寶鋼反吹布袋除塵器適應(yīng)新國標改造思路

芮 晶

（中冶賽迪上海工程技術(shù)有限公司，上海 200940）

1 概述

隨著人民生活水平日益提高，對環(huán)境、空氣的質(zhì)量要求也日漸嚴苛。近年來集中暴露的PM2.5超標問題把原本處于工輔專業(yè)、不甚受重視的除塵器推到了臺前。排放濃度是否達標，已經(jīng)漸漸成為一個項目是否獲批乃至一個工廠能否維持日常生產(chǎn)的重要參考指標。

《煉鐵工業(yè)大氣污染物排放標準》GB28663-2012等一系列標準（以下簡稱“新國標”）在2012年10月頒布實施，該系列新國標的頒布對鋼鐵廠現(xiàn)有環(huán)境除塵系統(tǒng)及新建除塵系統(tǒng)提出了全新的要求；而環(huán)境保護部2013年第14號公告（以下簡稱“公告”）的頒布，更是要求上海等47個地級及以上城市執(zhí)行大氣污染物特別排放限值，公告在時間上的限定對環(huán)境除塵系統(tǒng)改造達標又提出了更嚴苛的要求。

環(huán)境除塵系統(tǒng)能否改造、如何改造、改造后能否滿足新國標、改造工期能否響應(yīng)環(huán)保部公告是一個全新的、富有挑戰(zhàn)的課題。目前寶鋼現(xiàn)有除塵系統(tǒng)大部分為風機反吹型布袋除塵器，設(shè)備老化嚴重，場地擴建條件有限，受工藝生產(chǎn)線運行影響，除塵器在線改造難度極大。筆者嘗試梳理出若干條針對現(xiàn)有風機反吹型布袋除塵器就地改造，使其排放濃度滿足新國標的方案，拋磚引玉，為隨之而來的大規(guī)模改造項目提供些淺薄的思路。

2 現(xiàn)狀分析

2.1 新舊國標對比

新國標較之《煉鐵工業(yè)大氣污染物排放標準》GB13456-1992等一系列現(xiàn)行國標（以下簡稱“舊國標”）對顆粒物排放濃度要求均有大幅提升。以煉鐵區(qū)域的原料環(huán)境除塵系統(tǒng)為例，舊國標的排放濃度限值為50 mg/m3，新國標中提升為25 mg/m3，公告聲明地區(qū)嚴達10 mg/m3，寶鋼內(nèi)控標準雖然一直是20 mg/m3，但是由于地處公告所屬地區(qū)，因此依然不滿足新國標要求。

比較新舊國標可以發(fā)現(xiàn)，煉鐵、煉鋼、焦化、燒結(jié)等單元均存在類似的問題。可以說，環(huán)境除塵系統(tǒng)排放濃度適應(yīng)新國標對寶鋼而言是一個全廠性的重大課題。

2.2 風機反吹布袋除塵器工作原理及數(shù)據(jù)收集

風機反吹型布袋除塵器工作原理為：含塵氣體通過氣流分布裝置，均勻進入過濾室中，彌散于濾袋間隙間而被濾袋阻留，凈化氣流由主風機排出。反吹清灰氣源引自凈化后的清潔氣流，以風機為動力源，反吹收集滿灰塵的濾袋，濾袋清下的灰塵進入灰斗，通過刮板機、斗提機運出。

根據(jù)寶鋼現(xiàn)場收集資料，目前寶鋼所用風機反吹型布袋除塵器均為負壓系統(tǒng)，濾料多為?292×10 m的729滌綸材質(zhì)，過濾風速為1～1.2 m/min，濾袋中心間距～500 mm。

2.3 風機反吹布袋除塵器結(jié)構(gòu)弊端

就控制排放濃度而言，目前該種除塵器在結(jié)構(gòu)上有如下弊端：

（1）由于反吹接管與濾袋采用卡箍來密封，對排放難控制，長期運行后此處容易密封性能差而引起排放超標。

（2）濾袋采用鋼絲圈固定，長期運行后濾袋部分容易破損，產(chǎn)生排放超標。

以煉鐵區(qū)域原料為例，舊國標規(guī)定的顆粒物排放濃度為50 mg/m3，寶鋼內(nèi)控標準為20 mg/m3，因此目前狀態(tài)下即便有個別濾袋破損不至于引起整個系統(tǒng)的排放濃度超標，而在新國標中，顆粒物排放濃度為10 mg/m3，一旦出現(xiàn)濾袋破損，就可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)的排放超標。

