、級線和頂部高壓硅堆系統(tǒng)，重新安裝布袋除塵器的所有部件，對電控室原有電除塵控制設(shè)備進(jìn)行置換，改為布袋除塵PLC控制系統(tǒng)，并將現(xiàn)有輸灰及協(xié)會系統(tǒng)控制信號轉(zhuǎn)移至布袋除塵PLC控制系統(tǒng)，以盡可能減少電氣方面改造的成本。對原有除塵管網(wǎng)不合理部分進(jìn)行相應(yīng)改造，堵塞嚴(yán)重部分進(jìn)行清洗，設(shè)計不合理抽塵罩則進(jìn)行相應(yīng)改造，以達(dá)到控制塵源的目的。

燒結(jié)機(jī)頭下料處煙氣的捕集改造

燒結(jié)機(jī)頭下料處現(xiàn)在建設(shè)有除塵煙氣捕集罩，但煙氣捕集效果不是很理想。現(xiàn)有的除塵罩布置在燒結(jié)機(jī)頭的下料部位，圍繞燒結(jié)機(jī)布置，煙氣吸口布置在捕集罩的側(cè)面（與燒結(jié)機(jī)平行），這也是燒結(jié)機(jī)頭下料處煙氣捕集常用的方式。該煙氣捕集罩在使用過程中無法利用煙氣的動能（燒結(jié)機(jī)頭下料時因為溫度的原因所產(chǎn)生的煙氣具有向上的動能），并在煙氣吸入時需要克服它的動能（吸口布置在側(cè)面）。所以建議將燒結(jié)機(jī)頭煙氣捕集罩的吸口改在煙氣捕集罩的頂部，吸口布置在煙氣捕集罩的頂部可以有效利用煙氣的動能，對生產(chǎn)操作也不產(chǎn)生影響。煙氣管道的方向作微小調(diào)整。這樣可以減少了除塵系統(tǒng)的風(fēng)壓又可以達(dá)到最佳的除塵效果。

燒結(jié)機(jī)管網(wǎng)的優(yōu)化改造設(shè)計

一般除塵管道設(shè)計均采用流速控制法，其管道流速一般在20m/s以上，而我公司設(shè)計的管道流速一般為（16-17）m/s。針對料場粉塵的特點(diǎn)和除塵系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計，該管道流速一方面已能確保粉塵不會在管道內(nèi)沉積，另一方面動壓與速度的平方成正比，故（16-17）m/s管道流速比20m/s以上管道風(fēng)速大大降低系統(tǒng)壓頭。當(dāng)粉塵確定后，對管道磨損起決定作用的就是氣流速度，一般為避免管道積灰，就提高管道氣流速度，這樣造成的后果是加速減少管道尤其是管件的使用壽命。

另外，據(jù)了解首鋼的料倉除塵每月磨破一條管道（高速度），故速度高有害無利。因此，我公司設(shè)計管道流速度為（16-17）m/s。所有管道彎頭采用較同類管道壁厚增加20%的板厚進(jìn)行制作，對于成礦、球團(tuán)等硬度很高的除塵點(diǎn)管道彎頭采用內(nèi)襯耐磨噴涂料的方式進(jìn)行制作。

燒結(jié)機(jī)配套除塵設(shè)備的綜合改造

盡可能利用原有殼體、鋼結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和輸灰設(shè)備，改造設(shè)計并新增除塵點(diǎn)。同時合理組織本區(qū)域高、低溫塵氣源，控制混合氣體溫度不超過130℃，布袋濾料優(yōu)先選用新型材料。其次保持原有端進(jìn)端出氣流分布，改進(jìn)整流及導(dǎo)流設(shè)計，提高氣流分布均勻性，避免直接沖刷，降低流體阻力。并設(shè)計選用合理的過濾速度（≤1m/min）和可靠的監(jiān)控系統(tǒng)，確保除塵設(shè)備阻力不超過1200Pa。最后在改造的過程中盡可能利用原有引風(fēng)機(jī)，或?qū)υ酗L(fēng)機(jī)葉輪稍加改形，以節(jié)省改造周期和費(fèi)用。

改造效果分析

效益分析

德鋼燒結(jié)廠機(jī)尾除塵設(shè)備濾袋選用中溫復(fù)合濾袋，過濾效果能達(dá)到30mg/Nm3以下，滿足環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求，為防止溫度過高燒濾袋，在進(jìn)口管道端安裝混風(fēng)口，溫度過高時自動混入冷風(fēng)。該系統(tǒng)總阻力為4000Pa，滿足管網(wǎng)阻力2500Pa，布袋穩(wěn)定運(yùn)行阻力1500Pa的壓力損失要求，粉塵捕集率≥95%，崗位粉塵能達(dá)到國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。

經(jīng)濟(jì)分析

除塵系統(tǒng)的含灰塵量平均按6g/m3進(jìn)行計算（其中機(jī)尾點(diǎn)按含灰塵量5g/m3、機(jī)頭下料處和環(huán)冷機(jī)按2.5‰的含灰塵量進(jìn)行計算、散點(diǎn)按3‰的含灰塵量進(jìn)行計算。這些數(shù)據(jù)均為其它鋼鐵單位實際使用除塵器的經(jīng)驗數(shù)據(jù)），每天的灰塵收集量為：53.28噸。其單價按350元計算，每天產(chǎn)生效益為1.8648萬元。每年按330天計算年產(chǎn)生效益為：615.384萬元。電耗與現(xiàn)有除塵系統(tǒng)基本相當(dāng)。

結(jié)語

云南德勝鋼鐵有限公司105m2燒結(jié)機(jī)頭電除塵器在不改變原電除塵器本體尺寸、盡量利用原有設(shè)施的前提下，將電除塵改為布袋除塵，使機(jī)頭煙塵排放滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的環(huán)境效益及社會效益。對鋼鐵行業(yè)電除塵達(dá)標(biāo)改造具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。