煉鋼廠頂吸除塵設計在環境保護中的應用與實踐

董立桐

（天津天鋼聯合特鋼有限公司 天津 301500）

煉鋼廠頂吸除塵設計在環境保護中的應用與實踐

董立桐

（天津天鋼聯合特鋼有限公司 天津 301500）

某特鋼公司于2010年開工建設，設有三座公稱120噸頂底復吹轉爐。工程建設期間預留有頂吸除塵導煙板、豎風道等位置設施，工程期間頂吸除塵沒有施工，隨著環保壓力日益加強，建設頂吸除塵迫在眉睫，因此公司提出實現煉鋼主廠房頂吸除塵除塵系統布局任務。

頂吸除塵;除塵優化;豎風井;32.5米平臺

1 概況

某特鋼公司于2010年開工建設2011年4月投產，主體設備為三座公稱120噸頂底復吹轉爐、三座公稱120噸鐵水脫硫預處理、兩座120噸LF精煉爐、四座方矩坯連鑄機，配套除塵設施有一次除塵系統、二次除塵系統、鐵水脫硫除塵系統、鐵水倒罐站除塵系統、地下料倉除塵系統等設備。

2 項目提出原因和因素

2.1 目前煉鋼技術水平提高，冶煉周期短，轉爐兌鐵更快，廢鋼加入量增加，低質廢鋼加入產生大量的煙氣在爐口上方燃燒，配套的一次除塵和二次除塵業無法將煙氣完全捕集，造成部分煙氣溢出，擴散至加料跨車間，使加料跨環境狀況惡劣。另外轉爐兌鐵結束后，剩余鐵水在包內將進行燃燒，產生大量的煙氣擴散至加料跨，通過廠房通房頂排入大氣，造成環境污染，并且大量的煙氣粉塵影響職工的身體健康。

2.2 隨著各地方各部門環保意識和環保治理力度的加強，改善作業環境，減少環境污染，煉鋼主廠房增建頂吸除塵的計劃正式提出。

3 現有除塵設施研究與分析

3.1 除塵設施配置情況

鐵水脫硫系統除塵系統：負責三座鐵水脫硫預處理和2#LF精煉爐除塵使用。設計能力：風量905000m3/h；功率2240Kw；除塵器總過濾面積約為14160m2。

3.2 研究與分析

鐵水脫硫除塵系統，由于三座鐵水脫硫預處理設施利用率極低，屬于閑置設施。脫硫除塵系統負責的2#LF爐除塵，所需風量僅需150000 m3/h左右，造成脫硫除塵系統無法發揮經濟效能，造成設備“大馬拉小車”不匹配問題，除塵器內布袋出現除塵灰受潮糊袋情況發生，設備運行負荷低并且布袋壽命低，設備極其不經濟。

按照工程建設預期設計需要在廠房房頂鋪設除塵管道，并與豎風道連接，而且需要增加一套除塵風機及除塵器，顯而可見按此設計施工難度大、施工極其危險，并且投入費用巨大，而且將會造成生產中斷，損失無法估量，顯然預留設計方案無法實施，另辟蹊徑設計其他方案難題顯現出來，結合自身技術人員，開拓思路，自行設計及實施煉鋼主廠房頂吸除塵方案和施工。

4 頂吸除塵系統設計及實施

4.1 頂吸除塵系統的設計方案確定

根據之前現有除塵設備的研究和分析，可以得出鐵水預處理除塵設備運行率低，設計能力大無法發揮其效能，原設計需增加一套設計能力為1000000m3/h的除塵設備，而鐵水脫硫除塵設備設計能力為905000m3/h，與頂吸除塵設計能力基本吻合，而且鐵水脫硫設施多處閑置狀態，并且脫硫除塵管路沿廠房南側平行鋪設與預增加的頂吸除塵位置較近，可以將其改造為頂吸除塵系統。同時可將鐵水倒罐站除塵位置與倒灌站除塵系統剝離并入頂吸除塵。使其脫硫除塵由原負責范圍改變為鐵水脫硫除塵、2#LF爐除塵、鐵水倒罐站除塵和頂吸除塵共用系統。

圖1 改造方案立面圖

4.2 各除塵位置切換設計方案確定

原脫硫除塵管路增加控制蝶閥用于切斷脫硫除塵位置；倒灌站除塵位置增加控制切斷蝶閥；頂吸除塵主管道與三座轉爐豎風道分別增加切斷控制多葉閥；與2#LF精煉爐除塵已有的控制蝶閥形成各除塵位置可分時切換的功能。所有控制閥門的控制均實現就地與遠程雙重控制，集中控制設置在風機房。

4.3 頂吸除塵風管的設計

按照原設計廠房房頂鋪設管路無法實現，需要另找位置設計，經過現場查看32米頂吹閥門站西側與豎風道之間有寬2200mm，高1500mm的空間，可以利用設計成方形除塵風管。豎風道與方形風管之間增加分時切斷的控制多葉閥，實現分時分爐座開啟關閉除塵功能。這樣使煙氣自導煙板進入豎風道由頂吸總管送至除塵器路徑。由于除塵風量的改變原倒灌站除塵管道為Φ1600mm，無法滿足現狀風量通過需要將其擴展至Φ3300mm管徑管道，自廠房南側接到脫硫主管道。實現整個系統的管路、控制閥門的施工與鋪設。

5 改造總結

5.1 通過對脫硫除塵系統的改造和利用，充分利用現有的閑置的脫硫除塵設備能力，實現轉爐爐頂除塵功能，并且可通過跟綜各捕集點的閥門的開閉信號自動調整除塵風機轉速，使系統始終處于高效運行狀態，延長濾袋使用壽命，減低維護勞作和費用。

5.2 加料跨的環境得到改善，廠房煙氣外溢得到控制，崗位粉塵、粉塵排放均符合國家要求。

5.3 頂吸除塵新的設計方案得到實施，實際投入費用僅300萬元左右，節約資金投入約1700萬元，新方案施工成本低、周期短并且改造工程中沒有影響生產秩序。

[1]張殿印除塵技術手冊[M].北京。冶金工業出版社。2002

[2]陳硯雄,馮萬靜;鋼鐵企業粉塵的綜合處理與利用[J];燒結球團;2005年05期

董立桐(1988.3-),男,天津寧河,本科學歷,助理工程師,主要從事鋼鐵冶金設備管理工作,現任某特鋼公司煉鋼廠技術員。