因此，風機反吹型布袋除塵器的結(jié)構(gòu)特點決定了此類設(shè)備即便設(shè)計排放濃度為10 mg/m3，也無法確保其長期運行后依然可以控制排放濃度。

2.4 設(shè)備改造場地限制

寶鋼股份自1978年至2013年，30年來不斷建設(shè)發(fā)展，歷經(jīng)一二期、三期工程，目前沒有擴容規(guī)劃，總圖用地基本沒有剩余。且由于建設(shè)時間長、工程交叉，雖然有歷版《寶鋼股份有限公司工廠設(shè)計統(tǒng)一技術(shù)規(guī)定》作為綱領(lǐng)，但是依然存在新增設(shè)備插空占地的現(xiàn)象。在這個背景下，舊有的環(huán)境除塵系統(tǒng)往往被周圍各類設(shè)備、管線圍繞，加之地下管線錯綜復(fù)雜，道路規(guī)劃縱橫交織，異地擴容或原地擴容的可能性非常低。這就要求對除塵系統(tǒng)的改造必須限定在現(xiàn)有設(shè)備區(qū)的范圍內(nèi)，改造除塵器的投影面積不得大于現(xiàn)有除塵器。

2.5 設(shè)備改造工期限制

根據(jù)環(huán)保部公告，2015年1月1日起現(xiàn)有除塵系統(tǒng)將執(zhí)行新標準，而期間為了配合工藝生產(chǎn)運營，除塵設(shè)備的改造只能利用有限的工藝定修時間或穿插在某個項目中，比如3高爐原地大修、燒結(jié)直送系統(tǒng)整合改造等。需在如此短的時間內(nèi)完成眾多除塵系統(tǒng)的改造，工期非常緊張。

3 改造思路

綜合以上各項分析，對于現(xiàn)有風機反吹布袋除塵器的改造思路主要原則：

（1）改變除塵器反吹方式，解決反吹風型除塵器的結(jié)構(gòu)弊端；

（2）增大過濾面積，降低過濾風速；

（3）除塵器設(shè)備占地不變，減少總圖影響；

（4）除塵器灰斗、框架等結(jié)構(gòu)件修復(fù)性利舊，減少工程量；

（5）刮板機、斗提機等附屬設(shè)備修復(fù)性利舊，節(jié)省投資；

（6）加強自動化程度，優(yōu)化日常維護操作。

3.1 除塵器本體改造

3.1.1 反吹形式

鑒于反吹型除塵器的結(jié)構(gòu)弊端，優(yōu)先考慮用低壓脈沖布袋除塵器取代之。低壓脈沖除塵器的濾袋袋口采用彈性漲圈密封，密封性能更好，能避免袋口漏風引起的排放超標。

3.1.2 過濾風速

根據(jù)實際使用經(jīng)驗，當過濾風速控制在0.8～0.9 m/min左右時，可以大大緩解濾袋磨損，延長濾袋使用壽命的同時避免濾袋磨破而引起排放超標。同時，如過濾風速過高，使得粉塵無法在短時間內(nèi)聚集，而直接透過布袋排放。因此需要將過濾風速控制在能使小顆粒粉塵聚集在一起形成大顆粒，進而讓布袋阻截為佳。

③規(guī)范操作:在采血工作中,護理人員應(yīng)具有嫻熟的專業(yè)技能和豐富的工作經(jīng)驗,規(guī)范進行采血操作,避免出現(xiàn)疏漏和差錯。護理人員需要定期接受培訓,不斷提高其專業(yè)技能水平。加強對采血器械和設(shè)備的檢查,并做好日常的維護工作,確保其性能良好。在采血的過程中,檢查穿刺部位皮膚、血管狀況和肢體活動度。系止血帶,并叮囑獻血者握拳,對穿刺部位皮膚進行消毒,緩慢穿刺進針,并固定針頭。護理人員應(yīng)主動問詢獻血者的感受,如存在明顯不適癥狀,則需要停止采血。完成采血后,指導(dǎo)獻血者壓迫止血方法。

在總圖占地不變的前提下，要增大過濾面積則必須加長濾袋，這對于目前已用10 m濾袋的反吹型除塵器而言依然十分困難。

因此，依然考慮用低壓脈沖布袋除塵器取代現(xiàn)有的設(shè)備。低壓脈沖布袋除塵器多使用?130或?160的濾袋，若將單位面積內(nèi)?292×10 m的濾袋換成?160×7.5 m的濾袋，其過濾面積可增加～14%，可以實現(xiàn)在占地不擴大的前提下改造除塵器本體，同時降低過濾風速。

3.1.3 過濾材質(zhì)

