1鋼廠環境污染現狀

1．1鋼廠主要污染源

我國鋼鐵工業自1996年成為世界第一鋼鐵生產大國以來，鋼產量逐年創出新高，如今我國的鋼產量占世界鋼產量的40%以上。

1．2廠房冒煙現象

眾多鋼廠除塵和運行維護投入始終跟不上鋼鐵產能的擴展，采用的除塵技術和裝備水平也相對落后，爐窯類一次和二次除塵系統能力有限。當轉爐、電爐等在加料兌鐵或出鋼時所產生的陣發性煙氣導致了車間環境的嚴重污染和廠房冒煙。造成廠房冒煙現象的因素還有:如目前煉鋼采用大量經壓縮打捆、打包的廢鋼，這些廢鋼中含有可燃物，大部分以碳氫化合物的形式存在，如油漆、塑料、油脂等，也有電鍍、鍍錫的金屬件。

2除塵關鍵技術和可行措施

2．1廠房三次除塵技術

通常煙氣中的較大顆粒經車間大空間后得到沉降，能通過廠房外逸的一次顆粒絕大多數為PM2．5細顆粒。廠房三次除塵裝置通常由廠房氣樓集成罩(或屋頂煙罩)與切換閥門組成，其作用:一是對有污染源的廠房進行封閉，改變原有鋼廠靠氣樓自然通風的設計模式，防止PM2．5從廠房屋頂外逸;二是可以有效捕集PM2．5;三是可進行除塵抽氣和機械排風的切換，以達到鋼廠熱車間的通風換氣目的。廠房三次除塵技術最早應用在寶鋼集團的轉爐項目上，廠房頂上沒有了可視煙氣，如今已有10多套轉爐采用了這一新技術。

2．2袋式除塵器的設計與加工制造技術

轉爐和高、燒、焦等爐窯產生的煙粉塵特性呈多樣性和復雜性，煙氣治理技術向干法除塵發展。鋼鐵業需要淘汰落后的小爐窯，除塵系統將隨爐窯向規模化發展，除塵器向大型化發展。鋼廠煙囪林立，實現PM2．5細顆粒物排放控制的重任將由高效袋式除塵器擔當。但從目前的使用效果和過濾效率來看還有差距，存在清灰力度過強或過弱，除塵器進風氣流組織差，過濾風速和濾料選用不當，花板、袋籠和濾袋加工制作工藝簡陋粗糙，施工安裝馬虎，設備漏風較大等問題。要解決好上述問題，除熟悉和掌握先進除塵工藝技術外，還應突破傳統袋式除塵器的設計與加工制造技術。

2．2．1高效柔性清灰

影響除塵器過濾效率的因素較多，煙粉塵通過濾袋外表面的一層粉塵層進行過濾，剛投入使用的新濾料其過濾效率相對來說是較低的，隨著積聚在濾袋上的粉塵層增厚，除塵效率將逐步上升，此時也伴隨著濾袋阻力的上升，當達到設定值時需進行脈沖噴吹清灰，以降低除塵器運行阻力。過去人們為追求濾袋阻力越小越好的目標，通常采用強力噴吹或增加清灰頻率。

2．2．2優化進風氣流場分布并降低設備結構阻力

目前使用的除塵器進風形式有:下進風(灰斗進風)，側面進風，中間進風等形式。從現場使用情況反饋來看，不良的除塵器容易出現:除塵器各倉室進風量分配不均，局部風速過高、阻力上升，造成過高氣流對濾袋的沖涮磨損，而且風速過高會導致灰斗內產生渦流，造成粉塵的二次飛揚;局部進風管道風速過低，易造成管道積灰堵塞。研發除塵器進風氣流場分布技術，采用Fluent軟件和三維設計，能夠知悉導流前后氣流分布情況，提前消除上述缺陷，使氣流場導流設計更為科學合理，同時延長濾袋壽命和降低結構阻力。

