轉爐除塵系統設備的升級與改造

崔海龍

（河鋼樂亭鋼鐵有限公司 河北 唐山 063000）

1 引言

隨著京津冀及周邊霧霾天氣的頻繁發生，國家及地方政府對環保提出了更高的要求，對煉鋼轉爐除塵系統進行設備改造至關重要，而如何改造是面臨的重要課題。為了達到盡量投資少，對生產影響小，改造效果好的目的，我公司對轉爐除塵系統改造方案進行了深入調查研究，選擇了一種切實可行的改造方案。

2 改造方案的選擇

目前冶金企業煉鋼系統國家要求：粉塵排放濃度為15mg/m3，而現有轉爐除塵系統布袋除塵后的粉塵排放濃度只能達到30mg/m3左右；要達到粉塵排放濃度15mg/m3，常用的改造方法主要有兩種，一是對布袋除塵器進行擴容改造，增加布袋除塵器的過濾面積，降低過濾風速；二是布袋除塵器的過濾面積不變，將濾料更換為透氣性能好、除塵效率高的高性能濾料。經過深入研究分析，改造方案的選擇主要考慮了以下幾方面的因素：

2.1 增加過濾面積需要增加布袋除塵器的過濾室。如果在原有除塵器上增加過濾面積，必須安排較長的停爐施工時間，對轉爐正常生產影響較大；而且現場場地狹窄，施工難度大，甚至無增加過濾室的有效空間；增加過濾室和過濾面積的一次性投資較大。

2.2 增加布袋除塵器的過濾面積雖然可以降低過濾風速，減少粉塵穿過濾袋的幾率，提高除塵器的除塵效率，但是過濾風速選擇多大合適，沒有成功的借鑒經驗；如果過濾風速選擇偏大，仍有達不到特別排放限值的可能；仍然需要尋找一種高效的布袋除塵器濾料。

2.3 如果能夠找到一種在現有的布袋除塵器過濾面積不變的情況下，在過濾風速較高的情況下能夠長期穩定達到特別排放限值要求的過濾材料，就可以做到改造時間短，不需要增加占地面積，對生產無影響的問題。因此，尋找高性能布袋除塵器濾料就成了本次改造能否成功的關鍵。

3 除塵器濾料選擇

隨著過濾的進行，粉塵會順氣流壓力不斷滲入濾料。如圖1所示。

圖1 細小顆粒物滲入濾料內部并穿透濾料

如圖2。ePTFE是一種高分子聚合物，具有不粘灰、憎水和化學性能穩定等特點。使含塵氣體經過濾料后的粉塵排放量接近于零。

圖2 Gore?覆膜濾料及ePTFE薄膜電鏡掃描結構

由于濾料阻力較低，確幾乎恒定不變，使得除塵系統處理氣流量始終保持在較高的水平。

4 改造后的運行效果

我們首先對轉爐除塵進行了改造，并跟蹤監測其除塵效果。在對除塵器進行了一些簡單的整改后，不影響轉爐生產的情況下，將脈沖布袋除塵濾袋更換為戈爾覆膜濾袋。

正常生產中，除塵風機在裝鐵和出鋼時高速風量運行、在吹煉時低速運行，故除塵器壓差的高低直接影響著風機的電耗。如圖3所示，其中R1為使用覆膜濾料風機特性曲線，R2為使用普通非覆膜濾料的風機運行特性曲線。風機運轉的能耗為：

式中：Q——流量（m3/hr）

k——氣體密度系數

P——壓差

t——運行時間

η——系統效率（取0.8）

圖3 風機性能特征曲線圖

可以計算出3#轉爐除塵改造后，每年風機節省年能效果明顯，為企業節省大量電費開支。此外，清灰壓力降低，清灰周期延長，不但節約了壓縮氮氣的能耗，還減少了清灰時對濾袋的損傷，延長了濾袋的使用壽命。設備改善后運轉情況前后對比如表1所示。

表1

5 結論

通過轉爐除塵升級改造的成功實踐，摸索出了對轉爐生產無影響，一次性投資較小的既節能又能達到很好除塵效果的除塵升級改造方法，為鋼鐵企業除塵升級改造起到一定的指導作用，具有推廣價值。

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