烧结工序环境除尘治理提升方案研究

史 光

（中冶京诚工程技术有限公司，北京 100176）

1 烧结环境除尘现状

烧结工序作为钢铁生产过程中污染较严重的工序之一，其烟气治理已经成为钢铁企业环保工作的重点。烧结生产过程产生的尘源主要为：

（1）烧结机抽风系统的废气；

（2）烧结矿冷却设备的废气；

（3）烧结机尾卸矿、破碎、装车；

（4）成品烧结矿的整粒；

（5）热返矿加水处及一次混合机；

（6）烧结用原料、溶剂、燃料的卸车、加工（破碎、筛分）和运输；

（7）除尘器排灰处理及二次扬尘。

各种尘源都有其特点：原料准备系统的尘源多而分散，原料卸车及翻车机为开放型大面积尘源、锤式破碎机及反击式破碎机形成局部增压产尘、生石灰粉尘的比重轻且粒度细；混合料系统，特别是热返矿参加混合时尘气共生，排气具有高温、高湿和高含尘浓度；烧结矿系统的废气量大、温度高、含尘浓度大，粉尘比电阻高。此外，烧结粉尘磨损性强，废气中含SO2、CaO 等,易产生腐蚀与结垢，这都给粉尘治理造成一定的困难[1]。

目前通过采用增设预荷电区、收尘区、控制二次扬尘，采用高频电源等综合技术的双通道四电场机头电除尘器及后续的脱硫脱硝装置可以实现烧结机抽风系统废气的超低排放；通过合理的设计除尘罩口风速和管网阻力平衡、选用过滤风速＜0.8m/min 的覆膜滤料布袋除尘器可以实现烧结机尾及其他大型集中式布袋除尘的超低排放；通过采用气力输灰设施解决排灰二次扬尘问题。但对于烧结原料准备系统、混合料系统、以及原料受矿槽、成品上料地坑、成品落地矿槽的除尘系统还存在以下问题：

（1）各排尘点位置相距较远，管道路由长、布置复杂、阻损大，管道磨损严重，各除尘点除尘风量、风压分布不均，管道建安投资费用高。

（2）各除尘点的粉尘特性各不相同，有的干燥流动性好，有的湿黏易堵塞管道，易造成有些除尘点风量磨损管道,分配不平衡。

（3）混合料系统采用常规的水喷淋及管式除尘系统易造成设备及管道板结、堵塞，系统停运环保排放不达标且水耗大运行成本高。

据此，从烧结工艺流程入手，在对主要生产工序集中区设置大除尘的同时，在部分生产工序，根据粉尘的物料属性不同、除尘点位的空间位置不同，采用全密封自降尘环保导料槽、环保移动除尘、粉尘抑制剂干雾抑尘、单机滤筒除尘器、径流式湿式电除尘器等先进技术和设施,实现超低排放。

2 除尘提升方案简介

2.1 皮带机落料点除尘方案提升

除尘治理难点及常规方案存在的问题：

（1）粉尘爆发性强，动能释放空间小；

（2）单条皮带机落料点多、除尘点多，但工作制度不规律，同时工作的点位少；

（3）阀门联锁控制易导致管网频繁波动，引起管路堵塞，常开方式虽可实现较好收尘，但风量大负压足则易吸走大颗粒，存在管道、布袋磨损，维护量大、能耗高，若风量小则收尘效果不佳，粉尘外溢；

（4）传统导料槽为单层结构，一旦导料槽的防溢裙板密封不严或磨损后不能完全贴合则导致负压损失，进而导致粉尘外溢；

解决办法及提升方案：

（1）各皮带机落料点采用全密封环保导料槽，实现大颗粒粉尘自沉降，减少管道磨损；通过物料对中装置，对卸料过程中的物料归集到皮带机中心，减少物料对空气的扰动，从源头减少粉尘的产生；通过阻尼减压装置进行降压以及过滤窗外泄，消除压力富集；通过静电吸尘滤帘减少外吸入的野风，对物料表面的浮尘进行过滤；产尘点形成内外双侧密封，消除单层结构的易泄漏缺陷，实现良好的收尘效果；

