2020/10/23 17:02:20
針對目前鋼鐵廠應(yīng)用除塵設(shè)施進行污染物排放控制過程中存在的問題影響,文章分析了研究鋼鐵廠工業(yè)除塵設(shè)施改進的現(xiàn)實意義與靜電除塵器應(yīng)用現(xiàn)狀,并提出了具體問題控制的改進策略,其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。結(jié)果表明,工業(yè)生產(chǎn)污染物排放的新要求以及工藝與設(shè)備維護的局限,是影響鋼鐵廠工業(yè)除塵設(shè)施運行效果的主因。
鋼鐵廠作為工業(yè)建設(shè)發(fā)展中的重要一環(huán),其污染物排放量控制直接決定了行業(yè)可持續(xù)化發(fā)展目標(biāo)實行效果。然而現(xiàn)有的除塵設(shè)施并沒有以高效的狀態(tài)作用于大氣污染物的排放控制系統(tǒng),這就使其難以滿足環(huán)境保護策略對其提出的要求。此外,受不同廠家對除塵工藝與設(shè)備維護管理工作的技術(shù)掌握水平不同的影響,除塵設(shè)施的運行優(yōu)勢并未達到應(yīng)有的價值?;诖?,相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)加大鋼鐵廠除塵設(shè)施應(yīng)用現(xiàn)狀的研究力度,以提高除塵設(shè)施改進的效果,從而加快工業(yè)發(fā)展的可持續(xù)化建設(shè)進程。
1 研究鋼鐵廠除塵設(shè)施改進的現(xiàn)實意義
鋼鐵廠的生產(chǎn)過程,不可避免每天需要排放出大量的廢氣、廢水以及廢渣。據(jù)統(tǒng)計,年產(chǎn)為600萬噸的鋼鐵廠每小時要排出106m3的廢氣,其中粉塵所占比例最高,即廢氣中各類粉塵的產(chǎn)量總和是鋼鐵產(chǎn)品產(chǎn)量的8%~12%。這些攜帶污染物的粉塵如不經(jīng)處理地排放到大氣環(huán)境中,不僅會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,還會使煙氣中的可燃氣體與Fe等可再利用的原料無法回收,進而造成極大的浪費。為此,鋼鐵廠必須設(shè)置相關(guān)的除塵設(shè)施,來控制這一污染影響。以鋼鐵廠最常采用的除塵設(shè)施靜電除塵器(ESP)為例,其使用庫侖力將氣體中的液滴與粉塵分離開來,其具有處理煙氣量大、除塵效率高且設(shè)備阻力低等優(yōu)勢。然而,各個鋼鐵企業(yè)對除塵設(shè)施工藝以及維護工作開展的認(rèn)識存在很大差異,這就導(dǎo)致靜電除塵器作用于實踐的效率效果要比設(shè)計目標(biāo)值低。目前,工業(yè)發(fā)展對其提出的環(huán)境保護系統(tǒng)建設(shè)要求日趨復(fù)雜化、細節(jié)化,在這種高要求下,除塵器的運行使用是否能夠達到污染物排放目標(biāo)令人堪憂。針對這一問題,相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)在明確鋼鐵廠除塵設(shè)施應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,找出具有適用性的改進策略,以提高鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效率。
2 鋼鐵廠除塵設(shè)施應(yīng)用現(xiàn)狀
現(xiàn)階段,電除塵器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵廠的轉(zhuǎn)爐煤氣一次除塵、熱電廠以及燒結(jié)等方面。然而,由于不同廠家對除塵工藝與設(shè)備維護管理工作的技術(shù)掌握水平不同,使得很多除塵器的設(shè)計作用效果并沒有全部發(fā)揮出來。而隨著鋼鐵廠大氣污染區(qū)排放新標(biāo)準(zhǔn)的落實,電除塵器面臨著嚴(yán)峻的考驗。據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計,導(dǎo)致鋼鐵廠除塵器除塵作業(yè)效率不高的原因有很多,且又相互關(guān)聯(lián)。具體來說,因當(dāng)前鋼鐵企業(yè)使用的電除塵器大多為幾年前或是十幾年建成,所以其運行仍以當(dāng)時環(huán)境保護部門要求的污染物排放標(biāo)準(zhǔn),這就導(dǎo)致電除塵器要比當(dāng)前的集塵面積小。如表1所示為相關(guān)管理部門根據(jù)當(dāng)前排放指標(biāo)對除塵設(shè)備使用效果進行調(diào)查結(jié)果。
從表1中可以看出,鋼鐵廠很多除塵設(shè)備并不能滿足當(dāng)前排放指標(biāo)的要求。此外,原材料市場的多元化發(fā)展也是造成除塵器工況惡化的原因所在。例如,鋼鐵廠原料礦石設(shè)置的多元化,使得冶煉過程中產(chǎn)生的粉塵性質(zhì)存在極大差異。此狀態(tài)下,當(dāng)煙氣粉塵中的比電阻、粒徑以及濃度發(fā)生改變,比電阻小或是高出電除塵器適用范圍,就能大幅度降低鋼鐵廠電除塵器的除塵效率。從除塵設(shè)施使用角度來看,鋼鐵廠的電除塵器會隨著使用時間的增加,導(dǎo)致各個功能部件出現(xiàn)電腐蝕、螺栓脫焊以及變形等老化問題。而鋼鐵廠過于重視經(jīng)濟生產(chǎn)效率的控制,使得非生產(chǎn)設(shè)備維護受到了忽視,這就不僅降低了資源的使用效率,還造成了煙氣與粉塵可用資源的浪費。為此,相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)加大除塵設(shè)施維護及管理力度,以滿足社會主義現(xiàn)代化建設(shè)對工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能的需求。
