烧结车间机头环保除尘改造方案研究

烧结车间机头环保除尘改造方案研究

[摘要]针对某钢铁企业烧结车间的机头在生产过程中产生大量的烟尘的情况，对厂区大气环境造成严重污染，直接危害职工的身体健康，同时影响周边的环境。通过对整个烧结车间机头除尘工艺系统及通风状况及实际应用的分析，总结出适合该场合的系统环保除尘方案。

[关键词]高炉烧结车间机头环保除尘设计解决方案

1概述

现代化大型高炉的发展都伴随着烧结工艺的相应发展。过去高炉装的是未经处理的原矿，为改进高炉中的煤气渗透和还原作用、降低焦比以及利用细粉料，开发了烧结技术。烧结是一种高效造精块方法，越来越广泛地用于人造富矿生产上，而今，又随着富矿石资源的日益枯竭，铁精矿的需求日益增加，更加促进烧结生产工艺的发展。

烧结机烟气的净化主要包括机头废气除尘、机尾卸料端的除尘和环境除尘三个方面。其排气中主要含有粉尘和二氧化硫、氮氧化合物等有害物质，烟气性质与烧结原料成分及生产工艺等有关。

现以某钢业有限公司35m2环式烧结机车间机头的废气除尘改造为例，该厂原采用的重力除尘器及多管除尘器，已满足不了粉尘排放的要求，当地的粉尘排放要求（50mg/Nm3）。通过对整个烧结车间机头除尘工艺系统及通风状况及实际应用的分析，总结出适合该场合的系统改造除尘方案。

2治理标准及原则

2.1采用的标准

粉尘排放按照GB 9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》实施。

2.2治理原则

（1）高可靠性

选用除尘器必须保证可靠运行，这就需要选用有技术保证、合理的设备设计和工艺设计、并有良好售前售后服务的正宗厂家的产品。

（2）选用高效除尘器、低排放要求除尘工艺设计中尽量选用技术先进、成熟可靠的高效除尘技术，以保证达标排放的要求。并且满足劳动卫生要求。

（3）投资及运行费用尽量低高效除尘技术可使用一级除尘系统，这样简化

工艺流程，减少漏风，降低系统阻力，以降低投资及运行费用，保证系统长期可靠运行。

3烧结车间机头烟气粉尘性质研究及治理办法

烧结机头除尘指烧结机主抽风机的烟气除尘。其烟尘未经净化或净化效率不高，会导致粉尘对风机转子的磨损，所以烧结机头的烟气净化不仅仅是控制粉尘对环境的污染，而且与正常生产也密切相关。故而，在收尘设备选型时，收尘效率必须作为一个较为重要的考虑因素。

针对环式烧结机来说，其主传动采用销齿传动结构，配用电磁调速电机，可实现大范围平滑调速，以适应烧结工艺要求。工作时，电磁调速电机带动减速器运转，安装在减速器上的齿轮带动销齿支架绕中轴回转。布料装置将混合好的烧结料均匀地分布在风箱上部的炉床上，然后通过点火装置，开始烧结。烧结过程中，由于抽风的作用，料层自上而下烧结，烧结结束后，通过卸料装置自动卸料。烟气通过喇叭烟道、大烟道至除尘系统，最终排入大气中。较大的粉尘颗粒通过集烟环排到下部水封中，最终通过水封拉链机排出。机头除尘的特点是风量大、负压高和含尘浓度低，以往多采用扩大多管除尘器或双级多管除尘器（效率只能达到60-70%），条件具备时可采用电除尘器进行高效除尘。电收尘较其他除尘器相比，其能耗小，压力损失小，且其处理气体量大，更适宜用于高温，高压场合，能连续运行，并可完全实现自动化。

据此，根据该公司提供的烧结机型号35m2，风量为270000m3/h，烟气温度为200-250℃，气体压力为87KPa，粉尘浓度为9230mg/ m3（处理后约590-1477 mg/ m3）。我所经研究根据烧结机机头除尘改造经验，在不改变工艺系统操作的前提下，具体拟定了以下两种方案：

方案一.（推荐方案）不利用原有多管除尘器，直接使用拟建除尘器除尘。设备选型CDPK-E/85/3电收尘器。处理风量270000 m3/h；正常废气温度250℃；最大废气温度47℃；电场有效断面积86.7 m2；电场风速：≤1.0 m/s。

本方案重点考虑到设备改造中，利用原有风机系统，不影响其风量损失，并增大其系统抽风压头。因为在原有设备后再加入电收尘器，必然引起整个抽风系统的阻力增大（除尘器阻力<300Pa，管道阻力另算），从而对生产造成一定的影响。为保证对烧结系统的正常运行，并达到80mg/ N m3的排放标准的排放标准，我们选用三电场CDPK-E型电除尘器。

针对该公司提供的场地状况，考虑到工程的重点则在于尽量减少其对生产的影响和工期进度，我们采用在不影响生产的情况下另选足够大的空间位置布置收尘设备的方案实施。

方案二.保留原设备，其后在该公司提供的拟建区域，配备电收尘器一台，型号为CDPK-E/90/2。处理风量不变电场有效断面积91.8m2；电场风速：≤0.9 m/s。

本方案较符合现场工艺布置要求，鉴于该公司的空间限制，设备可按现场空间要求相应采用上进气及下出气结构，在不影响周边其他设备的情况下，利用空中空间布置收尘设备。在利用原有的设备的基础下，使用两电场结构，合理地布置管道系统，尽量减少其抽风系统阻力，达到所定的环保排放标准。但值得顾虑的是本方案会对整个系统增加一定的阻力，可能会对烧结面的抽风造成一定影响，以致影响到烧结产品的产量和质量。

4方案比较及结论

比较两个方案，综合考虑收尘效率及是否影响生产停滞的因素，无疑第一种方案是我们的最佳方式，设备选型留有余量，更有利于设备的长期稳定运行。若采用方案二，可采用上进气，下出气的设计，也可不改变现有工艺系统，非标管道改动工作量小，尽量避免厂方停产损失，但受现场空间限制，设备的处理能力较小，余量不大。因此，各方案需要用户根据实际需求来选择。在此应用中，我们最终优先考虑到改造方案的除尘效果，采用的第一个改造方案。

除尘系统改造完成且投料达产后，烧结机环保除尘系统运行稳定、良好，除尘器能长期稳定的保持负压状态，排放检测数值一直保持在30mg/Nm3左右，优于国家排放要求。设备稳定性也一直保持在合理范围内，说明技改效果良好。