濾筒除塵技術(shù)改造實(shí)踐

聶榮恩

（天津天鋼聯(lián)合特鋼有限公司天津301500）

0 引言

天鋼聯(lián)合特鋼一貫注重社會(huì)責(zé)任，在企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)均配套了環(huán)保除塵設(shè)施，在取得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)維護(hù)了所在地的環(huán)境。燒結(jié)廠一般是鋼鐵企業(yè)環(huán)保工作的重中之重，聯(lián)合特鋼燒結(jié)廠內(nèi)已配套有靜電除塵和布袋除塵設(shè)施，布袋除塵器的布袋材質(zhì)為覆膜濾料，是能夠達(dá)到國(guó)家環(huán)保特別排放限值。

2019 年，國(guó)家生態(tài)環(huán)境部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)等五部委下發(fā)了環(huán)大氣[2019]35 號(hào)文《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》，將鋼鐵企業(yè)超低排放治理工作提到重要的議事日程。天津市在解決“鋼鐵圍城”，實(shí)施企業(yè)優(yōu)化結(jié)構(gòu)調(diào)整方案中，也要求鋼鐵企業(yè)在2020 年底前完成企業(yè)超低排放改造工作。而天鋼聯(lián)合特鋼燒結(jié)廠原先配置的布袋除塵器已不能滿足最新的鋼鐵企業(yè)超低排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，對(duì)現(xiàn)有布袋除塵技術(shù)升級(jí)改造，尋找更加高效的除塵過濾技術(shù)、進(jìn)一步降低顆粒物排放濃度是很有必要[1]。

1 改造前除塵器配備及存在問題

在整個(gè)燒結(jié)工藝流程中，無(wú)論是從原料接受，還是到成品燒結(jié)礦的輸出，包括混勻料、熔劑、燃料的接受以及配料、一次混合、二次混合、燒結(jié)、破碎、冷卻、整粒等工藝過程中均有大量的顆粒物粉塵排放。

聯(lián)合特鋼燒結(jié)廠共有二臺(tái)230 m2燒結(jié)機(jī)，根據(jù)產(chǎn)塵點(diǎn)的分布及工藝性質(zhì)，分別配套建設(shè)了燒結(jié)機(jī)皮帶上料除塵系統(tǒng)、配料除塵系統(tǒng)、整粒除塵系統(tǒng)、1號(hào)2 號(hào)燒結(jié)機(jī)頭除塵系統(tǒng)、1 號(hào)機(jī)尾除塵系統(tǒng)、2 號(hào)機(jī)尾除塵系統(tǒng)以及原料除塵系統(tǒng)，其中燒結(jié)機(jī)皮帶上料除塵器、配料除塵器、整粒除塵器和原料除塵器均為布袋除塵器。本次濾筒除塵技術(shù)改造前，燒結(jié)廠布袋除塵器配備情況及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。

表1 現(xiàn)有除塵設(shè)施及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)匯總表

由于布袋除塵器布袋材質(zhì)均為覆膜濾料，可以達(dá)到特別排放限值。但隨著國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提升，尤其是超低排放的要求，布袋除塵設(shè)施因?yàn)槠渖a(chǎn)工藝原因，布袋損壞嚴(yán)重，且過濾風(fēng)速過高，顆粒物要穩(wěn)定達(dá)到超低排放要求，過濾材料已不能滿足要求。

2 除塵器改造方案

2.1 改造方案的確定

要持續(xù)穩(wěn)定達(dá)到超低排放要求，需對(duì)原有除塵器進(jìn)行擴(kuò)容改造，增加過濾面積、降低過濾風(fēng)速，進(jìn)一步降低污染物排放濃度，但一只普通濾袋一般長(zhǎng)度在6～8 m，因場(chǎng)地受限，已無(wú)擴(kuò)建空間。經(jīng)過充分的考察、調(diào)研、論證，發(fā)現(xiàn)濾筒除塵技術(shù)具有體積小、效率高、投資省、易維護(hù)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，且沒有骨架，原有除塵器結(jié)構(gòu)和外形不用改動(dòng)，即可進(jìn)行濾筒除塵技術(shù)改造。濾筒除塵技術(shù)具體優(yōu)勢(shì)如下：