3 優(yōu)化鋼鐵廠除塵設(shè)施改進策略
3.1 改變煙塵性質(zhì)
研究表明,會對除塵器帶來影響的煙氣性質(zhì)主要包括粉塵密度、粉塵濃度、粉塵粒徑分布以及粉塵比電阻等。通常情況下,適用于鋼鐵廠靜電除塵器的比電阻值為104~1011Ω·cm。但當(dāng)粉塵比電阻值超出這個范圍,靜電除塵器運行維護人員要對其煙氣粉塵進行調(diào)質(zhì)。例如,在采用轉(zhuǎn)爐LT干法進行鋼鐵廠除塵工作的噴水調(diào)質(zhì)。此過程要結(jié)合除塵工藝設(shè)計,即通過調(diào)節(jié)煙氣粉塵的比電阻值來實現(xiàn)除塵器高效除塵目標(biāo)。值得注意的是,為防止電暈出現(xiàn)閉塞問題,如煙氣粉塵濃度大于30g/Nm3時,改進設(shè)計人員可通過設(shè)置初除塵器來控制除塵效果。
3.2 調(diào)節(jié)設(shè)備狀況
鋼鐵廠除塵設(shè)備狀態(tài)對除塵設(shè)備運行效率的影響主要體現(xiàn)在設(shè)備運行維護與制作安裝方面。與其他工業(yè)設(shè)備不同,電除塵器具有體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且噸位重的特點,因此其用于煤氣回收的圓式電除塵器時,對焊接作業(yè)以及零部件加工要求較高,這就增加了部件制作的難度。針對這一問題,要想通過改進措施來提高電除塵器的除塵效率,需保證電除塵器的安裝精度。具體來說,在對整機進行實際安裝作業(yè)時,不僅要克服因制造局部缺陷以及運行堆放過程可能帶來的變形問題,還要滿足各項技術(shù)對設(shè)備運行提出的要求。由此可以看出,這是一項技術(shù)性很強改進過程,為此相關(guān)建設(shè)人員要采用正確的操作管理手段,并通過制定檢修計劃來確定小修、大修以及定期檢修的時間與內(nèi)容,以提高改進策略的應(yīng)用效用。這是避免設(shè)備不良狀況對鋼鐵廠除塵器運行帶來影響的有效方法,研究人員應(yīng)將其重視起來。
3.3 優(yōu)化設(shè)備參數(shù)
電除塵器的內(nèi)部參數(shù)主要是指清灰方式、氣流速度以及比集塵面積。其中鋼鐵廠靜電除塵器大多的清灰方式為振打清灰,通過控制振打周期,就能避免設(shè)備煙氣出口出現(xiàn)二次揚塵。在氣流速度參數(shù)方面,因其大小是與所需電除塵器尺寸成反比關(guān)系的,因此,可判斷出除塵效率和平衡設(shè)施投資關(guān)系。即相關(guān)設(shè)備運行管理人員應(yīng)將氣流速度控制在0.8~1.2m/s,將電場內(nèi)部的逗留時間控制在8~12s。對于電除塵器的比集塵面積來說,其選用的正確性是保證電除塵器是否能夠達到當(dāng)前污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)。當(dāng)前階段,我國因長期處在環(huán)保除塵投入力度不高狀態(tài)下,使得鋼鐵廠除塵器操作管理人員始終沒有將排放標(biāo)準(zhǔn)提高后的比集塵面積的科學(xué)合理調(diào)整工作重視起來,這就減少了電除塵器比集塵面積,即大多處在60~110m2/m3/s。
為此,相關(guān)建設(shè)人員可借鑒國外電除塵比集塵面積的參數(shù)要求,即170~300m2/m3/s。這樣一來,就可以保證單室電場數(shù)可達7~8個。經(jīng)處理后的氣體排放,可達到5mg/m3的極限指標(biāo),即通過加大比集塵面積,是提高鋼鐵廠除塵效率的關(guān)鍵,也是達到國內(nèi)對大氣污染物排放要求的有效途徑。
4 結(jié)語
綜上所述,要想提高鋼鐵廠除塵設(shè)施的改進效果,需從除塵器設(shè)備運行使用的實際情況入手,即在明確問題故障出現(xiàn)原因后,即受不同廠家對除塵工藝與設(shè)備維護管理工作的技術(shù)掌握水平不同的影響,導(dǎo)致作用效果達不到設(shè)計目標(biāo)值。為此,設(shè)施改進處理人員應(yīng)通過改變煙塵性質(zhì)、調(diào)節(jié)設(shè)備狀況以及優(yōu)化設(shè)備參數(shù),來提高設(shè)備運行效率。對于設(shè)備參數(shù)設(shè)置達不到要求的情況,可通過借鑒國外成熟的參數(shù)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合國內(nèi)鋼鐵廠電除塵器設(shè)備運行的實際情況,來滿足經(jīng)濟發(fā)展對大氣污染物排放控制的目標(biāo)需求。這是實現(xiàn)現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)背景下工業(yè)可持續(xù)化發(fā)展目標(biāo)的關(guān)鍵,研究人員應(yīng)將其應(yīng)用于實踐,以滿足于人們提出的物質(zhì)生活水平需求。
來源:北極星環(huán)保
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