滤筒除尘技术改造实践

聂荣恩

（天津天钢联合特钢有限公司天津301500）

0 引言

天钢联合特钢一贯注重社会责任，在企业整个生产环节均配套了环保除尘设施，在取得经济效益的同时维护了所在地的环境。烧结厂一般是钢铁企业环保工作的重中之重，联合特钢烧结厂内已配套有静电除尘和布袋除尘设施，布袋除尘器的布袋材质为覆膜滤料，是能够达到国家环保特别排放限值。

2019 年，国家生态环境部、国家发展和改革委员会等五部委下发了环大气[2019]35 号文《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》，将钢铁企业超低排放治理工作提到重要的议事日程。天津市在解决“钢铁围城”，实施企业优化结构调整方案中，也要求钢铁企业在2020 年底前完成企业超低排放改造工作。而天钢联合特钢烧结厂原先配置的布袋除尘器已不能满足最新的钢铁企业超低排放标准，因此，对现有布袋除尘技术升级改造，寻找更加高效的除尘过滤技术、进一步降低颗粒物排放浓度是很有必要[1]。

1 改造前除尘器配备及存在问题

在整个烧结工艺流程中，无论是从原料接受，还是到成品烧结矿的输出，包括混匀料、熔剂、燃料的接受以及配料、一次混合、二次混合、烧结、破碎、冷却、整粒等工艺过程中均有大量的颗粒物粉尘排放。

联合特钢烧结厂共有二台230 m2烧结机，根据产尘点的分布及工艺性质，分别配套建设了烧结机皮带上料除尘系统、配料除尘系统、整粒除尘系统、1号2 号烧结机头除尘系统、1 号机尾除尘系统、2 号机尾除尘系统以及原料除尘系统，其中烧结机皮带上料除尘器、配料除尘器、整粒除尘器和原料除尘器均为布袋除尘器。本次滤筒除尘技术改造前，烧结厂布袋除尘器配备情况及执行标准如表1 所示。

表1 现有除尘设施及执行标准汇总表

由于布袋除尘器布袋材质均为覆膜滤料，可以达到特别排放限值。但随着国家排放标准的不断提升，尤其是超低排放的要求，布袋除尘设施因为其生产工艺原因，布袋损坏严重，且过滤风速过高，颗粒物要稳定达到超低排放要求，过滤材料已不能满足要求。

2 除尘器改造方案

2.1 改造方案的确定

要持续稳定达到超低排放要求，需对原有除尘器进行扩容改造，增加过滤面积、降低过滤风速，进一步降低污染物排放浓度，但一只普通滤袋一般长度在6～8 m，因场地受限，已无扩建空间。经过充分的考察、调研、论证，发现滤筒除尘技术具有体积小、效率高、投资省、易维护、使用寿命长等优点，且没有骨架，原有除尘器结构和外形不用改动，即可进行滤筒除尘技术改造。滤筒除尘技术具体优势如下：

（1）外形：滤筒除尘器外形小巧一般在2 米，重量轻，可单元组合，占用空间小；而布袋除尘外形庞大、笨重、占用空间大，且为独立设备，不可组合。

（2）过滤材料：滤筒是由一定长度挺括的滤料折叠成褶，首尾粘合而成的星形过滤筒，滤筒无笼骨，简短，筒间间距大，清灰彻底，无二次污染，安装简便。而布袋是由滤料缝成的滤袋，套在龙骨架上，多为单层普通工业涤纶布。而滤筒的使用寿命较滤袋长2.5 倍。

（3）过滤原理及滤料特性：滤筒除尘器颗粒物不深入滤料内深层过滤，而布袋除尘器颗粒物深入滤料内；滤筒除尘器滤料抗结露，透气性好，而布袋除尘器滤料粗糙，透气性差，易粘粉尘。

（4）除尘效率：相比布袋除尘器，滤筒除尘器底部空间增大，内部过滤风速降低，过滤面积增加，过滤效率提高，除尘效率高，工作更加稳定，可进一步降低颗粒物排放浓度，滤筒除尘器颗粒物排放浓度能稳定小于8 mg/Nm3。

（5）工艺能耗：相比布袋除尘器，滤筒除尘器阻力更低，漏风率小，操作压差降低，更加省电节能。

（6）设备改造投入：滤筒除尘技术改造不需要改变现有的设备，无需花费昂贵的改造费用，在提高性能的同时，更是一种通用的经济型解决方案。

目前高效滤筒技术也是国家生态环境部推荐的环保治理技术，特别适合旧布袋除尘设施的改造。结合联合特钢公司场地实际，公司决定对烧结厂配料除尘、整粒除尘、皮带上料除尘、原料除尘等四台布袋除尘设施进行滤筒除尘技术改造。方案为：保留原有基础、支架、壳体、灰斗及输灰等装置，拆除原有骨架等相关设备，保证除尘器内部中空，并打扫干净，将原布袋过滤装置更换为高效滤筒。

