鋼鐵企業原料場粉塵無組織排放控制

朱明奕 張 余（天津市環境工程評估中心天津3009 天津環科環境咨詢有限公司天津3009)

鋼鐵企業原料場粉塵無組織排放控制

朱明奕1張 余2
（1天津市環境工程評估中心天津300191 2天津環科環境咨詢有限公司天津300191)

原料場作為鋼鐵企業主要污染源之一，主要污染物是在原料的受卸作業、堆料和取料作業、露天堆放、篩分作業、混勻配料、輸送等過程中產生的粉塵，屬于鋼鐵企業重點污染控制單元。若不采取治理措施，污染物原始濃度約5~ 15g/m3，且屬于無組織排放，對周邊環境造成相當嚴重的污染。面對越來越嚴峻的環保形勢，城市鋼廠及處于重點防控區域的鋼鐵企業料場必須實施原料場封閉改造。本文主要介紹了國內典型的原料場封閉改造案例，并計算了無組織排放削減量。

原料場；粉塵；無組織排放治理

引言

原料場作為鋼鐵企業主要污染源之一，主要污染物是在原料的受卸作業、堆料和取料作業、露天堆放、篩分作業、混勻配料、輸送等過程中產生的粉塵，屬于鋼鐵企業重點污染控制單元。若不采取治理措施，污染物原始濃度約5~15g/m3，且屬于無組織排放，對周邊環境造成相當嚴重的污染[1]。2012年環保部發布的《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》中指出，大型煤堆、料堆場應建立密閉料倉。2014年施行的《鋼鐵企業清潔生產評價指標體系》更是首次將原料場污染控制技術納入。同年，環保部《關于在化解產能嚴重過剩矛盾過程中加強環保管理的通知》（環發（2014）55號）中明確要求：“鋼鐵企業原料場應建設防風抑塵網或（半）密閉料倉，城市鋼廠及位于沿海、大氣污染防治重點區域的企業應采用密閉料場或筒倉”。面對越來越嚴峻的環保形勢，城市鋼廠及處于重點防控區域的鋼鐵企業料場必須實施原料場封閉改造。

1 原料場粉塵產生量情況

現代鋼鐵企業原料場承擔著企業90%以上散狀原燃料的貯存加工和物流配送，作為原料集散、精料加工和物流管理中心，是燒結和煉鐵降低燃料消耗的重要工序，是廠內運輸物流成本的重要組成，是控制粉塵污染的重要環節。原料場的儲存物質一般有煤料、石料、鐵礦、石灰、焦炭等，大部分都是露天堆放。由于物料堆存量大，在儲存和運輸過程中造成粉塵大量逸散。造成粉塵逸散的主要原因可歸納為以下4項：（1）原料的進場及儲存；（2）原料取料及卸料作業；（3）場區內的交通運輸活動；（4）原料堆受到風蝕作用[2]。

原料場具有塵源點多、初始粉塵濃度高、粉塵類型混雜等特點。通常鋼鐵企業原料場占地面積大于10萬m2，原料儲存多采用露天堆放方式。這些散狀物料在二級風以上風力的作用下極易干燥，在裝卸、堆存作業過程中產生揚塵，尤其是粒度在0~3mm的散狀原料表面極易造成大面積揚塵，給周圍環境造成嚴重污染，同時對崗位職工的身心健康亦產生一定程度的影響，同時也導致原料的大量風蝕，給企業帶來一定程度的經濟損失。有關資料統計數據表明，受風力作用影響，原料場附近大氣含塵濃度高達100mg/m3，原料場堆存原料每年損失量可達0.2%~0.5%[3]。

2 常規采取的控制措施

針對目前大部分原料堆場采取露天堆放且產生大量無組織排放粉塵的現象，目前控制堆場揚塵，所采取的技術措施主要有水噴淋降塵、噴灑抑塵劑降塵、設置防風抑塵網、建封閉倉等。傳統的水噴淋降塵對水資源和能耗浪費大，抑塵效果不理想，不能解決二次揚塵；噴灑降塵劑雖可有效降塵，但只適合用于長期堆放的物料，不適合流動性的隨時有作業要求的鋼鐵企業料場；防風抑塵網近年來比較流行，抑塵效果可達80~ 90%，同時解決了二次揚塵問題，投資費用也相對較低，但對于多風、多雨及沿海地區效果一般。封閉料場抑塵效果最佳，可接近100%，不受天氣影響，也沒有二次揚塵的問題，可最大限度的減少粉塵無組織排放。