（1）外形：濾筒除塵器外形小巧一般在2 米，重量輕，可單元組合，占用空間小；而布袋除塵外形龐大、笨重、占用空間大，且為獨(dú)立設(shè)備，不可組合。

（2）過濾材料：濾筒是由一定長(zhǎng)度挺括的濾料折疊成褶，首尾粘合而成的星形過濾筒，濾筒無(wú)籠骨，簡(jiǎn)短，筒間間距大，清灰徹底，無(wú)二次污染，安裝簡(jiǎn)便。而布袋是由濾料縫成的濾袋，套在龍骨架上，多為單層普通工業(yè)滌綸布。而濾筒的使用壽命較濾袋長(zhǎng)2.5 倍。

（3）過濾原理及濾料特性：濾筒除塵器顆粒物不深入濾料內(nèi)深層過濾，而布袋除塵器顆粒物深入濾料內(nèi)；濾筒除塵器濾料抗結(jié)露，透氣性好，而布袋除塵器濾料粗糙，透氣性差，易粘粉塵。

（4）除塵效率：相比布袋除塵器，濾筒除塵器底部空間增大，內(nèi)部過濾風(fēng)速降低，過濾面積增加，過濾效率提高，除塵效率高，工作更加穩(wěn)定，可進(jìn)一步降低顆粒物排放濃度，濾筒除塵器顆粒物排放濃度能穩(wěn)定小于8 mg/Nm3。

（5）工藝能耗：相比布袋除塵器，濾筒除塵器阻力更低，漏風(fēng)率小，操作壓差降低，更加省電節(jié)能。

（6）設(shè)備改造投入：濾筒除塵技術(shù)改造不需要改變現(xiàn)有的設(shè)備，無(wú)需花費(fèi)昂貴的改造費(fèi)用，在提高性能的同時(shí)，更是一種通用的經(jīng)濟(jì)型解決方案。

目前高效濾筒技術(shù)也是國(guó)家生態(tài)環(huán)境部推薦的環(huán)保治理技術(shù)，特別適合舊布袋除塵設(shè)施的改造。結(jié)合聯(lián)合特鋼公司場(chǎng)地實(shí)際，公司決定對(duì)燒結(jié)廠配料除塵、整粒除塵、皮帶上料除塵、原料除塵等四臺(tái)布袋除塵設(shè)施進(jìn)行濾筒除塵技術(shù)改造。方案為：保留原有基礎(chǔ)、支架、殼體、灰斗及輸灰等裝置，拆除原有骨架等相關(guān)設(shè)備，保證除塵器內(nèi)部中空，并打掃干凈，將原布袋過濾裝置更換為高效濾筒。

2.2 濾筒除塵技術(shù)工藝流程

濾筒式除塵器的結(jié)構(gòu)：是由進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口、箱體、脈沖閥、灰斗、排灰裝置、濾筒、電控裝置等組成。在除塵器中，濾筒可以垂直布置在箱體花板上，也可以傾斜布置在花板上，而垂直布置的清灰效果比較好。濾筒除塵器的外部構(gòu)造如圖1 所示，內(nèi)部構(gòu)造如圖2 所示。

濾筒除塵器工藝流程：含塵氣體從除塵器下部的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入除塵器底部的氣箱內(nèi)，進(jìn)行含塵氣體的預(yù)處理，然后從底部進(jìn)入上箱體的各除塵室內(nèi)；粉塵吸附在濾筒的外表面上，經(jīng)脈沖清理后，由排灰裝置收集外排；過濾后的干凈氣體透過濾筒進(jìn)入上箱體的凈化腔，并匯集至出風(fēng)口排出。

