某鋼廠3200m3高爐爐前除塵改造實(shí)踐

袁俊華（華菱漣源鋼鐵股份有限公司，湖南 婁底 417009）

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某鋼廠3200m3高爐爐前除塵改造實(shí)踐

袁俊華（華菱漣源鋼鐵股份有限公司，湖南 婁底 417009）

本文介紹了南方某鋼廠3200m3高爐爐前除塵的整治手段及效果，并提出了爐前除塵的管理思路與規(guī)范。

爐前除塵；環(huán)保；節(jié)能；改造；標(biāo)準(zhǔn)化

引言

高爐出鐵場作為煉鐵廠環(huán)境的主要污染源，其除塵節(jié)能環(huán)保的意義重大。

南方某鋼廠3200m3高爐投產(chǎn)于2009年10月，采用雙矩形出鐵場，設(shè)有4個(gè)出鐵口。高爐出鐵場除塵采用2臺長袋低壓脈沖袋式除塵器，每臺布袋除塵器的處理煙氣量1，000，000m3/h，濾袋數(shù)量5712條，有效過濾面積14000m2；除塵風(fēng)機(jī)采用離心式引風(fēng)機(jī)，共2臺，雙吸雙支撐結(jié)構(gòu)，風(fēng)機(jī)的機(jī)殼設(shè)置了隔聲包覆，可將風(fēng)機(jī)的噪聲控制在85dB（A）以下，風(fēng)機(jī)電機(jī)功率2240kW，電壓10kV。單臺風(fēng)機(jī)每年的電耗費(fèi)用在700萬元左右，消耗巨大。

高爐自投產(chǎn)以來，由于設(shè)計(jì)、施工方面等原因，出鐵場除塵沒有達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)想的效果。原設(shè)計(jì)除塵風(fēng)機(jī)日常只需開一臺運(yùn)行，只有在兩個(gè)鐵口同時(shí)出鐵才開兩臺。但由于除塵效果不理想，實(shí)際上是2臺除塵風(fēng)機(jī)24h不間斷運(yùn)行，能耗巨大，即使2臺這么大風(fēng)量的風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行，除塵效果仍不理想。因此，對其改造迫在眉睫。

1　工藝條件及除塵方式

工藝操作參數(shù)為：

（1）日產(chǎn)量（t/d）：7360；

（2）日出鐵次數(shù)（次/d）：15；

（3）兩次出鐵間隔（min）：96；

（4）一次出鐵時(shí)間（min）：90；

（5）塵源點(diǎn)：鐵口、砂口、擺動流嘴、鐵溝、渣溝及爐頂上料皮帶頭部卸料點(diǎn)。

出鐵場除塵系統(tǒng)主要捕集高爐開鐵口、出鐵、堵鐵口及鐵水澆鑄等整個(gè)過程所產(chǎn)生的煙氣，以改善出鐵場勞動條件和附近區(qū)域的環(huán)境衛(wèi)生，防止大氣污染。

按高爐工藝布置，高爐出鐵場成90°角對稱布置4個(gè)出鐵口。每個(gè)鐵口都有一條主溝、一個(gè)砂口、一條鐵溝、一個(gè)擺動流嘴和一條渣溝。設(shè)置在風(fēng)口平臺下鐵口頂部和側(cè)面的吸風(fēng)罩，排除鐵口、主溝區(qū)域散發(fā)出的煙塵；砂口、擺動流嘴和渣溝處，采用密閉式吸風(fēng)罩進(jìn)行抽風(fēng)，有效地控制煙塵。

根據(jù)矩形出鐵場的特點(diǎn)、出鐵次序以及塵源點(diǎn)所處的位置，并根據(jù)同類高爐出鐵場除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及運(yùn)行使用情況，本出鐵場除塵設(shè)計(jì)兩套除塵系統(tǒng)，編號為C-1、C-2。兩套除塵系統(tǒng)由帶電液動蝶閥的管路連通，根據(jù)4個(gè)鐵口輪流出鐵（一般呈對角線）次序，當(dāng)某一鐵口出鐵但交錯(cuò)兩個(gè)鐵口未重疊出鐵時(shí)，可使用一套除塵系統(tǒng)來完成其對應(yīng)的兩個(gè)鐵口的塵源捕集及除塵工作；當(dāng)高爐出鐵出現(xiàn)高峰期，交錯(cuò)兩個(gè)出鐵口重疊出鐵時(shí)，兩套除塵系統(tǒng)同時(shí)啟用。爐頂上料皮帶頭部的抽塵管路分為兩路接入2套除塵系統(tǒng)，可保證其中任何一套除塵系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，都能對爐頂上料皮帶頭部塵源進(jìn)行除塵。

