轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)設(shè)備的升級(jí)與改造

崔海龍

（河鋼樂(lè)亭鋼鐵有限公司 河北 唐山 063000）

1 引言

隨著京津冀及周邊霧霾天氣的頻繁發(fā)生，國(guó)家及地方政府對(duì)環(huán)保提出了更高的要求，對(duì)煉鋼轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備改造至關(guān)重要，而如何改造是面臨的重要課題。為了達(dá)到盡量投資少，對(duì)生產(chǎn)影響小，改造效果好的目的，我公司對(duì)轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)改造方案進(jìn)行了深入調(diào)查研究，選擇了一種切實(shí)可行的改造方案。

2 改造方案的選擇

目前冶金企業(yè)煉鋼系統(tǒng)國(guó)家要求：粉塵排放濃度為15mg/m3，而現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)布袋除塵后的粉塵排放濃度只能達(dá)到30mg/m3左右；要達(dá)到粉塵排放濃度15mg/m3，常用的改造方法主要有兩種，一是對(duì)布袋除塵器進(jìn)行擴(kuò)容改造，增加布袋除塵器的過(guò)濾面積，降低過(guò)濾風(fēng)速；二是布袋除塵器的過(guò)濾面積不變，將濾料更換為透氣性能好、除塵效率高的高性能濾料。經(jīng)過(guò)深入研究分析，改造方案的選擇主要考慮了以下幾方面的因素：

2.1 增加過(guò)濾面積需要增加布袋除塵器的過(guò)濾室。如果在原有除塵器上增加過(guò)濾面積，必須安排較長(zhǎng)的停爐施工時(shí)間，對(duì)轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn)影響較大；而且現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹窄，施工難度大，甚至無(wú)增加過(guò)濾室的有效空間；增加過(guò)濾室和過(guò)濾面積的一次性投資較大。

2.2 增加布袋除塵器的過(guò)濾面積雖然可以降低過(guò)濾風(fēng)速，減少粉塵穿過(guò)濾袋的幾率，提高除塵器的除塵效率，但是過(guò)濾風(fēng)速選擇多大合適，沒(méi)有成功的借鑒經(jīng)驗(yàn)；如果過(guò)濾風(fēng)速選擇偏大，仍有達(dá)不到特別排放限值的可能；仍然需要尋找一種高效的布袋除塵器濾料。

2.3 如果能夠找到一種在現(xiàn)有的布袋除塵器過(guò)濾面積不變的情況下，在過(guò)濾風(fēng)速較高的情況下能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)到特別排放限值要求的過(guò)濾材料，就可以做到改造時(shí)間短，不需要增加占地面積，對(duì)生產(chǎn)無(wú)影響的問(wèn)題。因此，尋找高性能布袋除塵器濾料就成了本次改造能否成功的關(guān)鍵。

3 除塵器濾料選擇

隨著過(guò)濾的進(jìn)行，粉塵會(huì)順氣流壓力不斷滲入濾料。如圖1所示。

圖1 細(xì)小顆粒物滲入濾料內(nèi)部并穿透濾料

如圖2。ePTFE是一種高分子聚合物，具有不粘灰、憎水和化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。使含塵氣體經(jīng)過(guò)濾料后的粉塵排放量接近于零。

圖2 Gore?覆膜濾料及ePTFE薄膜電鏡掃描結(jié)構(gòu)

由于濾料阻力較低，確幾乎恒定不變，使得除塵系統(tǒng)處理氣流量始終保持在較高的水平。

4 改造后的運(yùn)行效果

我們首先對(duì)轉(zhuǎn)爐除塵進(jìn)行了改造，并跟蹤監(jiān)測(cè)其除塵效果。在對(duì)除塵器進(jìn)行了一些簡(jiǎn)單的整改后，不影響轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的情況下，將脈沖布袋除塵濾袋更換為戈?duì)柛材V袋。

正常生產(chǎn)中，除塵風(fēng)機(jī)在裝鐵和出鋼時(shí)高速風(fēng)量運(yùn)行、在吹煉時(shí)低速運(yùn)行，故除塵器壓差的高低直接影響著風(fēng)機(jī)的電耗。如圖3所示，其中R1為使用覆膜濾料風(fēng)機(jī)特性曲線，R2為使用普通非覆膜濾料的風(fēng)機(jī)運(yùn)行特性曲線。風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的能耗為：

式中：Q——流量（m3/hr）

k——?dú)怏w密度系數(shù)

P——壓差

t——運(yùn)行時(shí)間

η——系統(tǒng)效率（取0.8）

圖3 風(fēng)機(jī)性能特征曲線圖

可以計(jì)算出3#轉(zhuǎn)爐除塵改造后，每年風(fēng)機(jī)節(jié)省年能效果明顯，為企業(yè)節(jié)省大量電費(fèi)開(kāi)支。此外，清灰壓力降低，清灰周期延長(zhǎng)，不但節(jié)約了壓縮氮?dú)獾哪芎?，還減少了清灰時(shí)對(duì)濾袋的損傷，延長(zhǎng)了濾袋的使用壽命。設(shè)備改善后運(yùn)轉(zhuǎn)情況前后對(duì)比如表1所示。

表1

5 結(jié)論

通過(guò)轉(zhuǎn)爐除塵升級(jí)改造的成功實(shí)踐，摸索出了對(duì)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)無(wú)影響，一次性投資較小的既節(jié)能又能達(dá)到很好除塵效果的除塵升級(jí)改造方法，為鋼鐵企業(yè)除塵升級(jí)改造起到一定的指導(dǎo)作用，具有推廣價(jià)值。

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