圖1 濾筒除塵器外部構(gòu)造示意圖

2.3 濾筒除塵器改造技術(shù)要求

濾筒材料必須是全新、技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠的產(chǎn)品，保證設(shè)備能夠安全可靠運(yùn)行；濾筒的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)必須滿足國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求；皮帶上料除塵器、原料除塵器和配料除塵器應(yīng)滿足出口排放濃度≤5 mg/Nm3，整粒除塵器出口排放濃度≤8 mg/Nm3的使用要求；濾筒使用壽命要保證3 年。燒結(jié)原料除塵改造前后主要技術(shù)參數(shù)對(duì)如表2 所示。

圖2 濾筒除塵器內(nèi)部構(gòu)造示意圖

3 改造后的效果及日常運(yùn)行維護(hù)

3.1 改造后實(shí)現(xiàn)的效果

燒結(jié)整粒濾筒除塵器投入使用后，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、顆粒物排放濃度進(jìn)一步降低，性能更加優(yōu)越：

（1）排放濃度進(jìn)一步下降：改造后，燒結(jié)機(jī)配料除塵、整粒除塵器、皮帶上料除塵器以及原料除塵器顆粒物排放濃度較改造前分別降低60%、91%、74%、74%。

（2）除塵器的運(yùn)行維護(hù)成本大幅度降低：每臺(tái)除塵器改造前除塵布袋每周至少要換幾十條，維護(hù)量較大，改造后整粒除塵器連續(xù)運(yùn)行1 個(gè)多月都不需要更換過濾筒，每臺(tái)除塵器每年可節(jié)省25 萬(wàn)元左右，除塵器的日常維護(hù)成本明顯降低。

（3）高效濾筒安裝后，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量?jī)x表顯示除塵器壓差降低500 Pa 左右，電耗下降，達(dá)到了一定的節(jié)能效果。

（4）在同等工況情況下，隨著污染物排放濃度降低、排放量減少，環(huán)境稅繳納金額也隨之減少。

表2 燒結(jié)除塵改造前后主要技參數(shù)對(duì)比

表3 燒結(jié)除塵改造前后污染物排放濃度對(duì)比

3.2 濾筒除塵器日常運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)

230 m2燒結(jié)機(jī)整粒除塵器、環(huán)境除塵器、原料除塵器以及配料除塵器經(jīng)過濾筒技術(shù)改造后，從運(yùn)行維護(hù)情況來(lái)看，需要注意一下幾個(gè)方面：

（1）由于濾筒綁帶間距小，牢固性能差，瞬間反吹時(shí)，綁帶易崩開，形成燈籠狀，除塵效果降低，同時(shí)更換困難。為此，綁帶要扎牢，要盡可能縮小綁帶間距，應(yīng)控制在250～300 cm 之間。

（2）密封套間距直徑不統(tǒng)一，有大有小，不規(guī)則，要求濾筒廠家現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)、保證密封套間距統(tǒng)一；此外，由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工況、溫度的不穩(wěn)定性，花板密封口不能使用不耐高溫的膠皮材質(zhì)，烤化后無(wú)法更換。

（3）受生產(chǎn)工藝影響，特別是燒結(jié)整粒排放的顆粒物粉塵體積大、比重大，除塵器需近滿負(fù)荷運(yùn)行，對(duì)濾筒的沖刷力較大，造成磨損較快，要及時(shí)進(jìn)行維護(hù)、更換，確保除塵效果。

4 結(jié)語(yǔ)

天鋼聯(lián)合特鋼實(shí)施的濾筒除塵技術(shù)改造項(xiàng)目是根據(jù)國(guó)家污染物超低排放的要求，對(duì)燒結(jié)廠廢氣顆粒物排放進(jìn)行超低治理的改造項(xiàng)目。經(jīng)前期的考察、調(diào)研、技術(shù)交流與分析，最終選用了工藝先進(jìn)、成熟、可靠、治理措施更加適宜的濾筒除塵技術(shù)，對(duì)燒結(jié)廠配料除塵、整粒除塵、皮帶上料除塵、原料除塵四臺(tái)除塵設(shè)施進(jìn)行了改造。改造后，各系統(tǒng)顆粒物排放濃度能夠持續(xù)穩(wěn)定小于10 mg/Nm3的超低排放要求，同時(shí)兼具節(jié)省能源、便于運(yùn)行維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益。