綜上，雖然密閉料場前期投入資金大，建設周期長，但對于城市鋼廠和位于沿海、大氣污染防治重點區域的鋼鐵企業來說是最佳選擇。

3 封閉料場治理案例

2008年寶鋼湛江開始建設的我國鋼鐵企業首座大型封閉原料場，開啟了我國鋼鐵企業原料環保儲存技術的應用之路。“十二五”期間，原料環保儲存技術已在寶鋼股份、寶鋼湛江鋼鐵、寶鋼八鋼、寶鋼寧鋼、邯鋼、包鋼、唐鋼、攀鋼西昌、湖北新冶鋼、江陰興澄特鋼、營口京華鋼鐵、邢臺德龍鋼鐵等國內多個原料場工程中得到應用，此外，還有多家鋼鐵企業正在制定或開始實施原料場封閉改造，以實現鋼鐵企業原料封閉儲存。

鋼鐵企業原料場封閉改造常用結構類型采用的是空間網格結構。從受力性能上，空間網格結構采用大致相同的網格組成空間交匯的桿件體系，承重結構與支撐體系合二為一，從而有效地改變了桁架結構的受力狀態，合理優化了結構用鋼量。空間網架及網殼結構空間剛度大，制作安裝方便，節點連接采用螺栓球節點，避免大量的現場焊接工作量，其零配件工廠加工，產品工廠化，能有效確保工程質量，運輸安裝方便。由于原料堆放的客觀要求，料場封閉結構常為大跨度結構。料場封閉主要結構形式有平板網架結構、球形網架結構、斜拉網架結構、大跨度預應力拱形網架結構等。料場封閉建設情況如下：

某鋼鐵公司封閉料場，跨度120m，平板網架結構

某公司圓形貯煤場工程，跨度115m，球形網架結構

某公司封閉料場，跨度90m，雙層三心圓網殼結構

某鋼鐵公司料場封閉，跨度70m

某鋼鐵公司焦炭料場，雙層柱面穹型網架

焦炭料場內景

4 治理后粉塵無組織排放削減量計算

以一個占地20萬m2的原料場為例，其原、輔料及燃料進場總量按350萬t/a核算，封閉改造前主要采取的治理措施為料場四周設置擋風抑塵網、料場內定期進行噴灑水、不用料堆進行苫蓋。原料在轉運過程中使用封閉皮帶、并且在轉運點設有粉塵集氣罩，并連入除塵系統。改造為全封閉料場后，按環監[2014]27號文中附件1《鋼鐵企業大氣污染物排放量核算細則（試用）》中推薦公式計算，治理后可減少粉塵無組織排放量約525t。

表1 原料場粉塵無組織排放削減量核算

結語

物料露天堆放受風、雨、雪等惡劣天氣影響較大，堆取作業產生的揚塵嚴重影響廠區及周邊環境，難以滿足日益嚴格和高標準的環保要求，這也制約了物料堆場的場址選擇。鋼鐵企業原料場改造為全封閉料場，雖前期投入大，但可最大限度的減少粉塵排放，是實現從源頭控制污染，實現社會效益、環境效益和經濟效益相統一的重要手段，也是未來鋼鐵企業原料準備技術發展的必經之路。

[1]燕開文.鋼鐵企業原料場設計的環保因素[J].山西冶金.2010（2）.

[2]李崇垓,袁中新等.灑水控制對鋼鐵廠原料堆場逸散揚塵的影響[J].中國粉體科技.2009（2）.

[3]金暉.冶金原料場粉塵抑制技術與措施探討.第九屆中國鋼鐵年會論文集.

朱明奕，（1982.3-），男，工程碩士，工程師。主要研究方向：火電、冶金、化工石化醫藥類別項目環境影響評價及技術評估工作。