摘要：為滿國家 2020 年將要執(zhí)行的超低排放標(biāo)準(zhǔn)要求，天津天鋼聯(lián)合特鋼有限公司實施了燒結(jié)機機頭、 機尾電除塵系統(tǒng)提升改造工程。主要論述了原有六臺電除塵器的存在問題、改造內(nèi)容以及實施效果，改造后顆粒物 排放濃度達(dá)到國家超低排放的要求。

0 引言

聯(lián)合特鋼公司現(xiàn)有 2 臺 230m2燒結(jié)機機頭、機尾 煙氣采用電除塵器技術(shù)，設(shè)計排放濃度臆50~80 mg/m3。近幾年來，由于電除塵器振打效果變差、框架變形、 陰極線積灰嚴(yán)重等原因，造成除塵效率下降，經(jīng)常出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象。2013 年，通過采用本體新技術(shù)優(yōu)化創(chuàng)新改造、增設(shè)預(yù)荷電區(qū)、收塵區(qū)、控制二次揚塵技術(shù)，采用高頻開關(guān)電源選用等綜合技術(shù)改造，顆粒物排放完全可以滿足現(xiàn)有特別排放限值要求，且既有良好的節(jié)能減排效果。電除塵自 2011 年投入以來未進(jìn)行整體大修，內(nèi)部元件腐蝕嚴(yán)重，維修工作量增大，運行成本增高，直接影響燒結(jié)機的正常運行，且無法滿足國家污染物超低排放的要求，因此需要對其進(jìn)行改造。

本次改造內(nèi)容主要是 2 臺 230m2燒結(jié)機頭配套的 4 臺 200m2電除塵設(shè)施的改造及更新，并將燒結(jié)機尾 2 臺 160m2電除塵改為 14440m2低壓脈沖布袋除塵器，其機殼及風(fēng)機利舊。通過改造，燒結(jié)機頭和機尾煙氣顆粒物排放濃度均約10mg/Nm3，達(dá)到了國家超低排放要求。

1 原有機頭、機尾除塵系統(tǒng)參數(shù)（見表 1）

2 改造方案總體原則

電除塵器一直因其具有處理煙氣量大、除塵效率高、適應(yīng)范圍廣、設(shè)備阻力低、使用簡單可靠、運行維護(hù)費用低且無二次污染等優(yōu)點在鋼鐵行業(yè)中廣泛應(yīng)用，但隨著國家對污染控制要求的不斷提高，特別是對粉塵排放濃度的控制越來越嚴(yán)格，對電除塵器改造已經(jīng)是勢在必行的趨勢。

在保證顆粒物排放濃度<10mg/Nm3的前提下，對現(xiàn)有 2 臺 230m2燒結(jié)機設(shè)施（燒結(jié)機及相關(guān)附屬設(shè)備、煙氣脫硫系統(tǒng)等）運行的影響降至最低。

（1）確定合理的工藝技術(shù)參數(shù)，確保顆粒物排放濃度小于 10mg/Nm3。

（2）不影響燒結(jié)機的正常運行。

（3）最大限度地提高除塵器運行效果。

（4）綜合考慮除塵器改造的工期、運行成本、一 次性投資和改造的場地等因素。

3 機頭電除塵器改造方案

3.1 機頭電除塵器現(xiàn)有情況

（1）4 臺機頭電除塵器進(jìn)風(fēng)口設(shè)置預(yù)荷電裝置，與第一電場共用電源。

（2）1# 燒結(jié)機配套的 2 臺除塵器第一、第二電場配置三相電源，第三電場配置高頻電源；2# 燒結(jié)機配套的 2 臺除塵器第一電場配置三相電源，第二電場配置微脈沖電源，第三電場配置高頻電源。

3.2 機頭電除塵器改造內(nèi)容

總體改造方案為電除塵器本體改造（在入口喇叭中設(shè)置預(yù)荷電凝聚電場、在電場前后增設(shè)核電網(wǎng)、在電除塵器末電場陰極線之間增設(shè)輔助電極以及出口喇叭增設(shè)旋轉(zhuǎn)橫置收塵極等）；電除塵器電氣控制調(diào)整，將所有電源更換為高頻電源。對電除塵器進(jìn)行針對性技術(shù)升級改造，采用蚌埠恒宇環(huán)保公司研發(fā)的增設(shè)“旋轉(zhuǎn)橫置收塵裝置” 創(chuàng)新技術(shù)，解決電除塵器末級電場因高比電阻粉塵產(chǎn)生的反電暈及振打引起的二次揚塵，以此來提高除塵效率，降低電除塵器出口顆粒物濃度。因此，本次改造增設(shè)了預(yù)荷電區(qū)及收塵區(qū)。