（2）采用分段控制，每段全密封环保导料槽可包含2～4个落料点，每段仅设置一个除尘点，大量减少槽下皮带机除尘点数量；

（3）各除尘点采取常开工作模式，保证除尘管网的流场稳定，除尘点及除尘风量的减少，对应设备故障点减少，生产维护量降低；

（4）个别距离集中除尘器特别远的皮带受、卸料点及仓顶除尘点应考虑设置单机滤筒除尘器，保障除尘效果。

2.2 卸矿车除尘方案提升

除尘治理难点及常规方案存在的问题：

（1）常规方案需设置较长的通风槽，覆盖带密封不严，通风槽上的行走轨道因为施工或温差等原因变形易造成移动通风小车被拽离轨道脱落或是卡在轨道上导致槽上除尘系统不能正常工作；

（2）移动通风小车密封不严，漏风严重，负压损失多；卸料车除尘管道弯头多，阻损大，吸力不足；卸料孔两侧及料槽之间的侧壁处容易积料造成密封不严。

解决办法及提升方案：

（1）取消常规通风槽设施，采用环保高效移动除尘器，其自带防溢料和清料装置，仓口覆盖带可以良好密封；环保高效移动除尘器直接设置在卸料口位置，负压足，收尘效果良好，且距离地面高度低，维护便捷；

（2）环保高效移动除尘器配置无动力自由驱动装置，解决移动通风小车影响卸料车工作的隐患；

（3）除尘灰直接进仓，减少了除尘器的清灰、输灰等复杂工序，避免二次扬尘。

2.3 汽车受、卸料除尘方案提升

除尘治理难点及常规方案存在的问题：

（1）粉尘爆发性强，作业不规律，粉尘比重大不易捕集；

（2）除尘所需风量大，易造成除尘管网较大波动影响系统运行且投资、运行成本高，岗位粉尘浓度不达标。

解决办法及提升方案：

（1）适当降低除尘风量，并辅以新型粉尘抑制剂干雾抑尘系统；（2）设备自动化运行，使用寿命长，基本免维护，有效降低运行成本，防止粉尘外溢。

2.4 混合料系统除尘方案提升

除尘治理难点及常规方案存在的问题：

（1）烟气具有高温、高湿和高含尘浓度的特点；

（2）烟气中生石灰含量高，遇水反应剧烈，放热量大，烟气量大；

（3）生成的消石灰颗粒胶体具有很强的板结性，易造成管道及设备板结、堵塞，影响系统运行；

（4）常规水喷淋除尘耗水量大，运维成本高，很难达到超低排放要求。

解决办法及提升方案：

（1）采用波形除雾器+径流式湿电的除尘工艺，废气经过波形除雾器收集大颗粒的雾滴及粉尘颗粒后进入径流式湿式电除尘器进行精细处理，确保烟囱出口粉尘排放浓度≤10 mg/m3；

（2）除尘板采用自动定时清洗技术，设置密封吹扫系统，利用高压水进行密闭清洗清灰，避免设备积灰结垢和二次扬尘；

（3）除雾器和径流式湿电除尘器冲洗水集中收集后，配置污水泵和原混合机补充水泵连锁控制，作为混合机的补充水消化掉，杜绝污水外排；

表1 环境除尘常规方案

（4）系统整体阻力低，运行成本低，操作维护简单，能够确保达到超低排放要求。

3 方案对比及经济效益分析（以一台新建360 m2烧结机的环境除尘为例）

3.1 除尘方案对比

环境除尘常规方案共设5套布袋除尘器，2套湿法水喷淋除尘器，系统配置见表1。

环境除尘提升方案共设5套布袋除尘器，2套径流式湿电除尘器，系统配置见表2。

3.2 投资及运行费用对比

两种方案的投资及运行费用情况见表3。

4 结束语

在烧结工序环境除尘治理方案中，通过采用全密封自降尘环保导料槽、环保高效移动除尘、粉尘抑制剂干雾抑尘、高效单机滤筒除尘器、径流式湿式电除尘器等先进技术和设施，能够进一步提升环境除尘效果，确保实现超低排放，同时能够有效节省除尘设施占地及工程建设投资费用，大幅降低后期的运行维护成本。以一台新建的360 m2烧结机为例，工程建设投资费用可节省约800万元，运行维护成本每年可节省约700 万元，具有较为广阔的应用前景。

表2 环境除尘提升方案

表3 两种方案的投资及运行费用