每一個(gè)鐵口在出鐵定點(diǎn)前10min開始開鐵口，鐵口抽塵點(diǎn)開始工作。鐵口打開后，打開該組其它各抽風(fēng)點(diǎn)全部進(jìn)行抽風(fēng)。一次鐵出完用泥炮堵住鐵口。堵口后，鐵口頂抽塵和砂口、渣鐵溝、擺動溜嘴各點(diǎn)延時(shí)5min停止抽風(fēng)；鐵口處側(cè)抽風(fēng)點(diǎn)則在堵口后延時(shí)30min（泥炮退出鐵口后）后停止抽風(fēng)，這一組的除塵點(diǎn)全部結(jié)束作業(yè)。

2　3200m3高爐出鐵場煙氣參數(shù)

2.1 煙氣量

出鐵口頂：24×104m3/h

出鐵口側(cè)：12×104m3/h

砂口（含鐵溝）：8×104m3/h

擺動流嘴：26×104m3/h

渣溝：2×104m3/h

爐頂：6×104m3/h

小計(jì)：78×104m3/h

做泥套：12×104m3/h

合計(jì)：90×104m3/h

2.2 煙氣溫度

鐵口：150℃

砂口：130℃

擺動流嘴：70℃

渣溝：120℃

爐頂：40℃

3　存在的問題

根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，吸塵點(diǎn)所需風(fēng)量為78×104m3/h，及時(shí)加上做泥套一共需要的風(fēng)量為90×104m3/h，而單臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為100×104m3/h，考慮10%的漏風(fēng)率也還是足夠的，但實(shí)際效果不行主要是如下幾個(gè)方面：

3.1 鐵口頂吸罩設(shè)計(jì)不合理

其結(jié)構(gòu)如圖1，不能完全罩住鐵口煙塵發(fā)生點(diǎn)，面積與結(jié)構(gòu)不合理，不能將高爐出鐵產(chǎn)生的煙塵收集起來抽走，需要進(jìn)行改造。

圖1　頂吸罩（改造前）

3.2 擺動流嘴吸風(fēng)口設(shè)計(jì)不合理

其結(jié)構(gòu)如圖2，設(shè)計(jì)此處風(fēng)量26×104m3/h，實(shí)際只有 2個(gè)800mm×800mm對角有吸風(fēng)口，吸風(fēng)口面積過小，達(dá)不到設(shè)計(jì)的風(fēng)量分配要求，出鐵經(jīng)常性的冒黃煙污染環(huán)境，尤其是擺動流嘴擺動時(shí)更是造成半個(gè)爐臺都被黃煙籠罩。

3.3 擺動流嘴下方與鐵水罐距離過遠(yuǎn)

擺動流嘴的方框下部進(jìn)風(fēng)面積過大，需在擺嘴下部安裝封閉裝置，盡可能做到方框與下面鐵路上的鐵水灌無縫接合，以達(dá)到最大限度利用此處風(fēng)量負(fù)壓及盡量避免受“橫風(fēng)”的影響。改造之前的結(jié)構(gòu)見圖3。

圖2　擺動流嘴吸風(fēng)口（改造前）

圖3　擺動流嘴的方框（改造前）

3.4 爐前溝蓋板缺失

由于開爐初期溝蓋板設(shè)計(jì)缺陷，使用壽命短，燒損后沒有及時(shí)恢復(fù)，導(dǎo)致出鐵時(shí)渣鐵溝大部分都是敞開的，沒有將煙塵捕捉在風(fēng)道內(nèi)，導(dǎo)致煙塵外溢嚴(yán)重，整個(gè)爐臺煙霧繚繞。

3.5 除塵管磨穿漏風(fēng)

高爐投產(chǎn)兩年后的除塵管磨穿后沒有及時(shí)修補(bǔ)或更換而到處漏風(fēng)，特別是管道彎頭部位磨損厲害，造成風(fēng)量巨大的損失與浪費(fèi)。

3.6除塵布袋未及時(shí)更換

2臺布袋除塵器在線共有布袋11424條，全部更換一輪需要費(fèi)用210萬元左右。由于費(fèi)用等原因，除塵布袋出現(xiàn)破損、“灌腸”后未及時(shí)更換，多個(gè)箱體因此離線，過濾面積大幅減少，整個(gè)除塵系統(tǒng)運(yùn)行在非正常狀態(tài)下。

3.7布袋反吹系統(tǒng)維護(hù)沒跟上

布袋除塵器設(shè)計(jì)是采取離線清灰的方式，而設(shè)計(jì)中離線閥的開關(guān)信號是虛擬信號，不能正確反映離線閥的實(shí)際狀態(tài)，由于維保人員的技術(shù)素養(yǎng)及責(zé)任心，在離線閥檢修后有大量的離線閥氣管接反，導(dǎo)致多個(gè)箱體非正常離線，也造成布袋除塵過濾面積大幅減少。

