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責任，在企業(yè)整個生產環(huán)節(jié)均配套了環(huán)保除塵設施，在取得經濟效益的同時維護了所在地的環(huán)境。燒結廠一般是鋼鐵企業(yè)環(huán)保工作的重中之重，聯(lián)合特鋼燒結廠內已配套有靜電除塵和布袋除塵設施，布袋除塵器的布袋材質為覆膜濾料，是能夠達到國家環(huán)保特別排放限值。

2019 年，國家生態(tài)環(huán)境部、國家發(fā)展和改革委員會等五部委下發(fā)了環(huán)大氣[2019]35 號文《關于推進實施鋼鐵行業(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”，實施企業(yè)優(yōu)化結構調整方案中，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)超低排放標準，因此，對現(xiàn)有布袋除塵技術升級改造，尋找更加高效的除塵過濾技術、進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

在整個燒結工藝流程中，無論是從原料接受，還是到成品燒結礦的輸出，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、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)合特鋼燒結廠共有二臺230 m2燒結機，根據(jù)產塵點的分布及工藝性質，分別配套建設了燒結機皮帶上料除塵系統(tǒng)、配料除塵系統(tǒng)、整粒除塵系統(tǒng)、1號2 號燒結機頭除塵系統(tǒng)、1 號機尾除塵系統(tǒng)、2 號機尾除塵系統(tǒng)以及原料除塵系統(tǒng)，其中燒結機皮帶上料除塵器、配料除塵器、整粒除塵器和原料除塵器均為布袋除塵器。本次濾筒除塵技術改造前，燒結廠布袋除塵器配備情況及執(zhí)行標準如表1 所示。

表1 現(xiàn)有除塵設施及執(zhí)行標準匯總表

由于布袋除塵器布袋材質均為覆膜濾料，可以達到特別排放限值。但隨著國家排放標準的不斷提升，尤其是超低排放的要求，布袋除塵設施因為其生產工藝原因，布袋損壞嚴重，且過濾風速過高，顆粒物要穩(wěn)定達到超低排放要求，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)定達到超低排放要求，需對原有除塵器進行擴容改造，增加過濾面積、降低過濾風速，進一步降低污染物排放濃度，但一只普通濾袋一般長度在6～8 m，因場地受限，已無擴建空間。經過充分的考察、調研、論證，發(fā)現(xiàn)濾筒除塵技術具有體積小、效率高、投資省、易維護、使用壽命長等優(yōu)點，且沒有骨架，原有除塵器結構和外形不用改動，即可進行濾筒除塵技術改造。濾筒除塵技術具體優(yōu)勢如下：

（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??；而布袋除塵外形龐大、笨重、占用空間大，且為獨立設備，不可組合。

（2）過濾材料：濾筒是由一定長度挺括的濾料折疊成褶，首尾粘合而成的星形過濾筒，濾筒無籠骨，簡短，筒間間距大，清灰徹底，無二次污染，安裝簡便。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深層過濾，而布袋除塵器顆粒物深入濾料內；濾筒除塵器濾料抗結露，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，內部過濾風速降低，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，漏風率小，操作壓差降低，更加省電節(jié)能。

（6）設備改造投入：濾筒除塵技術改造不需要改變現(xiàn)有的設備，無需花費昂貴的改造費用，在提高性能的同時，更是一種通用的經濟型解決方案。

目前高效濾筒技術也是國家生態(tài)環(huán)境部推薦的環(huán)保治理技術，特別適合舊布袋除塵設施的改造。結合聯(lián)合特鋼公司場地實際，公司決定對燒結廠配料除塵、整粒除塵、皮帶上料除塵、原料除塵等四臺布袋除塵設施進行濾筒除塵技術改造。方案為：保留原有基礎、支架、殼體、灰斗及輸灰等裝置，拆除原有骨架等相關設備，保證除塵器內部中空，并打掃干凈，將原布袋過濾裝置更換為高效濾筒。

2.2 濾筒除塵技術工藝流程

濾筒式除塵器的結構：是由進風口、排風口、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造如圖1 所示，內部構造如圖2 所示。

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

圖1 濾筒除塵器外部構造示意圖

2.3 濾筒除塵器改造技術要求

濾筒材料必須是全新、技術先進、質量可靠的產品，保證設備能夠安全可靠運行；濾筒的設計、制造、檢驗必須滿足國家環(huán)保標準的要求；皮帶上料除塵器、原料除塵器和配料除塵器應滿足出口排放濃度≤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。燒結原料除塵改造前后主要技術參數(shù)對如表2 所示。

圖2 濾筒除塵器內部構造示意圖

3 改造后的效果及日常運行維護

3.1 改造后實現(xiàn)的效果

燒結整粒濾筒除塵器投入使用后，設備運行穩(wěn)定、顆粒物排放濃度進一步降低，性能更加優(yōu)越：

（1）排放濃度進一步下降：改造后，燒結機配料除塵、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）除塵器的運行維護成本大幅度降低：每臺除塵器改造前除塵布袋每周至少要換幾十條，維護量較大，改造后整粒除塵器連續(xù)運行1 個多月都不需要更換過濾筒，每臺除塵器每年可節(jié)省25 萬元左右，除塵器的日常維護成本明顯降低。

（3）高效濾筒安裝后，經現(xiàn)場計量儀表顯示除塵器壓差降低500 Pa 左右，電耗下降，達到了一定的節(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 燒結除塵改造前后主要技參數(shù)對比

表3 燒結除塵改造前后污染物排放濃度對比

3.2 濾筒除塵器日常運行維護注意事項

230 m2燒結機整粒除塵器、環(huán)境除塵器、原料除塵器以及配料除塵器經過濾筒技術改造后，從運行維護情況來看，需要注意一下幾個方面：

（1）由于濾筒綁帶間距小，牢固性能差，瞬間反吹時，綁帶易崩開，形成燈籠狀，除塵效果降低，同時更換困難。為此，綁帶要扎牢，要盡可能縮小綁帶間距，應控制在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)場確認、保證密封套間距統(tǒng)一；此外，由于生產現(xiàn)場工況、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，烤化后無法更換。

（3）受生產工藝影響，特別是燒結整粒排放的顆粒物粉塵體積大、比重大，除塵器需近滿負荷運行，對濾筒的沖刷力較大，造成磨損較快，要及時進行維護、更換，確保除塵效果。

4 結語

天鋼聯(lián)合特鋼實施的濾筒除塵技術改造項目是根據(jù)國家污染物超低排放的要求，對燒結廠廢氣顆粒物排放進行超低治理的改造項目。經前期的考察、調研、技術交流與分析，最終選用了工藝先進、成熟、可靠、治理措施更加適宜的濾筒除塵技術，對燒結廠配料除塵、整粒除塵、皮帶上料除塵、原料除塵四臺除塵設施進行了改造。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，同時兼具節(jié)省能源、便于運行維護的優(yōu)點，實現(xiàn)了良好的經濟效益和社會環(huán)境效益。