冶材公司#1石灰回轉窯除塵系統改造

馬祥龍

摘 要：本文介紹了攀鋼冶材公司#1石灰回轉窯除塵現狀、改造方案及除塵系統優勢并對該項目進行投資及效益分析。

關鍵詞：石灰回轉窯 除塵改造 電除塵 布袋除塵

中圖分類號：TF325 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0097-01

冶材公司#1石灰回轉窯電除塵系統建于1997年，主要設備是1臺75m2臥式三電場電除塵器（2006年改造為四電場除塵器）、1臺W6-2×29№19.5高溫風機（L=204000 m3/h，H=5500 Pa，N=500 kW/6kV）及1套輸、儲灰系統，處理風量204000 m3/h（280℃）。

2013年6月檢測外排粉塵濃度83 mg/Nm3，超過《煉鋼工業大氣污染物排放標準》中“現有企業自2015年1月1日起，石灰窯外排粉塵濃度≤30 mg/Nm3”的規定。需對#1回轉窯現有電除塵系統進行改造，確保外排粉塵濃度≤30 mg/Nm3。

1 設計參數

（1）煙氣量：204000 m3/h（200℃工況）。

（2）煙氣溫度（布袋除塵器入口）：200 ℃，最高：230 ℃。

（3）電除塵器進口粉塵濃度：20～30 g/Nm3。

（4）粉塵堆積密度：1.0～1.1 t/m3。

2 改造方案

在現有75 m2臥式四電場電除塵器后增加一臺脈沖布袋除塵器（5064 m2），架空布置于現有耐火材料庫房位置，現有電除塵器作為一級除塵，出風口前管道不改造，新建脈沖布袋除塵器作為二級除塵，保留現有高溫風機及煙囪，新增鍋爐引風機（H=8000 Pa，N=800 kW），置于新建風機房。

風機房內設5 t電動單梁起重機1臺，用于風機及電機檢修。建設布袋除塵系統期間，現有電除塵系統正常運行作為保產措施。為防止煙氣溫度過高損傷布袋，布袋除塵器入口管道設置混風閥，當除塵器入口煙氣溫度高于200 ℃時，聯鎖開啟混風閥，溫度降至190 ℃以下后關閉混風閥，除塵灰通過輸灰機進入現有輸灰、儲灰系統。

3 濾料選擇

石灰回轉窯廢氣粉塵為親水性、粘結性粉塵。西昌鋼釩冶材公司石灰回轉窯除塵系統濾袋采用PTFE，正常使用耐溫220 ℃，瞬時耐溫260 ℃，保證濾袋壽命達到1年，使用效果良好，本設計濾料采用PTFE。

4 主抽煙機能力核算

與現有除塵系統相比，增加脈沖布袋除塵器阻力1500 Pa，風機出口消聲器阻力200 Pa，管道阻力800 Pa，共增加阻力2500 Pa，現有高溫風機全壓5500 Pa，不滿足改造后的要求，需更換為全壓8000 Pa，風量20.4萬 m3/h（200 ℃工況）鍋爐引風機。

5 除塵系統

5.1 工藝流程

當回轉窯開工烘窯時，煙氣量少、溫度低、含濕量大。為防止煙氣經過袋式除塵器時結露板結濾袋，開啟預熱機煙帽裝置，用于烘窯期間水汽排放。

#1石灰回轉窯產生的煙氣，經過現有電除塵器處理后，進入新建脈沖布袋除塵器處理達到國家規定的排放標準后，通過鍋爐引風機送入煙囪外排，其流程為：

窯尾煙氣→預熱機→管式冷卻器（利舊）→電除塵器（利舊）→脈沖布袋除塵器→鍋爐引風機→煙囪外排（φ2.8 m，H=40 m）。

5.2 輸灰流程

煙氣中的粉塵經濾袋過濾后附著于濾袋表面，經脈沖清灰后進入除塵器灰斗，通過卸灰閥、鏈式輸灰機、集合鏈式輸灰機輸送至現有輸灰、儲灰系統。

5.3 系統控制

現有電除塵器系統配電控制利舊，新增布袋除塵系統設一套S7-300控制系統，風機采用變頻調速，所有設備均具備機旁及計算機集中操作功能。

5.4 系統布置

根據現場條件，拆除現有耐火材料庫房及轉運站斗提機及料倉，為滿足輸灰及保存現有配電室要求，架空5.5 m布置脈沖布袋除塵器，風機布置在新建風機房內，在皮帶通廊和圍墻之間新建煙囪。

5.5 管道

煙氣主管道（φ1900）直接與電除塵器出口對接；管道風速-20 m/s；壁厚8 mm。

5.6 主要設備選型

（1）長袋低壓脈沖布袋除塵器。

數量：1臺；風量：20.4萬 m3/h；過濾面積：5064 m2；凈過濾風速：0.76 m/min。

（2）鍋爐引風機。

數量：1臺；風量：20.4萬 m3/h；全壓：8000 Pa；電機功率：800 kW/6 kV。

6 系統優勢

回轉窯出口粉塵濃度高（20～30 g/Nm3），若直接采用脈沖布袋除塵器對濾料磨損大，降低濾料使用壽命。保留現有電除塵系統作為一級除塵，新建脈沖布袋除塵系統作為二級除塵，有效降低布袋除塵器入口煙氣含塵濃度，滿足外排粉塵濃度≤30 mg/Nm3；利用#1石灰回轉窯檢修時間（7天），連接電除塵器出口至脈沖布袋除塵器進口管道，不影響#1回轉窯生產。

7 投資及效益分析

7.1 工程投資

本工程投資（含設備增值稅）：773.75萬元。

7.2 年成本及效益分析

（1）新增用電：0.62元/kW·h×213.84×104 kW·h=132.58萬元。

（2）壓縮空氣：0.111元/Nm3×2.85×106 Nm3=31.64萬元。

（3）濾料：濾料使用壽命1年，每年濾料更換費用150.91萬元。

（4）折舊費。

綜合折舊率按8%計算，年折舊額為；773.75萬元×8%=61.9萬元。

（5）修理費。

修理費按3%計算，年修理費為773.75萬元×3%=23.21萬元。

年成本費用合計：400.24萬元。

本工程為環保項目，只有社會效益及環境效益，沒有經濟效益。

8 結語

冶材公司#1石灰回轉窯除塵系統位于金沙江南岸，處于沿江景觀帶，與市中心炳草崗隔江相望，煙囪外排粉塵屢見白煙，造成惡劣的環境污染。通過對該除塵系統的改造，確保外排粉塵濃度≤30 mg/Nm3，滿足國家環保標準要求，消除環境污染，有良好的社會效益和環境效益。

參考文獻

[1] 中國冶金建設協會主編.鋼鐵企業采暖通風設計手冊[M].北京：冶金工業出版社，1996.

[2] 中華人民共和國建設部主編.采暖通風與空氣調節設計規范[M].北京：中國計劃出版社，2003.

[3] 環境保護部主編.袋式除塵工程通用技術規范[M].北京：中國環境科學出版社，2012.endprint