鋼鐵廠煙氣污染治理技術(shù)分析

摘要：本文分析了韶鋼燒結(jié)廠燒結(jié)現(xiàn)狀，介紹了對(duì)排煙設(shè)備的升級(jí)工藝改造方案以及帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，以期為治理大氣污染提供借鑒。

關(guān)鍵詞：排放煙氣；大氣污染；除塵除霧

中圖分類號(hào)：X701 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）06-0063-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.038

Abstract： This paper analyzes the present situation of sintering in Shaoguan Iron and steel plant， introduces the upgrading scheme and economic benefits of the upgrading of the smoke exhaust equipment， in order to provide reference for the treatment of air pollution.

Keywords：Exhaust fumes；Atmospheric pollution；Dust removal and defogging

1 燒結(jié)現(xiàn)狀分析

韶鋼燒結(jié)廠現(xiàn)有2套360m2的燒結(jié)機(jī)，每套燒結(jié)機(jī)分高硫與低硫兩組排煙氣系統(tǒng)，每組排煙氣系統(tǒng)的煙氣處理裝置都是采用靜電除塵器加氧化鎂工藝脫硫。由于每組煙氣的煙氣量與煙溫及含塵濃度、含SO2濃度的穩(wěn)定性不同，使除塵脫硫效率常受到影響。排放煙氣含水霧量很大，嚴(yán)重時(shí)帶有有色煙羽，煙氣中的SO3基本沒(méi)有脫除，含SO2濃度一般在160 ～180mg/Nm3，含塵濃度一般在40 ～50mg/Nm3（未計(jì)算水霧中的鹽），如計(jì)算到水霧中的鹽重量則含塵濃度在200mg/Nm3，每組煙氣量約70萬(wàn)m3/h，共四組。此外煙氣帶水嚴(yán)重，是強(qiáng)酸性液體，并含有較多的鹽類，在煙囪周邊長(zhǎng)期有水滴下落，這些水滴pH值在3左右，對(duì)周邊的設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，尤其是5號(hào)燒結(jié)機(jī)高硫煙氣排出口最為嚴(yán)重[1-2]。

2 改造的必要性

2.1 國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要求

根據(jù)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）及2017年5月環(huán)保部出臺(tái)的相關(guān)大氣治理規(guī)劃，要求在2018年12月30日前排放煙氣必須達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)，即排放煙氣含塵濃度<20mg/Nm3、排放煙氣含SO2濃度<35mg/Nm3。韶鋼現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施無(wú)法達(dá)到，必須升級(jí)改造。根據(jù)其他地區(qū)（北方）環(huán)保部門要求，必須消白或消除有色煙羽，韶鋼現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)出口煙囪有色煙羽嚴(yán)重，必須深度治理。

2.2 當(dāng)?shù)鼐用衽c員工的要求

在冬季，排放的煙氣有色煙羽特長(zhǎng)特大，大部分直接飄到生活區(qū)與生產(chǎn)區(qū)，嚴(yán)重影響生活環(huán)境與工作環(huán)境，對(duì)員工的身心健康帶來(lái)很大的影響。韶鋼員工和附近居民強(qiáng)烈要求對(duì)該煙氣要求進(jìn)行深度治理。

（1）2018年2月，韶鋼已有對(duì)5號(hào)燒結(jié)機(jī)停機(jī)年修5天d的計(jì)劃，2018年2月份停機(jī)年修期間正好可實(shí)施5號(hào)燒結(jié)機(jī)高硫煙氣深度除塵除霧技術(shù)改造。按照環(huán)保部門的要求，在2018年12月30號(hào)前，達(dá)到超低排放要求。

（2）已有成熟的技術(shù)，投資較少，運(yùn)行費(fèi)用較低，在停機(jī)年修期間可以完成。

3 工藝改造方案

本項(xiàng)目根據(jù)5#燒結(jié)機(jī)現(xiàn)有煙氣處理的實(shí)際情況與環(huán)保部門的相關(guān)要求、韶鋼的相關(guān)要求以及《5號(hào)燒結(jié)機(jī)高硫煙氣深度除塵除霧技術(shù)改造項(xiàng)目建議書(shū)》，拆除原有兩級(jí)屋脊式除霧器，新裝兩級(jí)蘭金渦流微濕電除塵除霧器設(shè)備，并配置噴淋低溫脫硫除霧系統(tǒng)一套。

主要內(nèi)容包括：（1）拆除原有兩級(jí)屋脊式除霧器，改設(shè)兩個(gè)人孔檢修門；（2）新上兩級(jí)蘭金渦流微濕電除塵除霧器；（3）新增一級(jí)噴淋吸收降溫層與接水裝置；（4）對(duì)原有的一個(gè)沉淀罐與泵前調(diào)節(jié)池進(jìn)行改造；（5）新增一套噴淋循環(huán)水管路與循環(huán)泵及接入氧化鎂漿液與調(diào)節(jié)裝置；（6）新增一套廢渣排出裝置，排至現(xiàn)有的固液分離池；（7）新增一套冷卻裝置，來(lái)保證循環(huán)水的降溫；（8）改造原有的清洗裝置；（9）對(duì)損壞的防腐再做相應(yīng)防腐處理；（10）配套新增電控儀表等設(shè)備。