目前寶鋼廠內(nèi)大多數(shù)濾料均采用克重500 g/m2的滌綸針刺氈，為加強凈化效果，捕集粒徑較小的粉塵，可考慮選用克重不低于550 g/m2的材料，預(yù)算允許的情況下，可選用加厚覆膜濾料。

3.1.4 修復(fù)性利舊

風機反吹型除塵器多為灰斗部分進風，除塵器頂部出風，改造成低壓脈沖除塵器后，應(yīng)充分考慮進出風的形式不同，修復(fù)性利用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)構(gòu)件和設(shè)施，節(jié)省投資和工期。

可考慮利舊的結(jié)構(gòu)件有：除塵器框架、灰斗本體、中箱體本體。利舊時需要特別注意以下3點：

（1）由于除塵器過濾面積增加，設(shè)備重量也會有所增加，因此除塵器框架能否利舊需要事先進行結(jié)構(gòu)強度鑒定檢測，如有需要，則在現(xiàn)有框架柱和斜撐上采取加固措施，加固措施有：斜撐角鋼對焊、節(jié)點角鋼翼緣增加加強筋等。

（3）對于現(xiàn)有雙列除塵器，原則上框架柱和分室都優(yōu)先考慮利舊，如此可有助于實現(xiàn)除塵器在線改造，減少對生產(chǎn)運行的影響。

在總圖占地不變、除塵器框架立柱修復(fù)性利舊的前提下，刮板機、斗提機等輸灰設(shè)施的基礎(chǔ)亦能利舊，這也為上述設(shè)備的修復(fù)性利舊創(chuàng)造了良好的條件。

3.1.5 漏袋檢測

為保持排放濃度恒定達標，避免因個別濾袋磨損而引起排放超標，可考慮為除塵系統(tǒng)配置漏袋檢測裝置，自動化程度較高的常用設(shè)備有激光潛入裝置、壓力檢漏裝置等。但此類裝置初投資較高，需要綜合預(yù)算統(tǒng)一考慮。

3.2 日常操作

對除塵系統(tǒng)的改造除了設(shè)備本體的改造，改變?nèi)粘＞S護操作習慣也是系統(tǒng)性改造的一個重要因素。性能優(yōu)良的設(shè)備需要細心地使用維護才能發(fā)揮其最佳功效，面對新國標更是如此。

低壓脈沖除塵器的反吹頻率不宜過高，反吹壓力也不宜過高（0.15～0.3 MPa為宜），過高的反吹頻率和壓力會破壞附著在濾袋表面的粉塵濾層，使微小顆粒的粉塵直接穿透濾袋進入潔凈室進而排放。

除塵器巡檢尤其是漏袋檢測需要加強，除了上文中提到的自動漏袋檢測裝置外，熒光粉檢漏也是一個行之有效且成本低廉的方式。需要注意的是，為防止誤檢測或熒光粉穿透布袋，檢漏專用熒光粉的粒徑需要控制在1～10 μm之間，以2～6 μm為宜。

4 結(jié)束語

新國標頒布對許多鋼廠尤其寶鋼而言，在環(huán)保方面提出了更新更嚴的要求。在傳統(tǒng)大氣反吹布袋除塵器不能適應(yīng)新國標的情況下，使用低壓脈沖布袋除塵器是優(yōu)先考慮的改造選擇。

對除塵器的改造并非簡單的拆除更新，需考慮排放濃度、投資、總圖占地、工期等諸多因素。降低過濾風速、升級濾料材質(zhì)、優(yōu)化箱體結(jié)構(gòu)、對現(xiàn)有設(shè)備有針對性地修復(fù)性利舊，以及改善日常維護習慣都是為適應(yīng)新國標所作系列改造的思路。根據(jù)改造思路逐條比對，再結(jié)合現(xiàn)有除塵器的個案情況為之度身定制行之有效、標本兼治的改造方案，對寶鋼現(xiàn)有環(huán)境除塵系統(tǒng)改造效率的提高將有所裨益，對其他鋼廠應(yīng)對類似問題將有一定的借鑒意義。

[1]GB28663-2012，煉鐵工業(yè)大氣污染物排放標準[S].

[2]GB28664-2012，煉鋼工業(yè)大氣污染物排放標準[S].

[3]GB28665-2012，軋鋼工業(yè)大氣污染物排放標準[S.]

[4]JBT8532-2008，脈沖噴吹類袋式除塵器[S].

[5]JB-T8534-2010，內(nèi)濾分室反吹類帶式除塵器[S].

[6]梅瑛，李瑞琴.長袋低壓脈沖袋式除塵器的應(yīng)用[J].機械工程與自動化，2006（1）:140-142.