德鋼燒結機尾除塵技術改造研究

文/李文俊

引言

云南德勝鋼鐵有限公司燒結廠建設有105m2燒結機兩臺。燒結機尾配套建設有電除塵系統，除塵系統的除塵點包括燒結機尾、燒結機頭下料口、環冷機下料口、皮帶機受料口等。但由于靜電除塵器運行時間長，至使維修工作量大，維修費用高。

為了滿足新排放標準要求，本文將對德剛燒結機尾除塵技術的改造進行分析。云南德勝鋼鐵有限公司燒結廠的兩臺燒結機建設在同一廠房內，左右對稱布置。燒結機尾建設有環冷機，電除塵系統建設在廠房外。由于燒結機靜電除塵器使用過久，導致設備更新現在很多配件無法進行采購，另外現在電除塵無法滿足國家2015年即將實行的新環保排放要求，所以云南德勝鋼鐵有限公司燒結廠計劃對現有除塵系統進行改造并新增部分除塵點。本文將對此進行探討。

德鋼燒結機機尾除塵技術的改造依據及原則

燒結機機尾除塵技術的改造依據

盡量利用現有電除塵的基礎和設施，改造后的排放標準滿足2015年新標準（小于30mg/Nm3），崗位粉塵達到國家衛生標準要求。

燒結機機尾除塵技術的改造原則

采用技術先進、經濟、可靠、實用的方案，針對各揚塵點情況，合理采用密閉和吸風形式，對塵源進行控制。改造過程中需要采用技術先進，運行穩定、可靠，高效的除塵設備，并且盡量做到系統操作簡單，長期運行可靠，便于檢修、管理。改造過程中還需采用有效措施，預防管道磨損、積灰，做到因地制宜，合理布局，節省投資。最后對設計進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。

德鋼燒結機靜電除塵技術的具體改造分析

燒結機靜電除塵技術改造的總體思路

目前德鋼燒結機煙塵由大密閉罩捕集，采用靜電除塵器，隨著環保標準的提高和袋濾技術的進步，使布袋燒結除塵技術更有優越性，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，保留現有輸灰系統和進出喇叭口，拆除電除塵器內部的極板、級線和頂部高壓硅堆系統，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備進行置換，改為布袋除塵PLC控制系統，并將現有輸灰及協會系統控制信號轉移至布袋除塵PLC控制系統，以盡可能減少電氣方面改造的成本。對原有除塵管網不合理部分進行相應改造，堵塞嚴重部分進行清洗，設計不合理抽塵罩則進行相應改造，以達到控制塵源的目的。

燒結機頭下料處煙氣的捕集改造

燒結機頭下料處現在建設有除塵煙氣捕集罩，但煙氣捕集效果不是很理想。現有的除塵罩布置在燒結機頭的下料部位，圍繞燒結機布置，煙氣吸口布置在捕集罩的側面（與燒結機平行），這也是燒結機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（燒結機頭下料時因為溫度的原因所產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（吸口布置在側面）。所以建議將燒結機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，對生產操作也不產生影響。煙氣管道的方向作微小調整。這樣可以減少了除塵系統的風壓又可以達到最佳的除塵效果。

燒結機管網的優化改造設計

一般除塵管道設計均采用流速控制法，其管道流速一般在20m/s以上，而我公司設計的管道流速一般為（16-17）m/s。針對料場粉塵的特點和除塵系統管網設計，該管道流速一方面已能確保粉塵不會在管道內沉積，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以上管道風速大大降低系統壓頭。當粉塵確定后，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%的板厚進行制作，對于成礦、球團等硬度很高的除塵點管道彎頭采用內襯耐磨噴涂料的方式進行制作。

燒結機配套除塵設備的綜合改造

盡可能利用原有殼體、鋼結構、基礎和輸灰設備，改造設計并新增除塵點。同時合理組織本區域高、低溫塵氣源，控制混合氣體溫度不超過130℃，布袋濾料優先選用新型材料。其次保持原有端進端出氣流分布，改進整流及導流設計，提高氣流分布均勻性，避免直接沖刷，降低流體阻力。并設計選用合理的過濾速度（≤1m/min）和可靠的監控系統，確保除塵設備阻力不超過1200Pa。最后在改造的過程中盡可能利用原有引風機，或對原有風機葉輪稍加改形，以節省改造周期和費用。

改造效果分析

效益分析

德鋼燒結廠機尾除塵設備濾袋選用中溫復合濾袋，過濾效果能達到30mg/Nm3以下，滿足環保排放標準要求，為防止溫度過高燒濾袋，在進口管道端安裝混風口，溫度過高時自動混入冷風。該系統總阻力為4000Pa，滿足管網阻力2500Pa，布袋穩定運行阻力1500Pa的壓力損失要求，粉塵捕集率≥95%，崗位粉塵能達到國家衛生標準要求。

經濟分析

除塵系統的含灰塵量平均按6g/m3進行計算（其中機尾點按含灰塵量5g/m3、機頭下料處和環冷機按2.5‰的含灰塵量進行計算、散點按3‰的含灰塵量進行計算。這些數據均為其它鋼鐵單位實際使用除塵器的經驗數據），每天的灰塵收集量為：53.28噸。其單價按350元計算，每天產生效益為1.8648萬元。每年按330天計算年產生效益為：615.384萬元。電耗與現有除塵系統基本相當。

結語

云南德勝鋼鐵有限公司105m2燒結機頭電除塵器在不改變原電除塵器本體尺寸、盡量利用原有設施的前提下，將電除塵改為布袋除塵，使機頭煙塵排放滿足國家排放標準，具有良好的環境效益及社會效益。對鋼鐵行業電除塵達標改造具有廣泛的推廣應用價值。