2．2．3注重加工制造和施工安裝質量防止漏風

眾所周知，除塵器整體加工制作裝備水平和施工安裝質量的優劣，決定了設備漏風率的大小。而除塵器花板和濾袋的加工制作則未引起足夠的重視，細小的誤差將會導致PM2．5從灰倉進入上箱體。圖4所示是采用激光數控切割機工藝進行花板制作，這些工藝技術將有助于對產品加工制作的精度控制以防止PM2．5細顆粒物的穿透，滿足更嚴的環保排放要求。

2．2．4合理選用濾料

濾料研發進展較快，普通濾料能滿足對PM10顆粒物的有效過濾，對PM2．5顆粒物的過濾效率則較低。要有效過濾PM2．5，應結合鋼廠不同生產工藝下的氣體參數和除塵工藝要求，選用性能優、穩定性好的水刺氈濾料、新型涂層濾料、腹膜濾料、水刺氈+腹膜濾料等優等濾料。圖6為水刺PPS，水刺濾料表面無須經過燒毛，孔徑小、分布均勻，非常利于過濾細顆粒粉塵，后處理應用PTFE納米涂層技術。刺PPS，其針刺表面孔徑大，需要經過燒毛處理，空隙宜被燒毛處理后堵塞。

2．2．5過濾風速與超長袋脈沖技術

除塵器過濾風速的高低，與粉塵性質、過濾精度、濾袋阻力和設備的一次投資等有關。通常在一定的條件下，過濾風速低，則濾袋阻力低，過濾精度就高。目前就鋼廠煙囪林立、煙塵排放密集的情況下，要治霾應先控制前體污染物。新穎超長袋脈沖除塵技術引起關注，開發由6m長袋向10m和12m的超長袋技術，優點明顯，能滿足企業對除塵系統的擴容需求，從而無需更改除塵器占地面積;同時又能降低濾袋過濾風速以提高過濾精度和降低運行阻力。

2．2．6袋式除塵與燒結脫硫脫二噁英組合使用

為消除燒結煙氣中的SO2和二噁英，人們采用各種形式的脫硫塔工藝，如循環流化床或旋轉噴霧吸收塔等，并向塔內噴吹脫硫劑顆粒用以吸收SO2，脫硫劑顆粒可以內循環使用并在除塵器圖8超長袋除塵實驗裝置濾袋表面形成粉塵層，以提高除塵效率和再循環使用率;噴吹褐煤活性炭可以吸收煙氣中的二噁英和重金屬，但要達到符合排放的環保要求，還需通過袋式除塵。袋式除塵作為與干法和半干法脫硫塔組合使用的末端凈化裝置，其設計與脫硫塔工藝關聯密切，德國許多鋼鐵公司如迪林根鋼鐵公司、薩爾茨吉特公司以及蒂森克虜伯歐洲分公司等，采用了EFA流化床工藝(曳流式吸收塔工藝)，而我國前期則較多采用了SDA旋轉噴霧工藝。

3結語

鋼鐵企業是一個“大進大出”的污染大戶和資源消耗大戶，我國目前還不是鋼鐵強國，特別是環保裝備水平和環保治理深度上與國外先進企業相比還存在較大差距，面臨著全民關注的PM2．5排放和呼吸健康問題。鋼廠煙囪林立、煙塵排放密集，PM10里面PM2．5的占比高達70%以上。如果能做到以鋼廠上空的環境空氣質量標準為要求，將30mg/Nm3的粉塵排放濃度控制到10mg/Nm3，那么我國7億t鋼產量僅煉鋼、煉鐵、燒結生產每天排入大氣的粉塵將減少約672t，可想而知采用袋式除塵治霾任重道遠。故從現在起應加大環保投入和技術研發力度，提升袋式除塵技術和裝備水平，全面提高對細顆粒物的捕集效率和過濾精度。

作者：宋七棣 王永忠 徐天平 單位：科林環保裝備股份有限公司