浅谈钢铁工业中袋式除尘技术的措施

1钢厂环境污染现状

1．1钢厂主要污染源

我国钢铁工业自1996年成为世界第一钢铁生产大国以来，钢产量逐年创出新高，如今我国的钢产量占世界钢产量的40%以上。

1．2厂房冒烟现象

众多钢厂除尘和运行维护投入始终跟不上钢铁产能的扩展，采用的除尘技术和装备水平也相对落后，炉窑类一次和二次除尘系统能力有限。当转炉、电炉等在加料兑铁或出钢时所产生的阵发性烟气导致了车间环境的严重污染和厂房冒烟。造成厂房冒烟现象的因素还有:如目前炼钢采用大量经压缩打捆、打包的废钢，这些废钢中含有可燃物，大部分以碳氢化合物的形式存在，如油漆、塑料、油脂等，也有电镀、镀锡的金属件。

2除尘关键技术和可行措施

2．1厂房三次除尘技术

通常烟气中的较大颗粒经车间大空间后得到沉降，能通过厂房外逸的一次颗粒绝大多数为PM2．5细颗粒。厂房三次除尘装置通常由厂房气楼集成罩(或屋顶烟罩)与切换阀门组成，其作用:一是对有污染源的厂房进行封闭，改变原有钢厂靠气楼自然通风的设计模式，防止PM2．5从厂房屋顶外逸;二是可以有效捕集PM2．5;三是可进行除尘抽气和机械排风的切换，以达到钢厂热车间的通风换气目的。厂房三次除尘技术最早应用在宝钢集团的转炉项目上，厂房顶上没有了可视烟气，如今已有10多套转炉采用了这一新技术。

2．2袋式除尘器的设计与加工制造技术

转炉和高、烧、焦等炉窑产生的烟粉尘特性呈多样性和复杂性，烟气治理技术向干法除尘发展。钢铁业需要淘汰落后的小炉窑，除尘系统将随炉窑向规模化发展，除尘器向大型化发展。钢厂烟囱林立，实现PM2．5细颗粒物排放控制的重任将由高效袋式除尘器担当。但从目前的使用效果和过滤效率来看还有差距，存在清灰力度过强或过弱，除尘器进风气流组织差，过滤风速和滤料选用不当，花板、袋笼和滤袋加工制作工艺简陋粗糙，施工安装马虎，设备漏风较大等问题。要解决好上述问题，除熟悉和掌握先进除尘工艺技术外，还应突破传统袋式除尘器的设计与加工制造技术。

2．2．1高效柔性清灰

影响除尘器过滤效率的因素较多，烟粉尘通过滤袋外表面的一层粉尘层进行过滤，刚投入使用的新滤料其过滤效率相对来说是较低的，随着积聚在滤袋上的粉尘层增厚，除尘效率将逐步上升，此时也伴随着滤袋阻力的上升，当达到设定值时需进行脉冲喷吹清灰，以降低除尘器运行阻力。过去人们为追求滤袋阻力越小越好的目标，通常采用强力喷吹或增加清灰频率。

2．2．2优化进风气流场分布并降低设备结构阻力

目前使用的除尘器进风形式有:下进风(灰斗进风)，侧面进风，中间进风等形式。从现场使用情况反馈来看，不良的除尘器容易出现:除尘器各仓室进风量分配不均，局部风速过高、阻力上升，造成过高气流对滤袋的冲涮磨损，而且风速过高会导致灰斗内产生涡流，造成粉尘的二次飞扬;局部进风管道风速过低，易造成管道积灰堵塞。研发除尘器进风气流场分布技术，采用Fluent软件和三维设计，能够知悉导流前后气流分布情况，提前消除上述缺陷，使气流场导流设计更为科学合理，同时延长滤袋寿命和降低结构阻力。

2．2．3注重加工制造和施工安装质量防止漏风

众所周知，除尘器整体加工制作装备水平和施工安装质量的优劣，决定了设备漏风率的大小。而除尘器花板和滤袋的加工制作则未引起足够的重视，细小的误差将会导致PM2．5从灰仓进入上箱体。图4所示是采用激光数控切割机工艺进行花板制作，这些工艺技术将有助于对产品加工制作的精度控制以防止PM2．5细颗粒物的穿透，满足更严的环保排放要求。

2．2．4合理选用滤料

滤料研发进展较快，普通滤料能满足对PM10颗粒物的有效过滤，对PM2．5颗粒物的过滤效率则较低。要有效过滤PM2．5，应结合钢厂不同生产工艺下的气体参数和除尘工艺要求，选用性能优、稳定性好的水刺毡滤料、新型涂层滤料、腹膜滤料、水刺毡+腹膜滤料等优等滤料。图6为水刺PPS，水刺滤料表面无须经过烧毛，孔径小、分布均匀，非常利于过滤细颗粒粉尘，后处理应用PTFE纳米涂层技术。刺PPS，其针刺表面孔径大，需要经过烧毛处理，空隙宜被烧毛处理后堵塞。

2．2．5过滤风速与超长袋脉冲技术

除尘器过滤风速的高低，与粉尘性质、过滤精度、滤袋阻力和设备的一次投资等有关。通常在一定的条件下，过滤风速低，则滤袋阻力低，过滤精度就高。目前就钢厂烟囱林立、烟尘排放密集的情况下，要治霾应先控制前体污染物。新颖超长袋脉冲除尘技术引起关注，开发由6m长袋向10m和12m的超长袋技术，优点明显，能满足企业对除尘系统的扩容需求，从而无需更改除尘器占地面积;同时又能降低滤袋过滤风速以提高过滤精度和降低运行阻力。

2．2．6袋式除尘与烧结脱硫脱二噁英组合使用

为消除烧结烟气中的SO2和二噁英，人们采用各种形式的脱硫塔工艺，如循环流化床或旋转喷雾吸收塔等，并向塔内喷吹脱硫剂颗粒用以吸收SO2，脱硫剂颗粒可以内循环使用并在除尘器图8超长袋除尘实验装置滤袋表面形成粉尘层，以提高除尘效率和再循环使用率;喷吹褐煤活性炭可以吸收烟气中的二噁英和重金属，但要达到符合排放的环保要求，还需通过袋式除尘。袋式除尘作为与干法和半干法脱硫塔组合使用的末端净化装置，其设计与脱硫塔工艺关联密切，德国许多钢铁公司如迪林根钢铁公司、萨尔茨吉特公司以及蒂森克虏伯欧洲分公司等，采用了EFA流化床工艺(曳流式吸收塔工艺)，而我国前期则较多采用了SDA旋转喷雾工艺。

3结语

钢铁企业是一个“大进大出”的污染大户和资源消耗大户，我国目前还不是钢铁强国，特别是环保装备水平和环保治理深度上与国外先进企业相比还存在较大差距，面临着全民关注的PM2．5排放和呼吸健康问题。钢厂烟囱林立、烟尘排放密集，PM10里面PM2．5的占比高达70%以上。如果能做到以钢厂上空的环境空气质量标准为要求，将30mg/Nm3的粉尘排放浓度控制到10mg/Nm3，那么我国7亿t钢产量仅炼钢、炼铁、烧结生产每天排入大气的粉尘将减少约672t，可想而知采用袋式除尘治霾任重道远。故从现在起应加大环保投入和技术研发力度，提升袋式除尘技术和装备水平，全面提高对细颗粒物的捕集效率和过滤精度。

作者：宋七棣 王永忠 徐天平 单位：科林环保装备股份有限公司