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石灰回转窑窑尾粉尘超低排放的对策

北极星环保网来源:鞍钢技术 王福有2019/7/22 9:16:03我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:超低排放 除尘器 袋式除尘

北极星环保网讯:针对鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司石灰回转窑窑尾粉尘未达到超低排放标准的问题,采取了优化除尘器滤料、滤袋结构、布袋喷吹制度,优化风煤配比和治理除尘器漏风率等措施后,回转窑窑尾粉尘浓度降至 6 mg/m3,氧含量控制在 10%以下,达到了超低排放的目标。

近年来, 国内各地日益严重的灰霾天气引起社会各界的关注, 其主要原因之一是工业废气中粉尘排放浓度高。2018 年 5 月,生态环境部研究起草 了 《钢铁企业超低排放改造工作方案 (征 求意见稿)》, 要求冶金石灰回转窑粉尘排放浓度小于 10 mg/m3。炼钢工业大气污染物排 放标准(GB28864-2012)中要求,石 灰 窑、白 云 石 窑 尾 气中的氧含量小于 8%。鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司原来执 行企业内控的排放浓度(≤20 mg/m3),实际达到 10 mg/m3左右,尾气中氧含量为 13%~15%, 未达到超低排放的标准要求。

本文分析了鞍钢股份有限公司石灰回转窑窑尾排放情况, 提出降低窑尾废气中粉尘和氧含量的具体措施,以达到排放标准。

1 影响回转窑粉尘超低排放的原因分析

1.1 尾气中粉尘浓度高

尾气中粉尘浓度高是由于粉尘未被布袋有效过滤掉而进入尾气中造成的。分析原因如下。

(1) 除尘器滤料的选择不合理。滤料不符合窑尾烟气工况要求, 耐高温和耐碱度不足导致布袋损坏。

(2) 滤袋的结构不合理。袋口处与花板接触不严密,袋底受气流冲刷严重,使该部位寿命与袋身不同步。

(3) 布袋喷吹制度不合理。除尘器运行过程中,喷吹制度对排放浓度起到关键作用。喷吹压力大,超过了布袋的破裂强度,造成布袋局部吹漏;喷吹压力不足,清灰力度不能作用到布袋底部,导致布袋表面尘饼不能剥落,形成局部积灰。由于鲅鱼圈石灰回转窑喷吹压力和喷吹时间未能满足清灰要求,喷吹管的喷吹孔径变形造成气流变形,结果损坏布袋,影响布袋寿命及除尘效果。

(4) 灰仓堵料比较严重, 除尘灰积灰过多掩埋了布袋,布袋长时间浸在除尘灰里最终损坏。

1.2 尾气中氧含量高

(1) 测试设备及测试位置

采用便携式烟气分析仪测定窑尾不同位置烟气中的氧含量,测试设备规格及参数见表 1。测试部位为两条回转窑(2#、3#回转窑)除尘器前、后部位。除尘器前的部位为掺冷风阀后的测试孔,除尘器后的部位为烟囱的测试孔。

QQ截图20190722091209.jpg

(2) 测试结果及分析测试结果见表2。

QQ截图20190722091144.jpg

3#窑未掺冷风,计算其除尘器漏风系数及漏风率如下:

除尘器前空气过剩系数:

α1=21/(21-13.43)=2.77 (1)

除尘器后空气过剩系数:

α2=21/(21-14.6)=3.28 (2)

漏风系数:

△α=α2-α1=3.28-2.77=0.51 (3)

漏风率:

δ=△α×90%/α1=0.51×90%/2.77=16.57% (4)

式(1)~(2)中的 21 为空气中氧含量。

对以上测试数据进行分析,得出以下结论:

(1) 经计算,3#窑除尘器在未掺冷风状态下,漏风率为 16.57%,与除尘器设计漏风率的标准要求(5%)还有较大优化空间。

(2) 2#和 3#窑未掺冷风时, 废气中氧含量分别为 13.87%和 13.43%,平均氧含量为 13.65%,说明除尘器前系统及燃烧配风带入较多冷风。

(3) 通过 2#窑测试可知,掺冷风 50%时,氧含量 提 高 了 1.49%;掺 冷 风 30%时氧含量提高了0.88%,因此可通过降低废气温度,减少掺冷风量,从而控制氧含量。

尾气中氧含量高意味着过多的冷空气进入系统内, 增大了风量, 这包括工艺因素和非工艺因素。工艺因素包括风煤配比不合理带入过多的氧气和为保护布袋开启掺冷风阀掺入的氧气。非工艺因素主要是由于除尘器、预热器、窑头和窑尾部位漏风造成的。

延伸阅读:

袋式除尘器常见故障及解决办法

某钢厂出铁场除尘布袋灼损探析

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