4 機尾電除塵器改造方案

4.1 機尾電除塵器改造內(nèi)容

根據(jù)資料，機尾除塵器的含塵濃度在 6~10g/m3，最高可到 15g/m3，而機尾粉塵中粒在 10μm 以下的煙塵占 20%左右，一般除塵器很難捕捉[1]。

通過對現(xiàn)場設(shè)備運行記錄分析以及市場調(diào)研，綜合比較各種除塵器的優(yōu)缺點，決定將 2 臺 230m2燒結(jié)機機尾電除塵器改為布袋除塵器，外部框架不變，風(fēng)機不變，充分利用現(xiàn)有資源，以節(jié)省土建及立柱框架投資，降低成本。

機尾除塵器由原來的 160m2四電場電除塵改為 144440m2低壓脈沖布袋除塵器，濾料采用亞克力覆膜濾料，過濾風(fēng)速 0.7m/min，處理煙氣量為 61萬m3/h。

另外，根據(jù)布袋除塵器運行中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，本次所采用的布袋除塵器選擇脈沖布袋除塵器，主要從以下幾方面入手：

（1）選擇高效覆膜濾料，即亞克力 PTFE 覆膜。

（2）選擇合適的清灰系統(tǒng)。

（3）確保除塵器過濾風(fēng)速低于 0.7m/min。

（4）確保除塵器結(jié)構(gòu)合理。

（5）實現(xiàn)自動氣力輸灰。

（6）考慮到離機尾較近，增設(shè)沉降室。

（7）增設(shè)冷風(fēng)閥。

4.2 布袋除塵器的參數(shù)

（1）布袋除塵器主要技術(shù)參數(shù)（見表 2）

（2）布袋除塵器技術(shù)指標(biāo)：

①顆粒物出口排放濃度：約10mg/Nm3。

②本體漏風(fēng)率：≤2%。

③設(shè)備阻力：≤ 1200Pa。

④濾袋使用壽命≥2 年，脈沖閥使用壽命 100 萬次（3 年）。

⑤設(shè)備承受壓力：-7000Pa。

5 改造效果

目前，聯(lián)合特鋼公司 2 臺 230m2燒結(jié)機配套的機頭、機尾除塵器已全部完成改造，并運行了一段時間，通過在線監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，改造后達(dá)到了預(yù)期效果，而且效果非常顯著，數(shù)據(jù)一直相對穩(wěn)定，煙氣顆粒物濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家超低排放要求。改造后除塵設(shè)備運行數(shù)據(jù)見表 3。

6 結(jié)論

燒結(jié)工序作為鋼鐵生產(chǎn)過程中污染最嚴(yán)重的工藝環(huán)節(jié)之一，其煙氣治理已經(jīng)成為重中之重，燒結(jié)機頭、機尾更是燒結(jié)工序的產(chǎn)污大戶。 為保證燒結(jié)機頭煙氣污染物濃度最終達(dá)到國家超低排放要求，必須保證前段治理效果，因此需要對原有電除塵器進(jìn)行提升改造，保證污染物濃度達(dá)到 40mg/Nm3以下，后續(xù)再通過脫硫、脫硝及深度治理后最終實現(xiàn)煙氣超低排放要求。

綜上所述，本次對現(xiàn)有燒結(jié)機配套的 6 臺電除塵進(jìn)行改造，改造后的煙氣顆粒物排放濃度遠(yuǎn)小于10mg/Nm3，說明此次改造是成功的。該工藝采用先進(jìn)、成熟、可靠的技術(shù)，造價經(jīng)濟、合理，設(shè)備運行穩(wěn)定，便于日常運行維護(hù)。該技術(shù)具有可利用率高，運行費用最低，觀察、監(jiān)視、維護(hù)簡單，運行人員數(shù)量最少，節(jié)省能源和原材料等優(yōu)點。設(shè)備的調(diào)試對燒結(jié)機及除塵、脫硫系統(tǒng)的運行的影響能夠降至最低。設(shè)備能夠快速啟動投入，在負(fù)荷調(diào)整時有良好的適應(yīng)性，在運行條件下能可靠和穩(wěn)定地連續(xù)運行。因此，該套解決方案是非常適宜的，具有一定的技術(shù)經(jīng)濟性，既不影響工藝要求，也改善了環(huán)境，是一個對社會有益、對企業(yè)有益的好項目。本工程在原有設(shè)施上建設(shè)，因此可達(dá)到投資省、速度快和效益高的效果。

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