2.2 滤筒除尘技术工艺流程

滤筒式除尘器的结构：是由进风口、排风口、箱体、脉冲阀、灰斗、排灰装置、滤筒、电控装置等组成。在除尘器中，滤筒可以垂直布置在箱体花板上，也可以倾斜布置在花板上，而垂直布置的清灰效果比较好。滤筒除尘器的外部构造如图1 所示，内部构造如图2 所示。

滤筒除尘器工艺流程：含尘气体从除尘器下部的进风口进入除尘器底部的气箱内，进行含尘气体的预处理，然后从底部进入上箱体的各除尘室内；粉尘吸附在滤筒的外表面上，经脉冲清理后，由排灰装置收集外排；过滤后的干净气体透过滤筒进入上箱体的净化腔，并汇集至出风口排出。

图1 滤筒除尘器外部构造示意图

2.3 滤筒除尘器改造技术要求

滤筒材料必须是全新、技术先进、质量可靠的产品，保证设备能够安全可靠运行；滤筒的设计、制造、检验必须满足国家环保标准的要求；皮带上料除尘器、原料除尘器和配料除尘器应满足出口排放浓度≤5 mg/Nm3，整粒除尘器出口排放浓度≤8 mg/Nm3的使用要求；滤筒使用寿命要保证3 年。烧结原料除尘改造前后主要技术参数对如表2 所示。

图2 滤筒除尘器内部构造示意图

3 改造后的效果及日常运行维护

3.1 改造后实现的效果

烧结整粒滤筒除尘器投入使用后，设备运行稳定、颗粒物排放浓度进一步降低，性能更加优越：

（1）排放浓度进一步下降：改造后，烧结机配料除尘、整粒除尘器、皮带上料除尘器以及原料除尘器颗粒物排放浓度较改造前分别降低60%、91%、74%、74%。

（2）除尘器的运行维护成本大幅度降低：每台除尘器改造前除尘布袋每周至少要换几十条，维护量较大，改造后整粒除尘器连续运行1 个多月都不需要更换过滤筒，每台除尘器每年可节省25 万元左右，除尘器的日常维护成本明显降低。

（3）高效滤筒安装后，经现场计量仪表显示除尘器压差降低500 Pa 左右，电耗下降，达到了一定的节能效果。

（4）在同等工况情况下，随着污染物排放浓度降低、排放量减少，环境税缴纳金额也随之减少。

表2 烧结除尘改造前后主要技参数对比

表3 烧结除尘改造前后污染物排放浓度对比

3.2 滤筒除尘器日常运行维护注意事项

230 m2烧结机整粒除尘器、环境除尘器、原料除尘器以及配料除尘器经过滤筒技术改造后，从运行维护情况来看，需要注意一下几个方面：

（1）由于滤筒绑带间距小，牢固性能差，瞬间反吹时，绑带易崩开，形成灯笼状，除尘效果降低，同时更换困难。为此，绑带要扎牢，要尽可能缩小绑带间距，应控制在250～300 cm 之间。

（2）密封套间距直径不统一，有大有小，不规则，要求滤筒厂家现场确认、保证密封套间距统一；此外，由于生产现场工况、温度的不稳定性，花板密封口不能使用不耐高温的胶皮材质，烤化后无法更换。

（3）受生产工艺影响，特别是烧结整粒排放的颗粒物粉尘体积大、比重大，除尘器需近满负荷运行，对滤筒的冲刷力较大，造成磨损较快，要及时进行维护、更换，确保除尘效果。

4 结语

天钢联合特钢实施的滤筒除尘技术改造项目是根据国家污染物超低排放的要求，对烧结厂废气颗粒物排放进行超低治理的改造项目。经前期的考察、调研、技术交流与分析，最终选用了工艺先进、成熟、可靠、治理措施更加适宜的滤筒除尘技术，对烧结厂配料除尘、整粒除尘、皮带上料除尘、原料除尘四台除尘设施进行了改造。改造后，各系统颗粒物排放浓度能够持续稳定小于10 mg/Nm3的超低排放要求，同时兼具节省能源、便于运行维护的优点，实现了良好的经济效益和社会环境效益。