貝捷環(huán)保：提供最優(yōu)質(zhì)的粉塵、廢氣處理設(shè)備，一家專注于工業(yè)粉塵處理設(shè)備的環(huán)保設(shè)備制造廠商

貝捷環(huán)保：燒結(jié)環(huán)境除塵超低排放技術(shù)研究及生產(chǎn)應(yīng)用

摘要：隨著環(huán)保要求的不斷提高，除塵系統(tǒng)的排放濃度標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格。超低排放已成為除塵技術(shù)發(fā)展的重要趨勢，系統(tǒng)設(shè)計在超低排放除塵技術(shù)中起著關(guān)鍵的作用。本文介紹了風(fēng)速、管網(wǎng)阻力平衡、收塵器風(fēng)速和濾膜器的濾風(fēng)速度等。研究和分析了除塵系統(tǒng)顆粒排放控制的主要影響因素，得出了相應(yīng)的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)。粉塵排放濃度的實際應(yīng)用小于10毫克/立方米，用于龍鋼3#燒結(jié)機除塵系統(tǒng)。它為類似項目的超低排放提供了參考。

超低排放的概念最早應(yīng)用于燃煤電廠的環(huán)保改造中，其對于煙塵排放的要求是在基準(zhǔn)條件下，排放濃度≤10mg/Nm3。近年來超低排放技術(shù)逐漸成為熱議的話題，在燃煤電廠煙氣治理中也得到了廣泛的實踐。而在鋼鐵企業(yè)燒結(jié)工序的環(huán)境除塵系統(tǒng)中，超低排放的實例依然鮮見。國豐鋼鐵132m2燒結(jié)機配料室除塵改造、萊鋼1#105m2燒結(jié)機機尾除塵改造等工程中，顆粒物排放依然只能達到≤30mg/Nm3。本文根據(jù)工程實際情況，在龍鋼3#燒結(jié)機配料除塵系統(tǒng)設(shè)計過程中貫徹了綜合性、精細(xì)化系統(tǒng)設(shè)計的理念，設(shè)計時通過對抽風(fēng)罩罩口風(fēng)速、管網(wǎng)阻力平衡、除塵器過濾風(fēng)速及覆膜濾料四個主要粉塵排放影響因素進行綜合考慮，實現(xiàn)了該工程粉塵排放≤10mg/Nm3的要求，達到了超低排放的目的。

1排放控制的主要影響因素研究

1.1罩口風(fēng)速的影響

罩口風(fēng)速即為抽風(fēng)罩與工藝設(shè)備接口的斷面風(fēng)速，由除塵風(fēng)量和抽風(fēng)罩口面積兩個參數(shù)決定。罩口風(fēng)速對粉塵排放濃度的影響很大。罩口風(fēng)速過低，起不到控制揚塵的目的;罩口風(fēng)速過高，則容易將物料抽入風(fēng)管，導(dǎo)致除塵器入口濃度超限。除塵器入口濃度超限可能帶來以下兩個方面的問題。

（1）單位面積濾料處理的粉塵量增加。粉塵量的增加將會使濾袋超負(fù)荷運行，排放無法達標(biāo)。

例如在某廠的一混除塵系統(tǒng)改造過程中，由于施工的原因，造成罩口風(fēng)速過高，導(dǎo)致實測除塵器入口濃度在30g/m3左右(設(shè)計值為10g/m3)。在停機整改將罩口風(fēng)速降到合理水平后，入口含塵濃度正常，排放也隨即達標(biāo)。罩口風(fēng)速從4.0m/s下降到2.0m/s的過程中，排放濃度下降明顯。當(dāng)罩口風(fēng)速下降到2.0m/s時，排放濃度達到設(shè)計值(10g/m3)。因而在超低排放除塵系統(tǒng)設(shè)計時，可取2.0m/s為基準(zhǔn)設(shè)計值。

（2）進入除塵器的大顆粒物料增加。大顆粒物料的增加會加快濾袋的磨損。于此工況運行一段時間后，將出現(xiàn)眾多濾袋連續(xù)破袋的現(xiàn)象。只要有一條濾袋破損，排放濃度將瞬間提高，無法實現(xiàn)近零排放。此外，在基準(zhǔn)設(shè)計值基礎(chǔ)上，罩口風(fēng)速的選取還應(yīng)根據(jù)物料的不同而不同。一般原則為：較輕的細(xì)粉塵選較低的過濾風(fēng)速，較重的粗顆粒可以適當(dāng)提高其過濾風(fēng)速。

