某鋼廠轉爐車間三次除塵改造淺析

周紀帥+段智雄

摘 要：隨著環保標準的日益嚴格，很多轉爐車間的原有除塵系統已不能滿足新標準的要求，他們都在積極的增加三次除塵系統以捕集一次除塵和二次除塵系統不能完全捕集到的轉爐煙氣。本文結合河北某鋼廠轉爐車間三次除塵改造項目，論述該項目三次除塵方案確定，除塵風量的計算方法，以及項目改造的注意事項。

關鍵詞：三次除塵；改造方案；除塵風量

中圖分類號：X757 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0045-01

1 前言

近年來，隨著人們對霧霾的關注度越來越高，大氣污染幾乎成為國人必談的話題，為了保護環境，實現可持續發展，國家制定了更為嚴格環境排放標準。鋼鐵業作為典型的重污染行業也一直在努力實現節能減排，早在2012年環保部就頒布實施了《煉鋼工業大氣污染物排放標準》（GB28664-2012），針對現有及新建煉鋼企業制定了更為嚴格的大氣污染物排放限值、監測和監控要求。很多現有鋼鐵企業已不能滿足新的排放要求，因此除塵系統改造迫在眉睫。本文針對河北某鋼廠轉爐車間現有除塵基礎之上的增加三次除塵系統方案進行對比論述，并介紹了煙氣量的計算方法。

2 轉爐車間現有除塵系統描述

目前，廠房內轉爐車間除塵系統的配置為一次除塵+二次除塵系統，一次除塵主要收集處理轉爐吹氧時的煙氣并回收轉爐煤氣；二次除塵系統主要通過轉爐爐前門形罩和爐后狗屋的側吸罩收集處理轉爐兌鐵水、加廢鋼及出渣時的煙氣，經處理達到排放標準后通過煙囪排入大氣。但由于二次除塵系統除塵罩位置布置的局限及轉爐生產時狀況不穩定，經常會有煙氣逸出進入轉爐生產車間，雖然在爐前加料跨的屋頂設有豎向煙道，利用熱壓作用將逸出的煙氣排至室外，以保證車間的操作環境。另外，部分煙氣漫延至轉爐跨，通過高層框架屋頂氣樓排至室外。但因為此部分煙氣未經處理排至大氣，其排放要求已不能滿足目前國家規范的要求。

3 除塵改造方案

鑒于以上情況，需增加三次除塵系統。三次除塵系統除塵設施設置于轉爐爐渣間北側，針對三次除塵管道和除塵罩在廠房內的布置，重點在對煙氣的捕集，根據布置方式不同，共提出了以下兩套改造方案[1]。

（1）方案一：封閉氧槍閥門室與高層框架之間豎向煙道頂部，在煙道側面開孔接除塵支管，煙道下側加料跨廠房設屋頂排煙罩，同時，在加料跨和轉爐跨之間增加擋煙板（詳見除塵改造方案一圖1所示）。（2）方案二：封閉氧槍閥門室與高層框架之間豎向煙道頂部，在煙道側面開孔接除塵支管，煙道下側加料跨廠房設屋頂排煙罩，同時，在加料跨和轉爐跨之間增加擋煙板。轉爐跨高層框架屋頂設除塵罩。各除塵支管接屋頂除塵管道，管道上設置電動閥門（除塵改造方案二圖2所示）。

經過前期在現場調研，轉爐吹煉時有大噴的情況發生，瞬間會有大量煙氣，此部分煙氣二次除塵不能及時收集，也不在加料跨三次除塵罩的收集范圍內，它會隨著熱壓的作用上升至轉爐跨高層框架屋頂。綜合以上因素，為了達到更好的除塵效果，最終選用方案二。加料時加料跨三次除塵開啟，吹煉時轉爐跨三次除塵開啟，通過電動閥門切換。

4 除塵風量的確定

針對三次除塵風量的計算方法，目前尚沒有成熟的計算公式。常用的有以下兩種方法：

4.1 根據高懸罩理論計算

具體按下列公式計算：

—熱氣流平均流速（m/s）；—自假想點源到罩口的距離（m）；—熱源面積（m2）；—熱源與周圍空氣的溫差（℃）；—罩子的總排風量（m3/h）；—上升氣流在罩口處的橫斷面積（m2）；—罩口面積（m2）；—罩口其余面積所需的空氣流速（m/s）。

本工程中取18.8m，其中熱源至假想點距離Z取3.5m，熱源至罩口距離取15.3m，熱源直徑3.4m，計算出排風量為574772m3/h。

4.2 根據換氣次數計算

工程實際中常根據以往的經驗數據來計算除塵風量。按照以往的工程經驗，三次除塵系統除塵風量折算成換氣次數約為80～100次/h。根據經驗，本工程三次除塵的設計風量約為35x104m3/h。對比以上兩種計算結果可以看出，按照高懸罩理論計算出的除塵風量比較大，分析原因，轉爐車間不是封閉空間，干擾熱源較多，氣流復雜等因素使得理論值與實際風量差別較大。而換氣次數計算方法是根據多個項目總結得來，也得到了項目的驗證其滿足除塵要求，更能準確的反應實際的風量值[2]。

5 結語

隨著國家對環保要求的日益嚴格，很多鋼鐵廠也逐漸重視環保除塵，在轉爐車間原有除塵系統的基礎上逐步的增加三次除塵系統。三次除塵系統能夠明顯的改善廠房屋頂冒煙的情況，也得到了大家的認可。但是并不是盲目的增加，目前國內也有增加三次除塵系統之后效果不好的案例。因而，對于不同的轉爐車間，是否要增加三次除塵，如何增加三次除塵，都要根據每個廠的具體情況而定，需要考慮廠房屋頂的荷載是否滿足除塵罩和除塵管道的布置，新增的除塵管道的走向是否合理，是否影響工藝設備的布置等諸多因素。另外，目前增加三次除塵系統的項目大部分是改造項目，在施工過程中要合理安排施工時間和進度，力爭在不影響正常生產的前提下完成改造。

參考文獻

[1]郭豐年.鋼鐵企業采暖通風設計手冊[M].北京：冶金工業出版社，1996.

[2]王娟.轉爐三次除塵系統設計與應用[J].中國科技縱橫，2016（05）：63.