4 主要原理、技術(shù)內(nèi)容

設(shè)備主要原理為通過(guò)對(duì)含濕度較大的煙氣凝并吸附，除去濕煙氣中的微塵與水霧，再通過(guò)解吸回收微塵與液滴。具體技術(shù)內(nèi)容如下：濕法脫硫后含濕量較大的煙氣自“蘭金渦流微濕電除塵除霧器”底部，加速進(jìn)入多環(huán)導(dǎo)流板位置后，由于導(dǎo)流板的優(yōu)化設(shè)計(jì)，首先對(duì)煙氣劃區(qū)處理，將煙氣分為N份，每份煙氣處理量為40～50m3/h，然后使煙氣一方面作多次變速變向運(yùn)動(dòng)，另一方面沿著相應(yīng)的環(huán)流控制板作旋轉(zhuǎn)上升運(yùn)動(dòng)。在特設(shè)的向心風(fēng)力下，含濕度較大的煙氣在變速、變向的運(yùn)動(dòng)中，不同粒徑的液滴與液滴之間、液滴與固粒之間、固粒與固粒之間，會(huì)相互碰撞、相互凝結(jié)，在這個(gè)傳質(zhì)傳熱的過(guò)程中，發(fā)生凝并現(xiàn)象。就像滾雪球一樣，越滾越大，從而使液滴與塵粒變大進(jìn)入下一級(jí)。在多環(huán)導(dǎo)向板的上方環(huán)卷內(nèi)設(shè)有多層特殊設(shè)計(jì)的吸塵球，這些吸塵球在旋轉(zhuǎn)上升的風(fēng)力作用下被吹向空中，并沿著各自的環(huán)卷控制板作“公轉(zhuǎn)”運(yùn)動(dòng)，而這些吸塵球在公轉(zhuǎn)時(shí)，球與球之間會(huì)相互摩擦，從而產(chǎn)生自轉(zhuǎn)。由于這些吸塵球的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)，相互摩擦?xí)a(chǎn)生“靜電”，特設(shè)的吸塵球選用摩擦?xí)r極易產(chǎn)生靜電的高分子樹(shù)脂配方組成，對(duì)吸附在球面上的小液滴與微塵解吸能力是一個(gè)常量，不會(huì)因本設(shè)備內(nèi)的風(fēng)力再?gòu)那蛎鎺ё呶m與微小液滴，更能提高除塵效率，穩(wěn)定除塵除霧率。當(dāng)然最主要的是煙氣通過(guò)凝并作用后沖擊各層球的表面，微小的液滴沖擊到球的表面時(shí)，吸附在球面上形成水膜，隨著水膜的增厚形成液滴，液滴在重力作用下流向?qū)Я靼迮c微小的霧滴與微塵再凝并，當(dāng)被吸附的塵粒克服水膜的表面張力后，發(fā)生解吸，水滴在重力作用下落入脫硫塔底完成除塵，寶貴的水資源進(jìn)入脫硫塔實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析及評(píng)價(jià)

5.1 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

5.1.1 收入方面

A.小時(shí)回收水量3.5t，年回收水量30000t，水價(jià)按2元/t，年收入6萬(wàn)元。

B.減少排污費(fèi)：

煙塵：200t/年，2000元/t，年減少排污費(fèi)40萬(wàn)元；

SO2 ：605t/年，2000元/t，年減少排污費(fèi)121萬(wàn)元；

SO3：400t/年，2000元/t，年減少排污費(fèi)80萬(wàn)元；

經(jīng)濟(jì)收益為241萬(wàn)元/年。

5.1.2 支出方面

A.運(yùn)行電費(fèi)：50kW/h×24×360×0.7×0.6=181440（元/年）；

B.氧化鎂費(fèi)：（605+400）×0.35÷0.85×1600元/T=662117.6（元/年）

（0.35為硫鎂比，0.85為MgO純度，1600為MgO單價(jià)）；

C.人工費(fèi)：原操作人員代管；

D.運(yùn)維費(fèi)：35萬(wàn)元/年；

E.其他支出：10萬(wàn)元/年，總支出1293557.6元/年，不計(jì)財(cái)務(wù)支出年利潤(rùn)約110萬(wàn)元。

5.2 財(cái)務(wù)指標(biāo)

本項(xiàng)目靜態(tài)投資為小于650萬(wàn)元，投資利潤(rùn)18.3%，投資回收期5.9年。從財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)看，項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上也是可行的。主要目標(biāo)是環(huán)境效益與公司的持續(xù)發(fā)展。

6 結(jié)語(yǔ)

雖然國(guó)家已出臺(tái)了超低排放要求，但因目前鋼鐵企業(yè)使用的濕式電除塵投資巨大，運(yùn)行成本過(guò)高，難以大面積推廣。微濕電除塵除霧器”技術(shù)達(dá)到了“低投資、低運(yùn)行費(fèi)用和高效除塵”的效果。目前該技術(shù)已經(jīng)在北方鋼鐵廠、發(fā)電站建成投入運(yùn)行，除塵除霧效果好，對(duì)推動(dòng)中小鍋爐、焦?fàn)t煤氣、陶瓷爐窯等廢氣源、煙塵顆粒物含量高的處理方案起到了很好的示范作用，具有推廣應(yīng)用前景。韶鋼5號(hào)燒結(jié)機(jī)高硫煙氣已經(jīng)改造完成即將投入運(yùn)行。如5#號(hào)燒結(jié)機(jī)濕電除塵除霧器運(yùn)行效果良好，將考慮將其他燒結(jié)脫硫塔進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改造[3-4]。

參考文獻(xiàn)

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[3]張少梅，沈晉明.城市污水處理廠惡臭氣體及控制技術(shù)的研究[J].貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004，（03）：45-46.

[4]李婕，羌寧.城市污水處理廠硫化氫惡臭氣體的發(fā)生及源控制[J].江西科學(xué)，2008，（02）：46-47.

收稿日期：2018-04-19

作者簡(jiǎn)介：梁昌義（1985-），男，本科，學(xué)士，通風(fēng)除塵專業(yè)設(shè)計(jì)師，研究方向?yàn)橥L(fēng)、除塵、曖通、余熱回收等相關(guān)設(shè)計(jì)。