1.2阻力平衡的影響

除塵系統(tǒng)管網(wǎng)阻力平衡能否實現(xiàn)是整個系統(tǒng)成功與否的關(guān)鍵。公式(1)、(2)、(3)描述了管網(wǎng)阻力平衡對實際運行風(fēng)量影響的機理。管道支路阻力損失如公式(1)所示，與管道內(nèi)運行風(fēng)量的平方成正比。由于運行時各支路末端至風(fēng)機入口阻力損失之間有相等關(guān)系(公式(2)，從而推導(dǎo)出各支路比阻系數(shù)與運行風(fēng)量的平方之乘積相等。系統(tǒng)阻力失衡，即各支路比阻系數(shù)S與設(shè)計值不一致，這也就會導(dǎo)致運行風(fēng)量Q與設(shè)計值不一致，除塵點風(fēng)量偏離設(shè)計值。設(shè)計風(fēng)量偏離除了造成罩口風(fēng)速也相應(yīng)偏離外，同時還會帶來管道堵塞、磨損等一系列問題。

其中：P—支路末端至風(fēng)機入口阻力損失，Pa;S—比阻系數(shù);Q—末端運行風(fēng)量，m3/h。龍鋼3#燒結(jié)機采用中冶長天暖通分院研發(fā)的阻力平衡器專利技術(shù)，該技術(shù)是一種全平衡系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)。它的特點是采用阻力平衡器代替阻力調(diào)節(jié)閥，同時配合專業(yè)的阻力平衡計算程序，在設(shè)計階段即可完成全部管路的阻力平衡。這一技術(shù)能夠最大程度實現(xiàn)運行風(fēng)量與設(shè)計風(fēng)量一致，確保設(shè)計意圖的實現(xiàn)。除塵系統(tǒng)現(xiàn)場按圖安裝完成以后即可使用，無需人工調(diào)節(jié)，簡單快捷。并且阻力平衡器采用耐磨襯里，能保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定的運行。

1.3過濾風(fēng)速的影響

本次設(shè)計選擇脈沖袋式除塵器作為凈化設(shè)備。脈沖袋式除塵器穩(wěn)定性好，效率高，直徑2μm以上的粉塵捕捉效率可以達到99%。就工程實際應(yīng)用的情況而言，袋式除塵器是目前能達到超低排放的最佳選擇。過濾風(fēng)速是決定袋式除塵器過濾面積的基本參數(shù)。過濾風(fēng)速太高，會造成壓力損失過大，降低除塵效率，加快濾料的堵塞和磨損。但是過濾速度太低，則影響除塵器的經(jīng)濟性。實驗數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)過濾風(fēng)速低于1.0m/min時，進一步降低過濾風(fēng)速除塵效率不再提高。

過濾風(fēng)速在1.0～1.5m/min區(qū)間，除塵效率下降最快。因此，在做超低排放設(shè)計時，過濾風(fēng)速的選擇必須十分慎重。本工程根據(jù)粉塵特性、除塵器入口濃度、附加安全系數(shù)等因素綜合考慮，選擇除塵器過濾風(fēng)速為0.6m/min。

1.4濾料的影響

龍鋼3#燒結(jié)機袋式除塵器的過濾材料采用聚四氟乙烯覆膜濾料(簡稱覆膜濾料)，此覆膜濾料是由一種多微孔、極光滑、又憎水的聚四氟乙烯過濾薄膜與不同基材(如滌綸針刺氈)復(fù)合而成。覆膜濾料過濾效率不受粒徑分布影響，能捕捉超細(xì)粉塵，除塵效率高。普通濾料對于1μm以下的粉塵處理效率低。在近零排放時，煙囪排出的粉塵幾乎全是PM2.5粉塵，覆膜濾料對PM2.5粉塵有很高的過濾效率，能夠達到超低排放的要求。

2結(jié)束語

2.1排風(fēng)罩罩口風(fēng)速過高會導(dǎo)致除塵器排放濃度升高。根據(jù)除塵系統(tǒng)現(xiàn)場實測結(jié)果，宜采用2.0m/s作為抽風(fēng)罩罩口風(fēng)速設(shè)計的基準(zhǔn)值;管網(wǎng)阻力平衡是確保除塵系統(tǒng)按設(shè)計意圖運行的關(guān)鍵，必須在精細(xì)設(shè)計的基礎(chǔ)上進行嚴(yán)格的阻力平衡計算，并且要有相應(yīng)設(shè)備保證系統(tǒng)的阻力平衡，最好采用全平衡的系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)，中冶長天暖通分院研發(fā)的阻力平衡器專利技術(shù)可實現(xiàn)這一功能;除塵器過濾風(fēng)速宜在1.0m/min的基礎(chǔ)上增加必要的余量，龍鋼3#燒結(jié)配料袋式除塵系統(tǒng)選擇的0.6m/s的過濾風(fēng)速可以作為重要參考案例;結(jié)合以上系統(tǒng)條件，再采用覆膜濾料作為袋式除塵器的過濾材料，能夠最終達到排放濃度≤10mg/Nm3的超低排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.2超低排放是除塵環(huán)保行業(yè)的重要機遇和挑戰(zhàn)，其對除塵系統(tǒng)設(shè)計的整體性和精細(xì)化提出了更高的要求。

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來源：《中外交流》