離線閥軸承在一次設(shè)備隱患排查中發(fā)現(xiàn)有112個(gè)軸承需要更換，設(shè)備維護(hù)沒有按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行點(diǎn)檢維護(hù)，導(dǎo)致除塵器被人為的削減了其除塵能力。

3.8未按操作規(guī)程操作

原設(shè)計(jì)中出鐵場除塵系統(tǒng)在高爐的4個(gè)出鐵口分組設(shè)置電液動閥門，通過爐前控制，根據(jù)出鐵情況進(jìn)行切換，以實(shí)現(xiàn)對出鐵期的出鐵口進(jìn)行抽風(fēng)除塵。實(shí)際爐前工經(jīng)常將未出鐵的鐵口蝶閥打開而忘記關(guān)閉，導(dǎo)致風(fēng)量大量浪費(fèi)。特別是一個(gè)鐵口在出鐵，另外一個(gè)鐵口在做完泥套后而忘記關(guān)頂吸和側(cè)吸的蝶閥，僅此“遺忘”就損失36×104m3/h的風(fēng)量。所以規(guī)范操作，培養(yǎng)爐前工良好習(xí)慣是當(dāng)務(wù)之急。

4　設(shè)備改造及管理規(guī)范

4.1 4個(gè)鐵口頂吸罩的改造

針對存在的問題改造如圖4～5。

圖4　頂吸罩（改造后）

圖5　頂吸罩（改造后）

將頂吸吸口調(diào)整，寬度變?yōu)樵瓉淼?/3，并在兩側(cè)增加三角形導(dǎo)流槽。

4.2 擺動流嘴吸風(fēng)口改造

改后如圖6，由原來的對角兩個(gè)吸口變成四個(gè)吸口，并增加吸塵面積，以達(dá)到設(shè)計(jì)中的風(fēng)量分配要求，使其最大程度的契合設(shè)計(jì)要求。

圖6　擺動流嘴吸風(fēng)口（改造后）

4.3 擺嘴流嘴方框改造

改后如圖7，吸風(fēng)口進(jìn)行了密封，下沿離鐵水罐口只有100mm左右，最大程度的避免了抽野風(fēng)，也最大限度的避免“橫風(fēng)”對除塵的影響。

圖7　擺動流嘴方框（改造后）

4.4 不惜成本，補(bǔ)齊溝蓋板

共投資200萬左右采購并重新設(shè)計(jì)溝蓋板，并規(guī)定爐前出鐵前按規(guī)定將溝蓋板蓋嚴(yán)，將煙塵通過溝蓋板下的密閉空間形成的風(fēng)道導(dǎo)入吸塵點(diǎn)抽走，不使煙塵外溢。

4.5 對磨穿的除塵管道進(jìn)行修補(bǔ)或更換

首先對所有的除塵管道進(jìn)行一次測厚排查，將磨損量超過1/3的管道進(jìn)行更換，彎頭部位進(jìn)行耐磨處理以提高其使用壽命。

4.6 有計(jì)劃的對布袋進(jìn)行檢查及更換

建立布袋定期更換制度，每兩年整體更換一輪，確保布袋完好。

4.7 對離線閥一個(gè)一個(gè)的排查，將接反的氣缸軟管恢復(fù)，并對卡死的離線閥軸承進(jìn)行更換。

4.8 制定嚴(yán)格的管理制度，規(guī)范操作

高爐車間根據(jù)改造后的除塵系統(tǒng)重新擬定了操作規(guī)程并下發(fā)班組學(xué)習(xí)，由主控室監(jiān)督考核，確保爐前標(biāo)準(zhǔn)化操作執(zhí)行到位。

5　改造效果

經(jīng)過上文所述一系列改造，爐前除塵現(xiàn)只需開一臺風(fēng)機(jī)就可以達(dá)到效果，電費(fèi)每年節(jié)省700萬元左右；煙囪煙氣含塵量達(dá)到國家環(huán)保要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。

6　總結(jié)

事實(shí)證明，爐前除塵改造成功是設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化管理的結(jié)果，解決問題我們也要有系統(tǒng)的思維，只有通盤考慮，將每一個(gè)影響因素都予以消除，最后達(dá)到預(yù)想的結(jié)果就是水到渠成之事。

袁俊華（1981-），男，工程師，本科，主要從事設(shè)備管理等工作。

TF542

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2095-2066（2016）07-0213-02

2016-2-20