周紀帥+段智雄

摘 要：隨著環(huán)保標準的日益嚴格，很多轉(zhuǎn)爐車間的原有除塵系統(tǒng)已不能滿足新標準的要求，他們都在積極的增加三次除塵系統(tǒng)以捕集一次除塵和二次除塵系統(tǒng)不能完全捕集到的轉(zhuǎn)爐煙氣。本文結(jié)合河北某鋼廠轉(zhuǎn)爐車間三次除塵改造項目，論述該項目三次除塵方案確定，除塵風量的計算方法，以及項目改造的注意事項。

關(guān)鍵詞：三次除塵；改造方案；除塵風量

中圖分類號：X757 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0045-01

1 前言

近年來，隨著人們對霧霾的關(guān)注度越來越高，大氣污染幾乎成為國人必談的話題，為了保護環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，國家制定了更為嚴格環(huán)境排放標準。鋼鐵業(yè)作為典型的重污染行業(yè)也一直在努力實現(xiàn)節(jié)能減排，早在2012年環(huán)保部就頒布實施了《煉鋼工業(yè)大氣污染物排放標準》（GB28664-2012），針對現(xiàn)有及新建煉鋼企業(yè)制定了更為嚴格的大氣污染物排放限值、監(jiān)測和監(jiān)控要求。很多現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)已不能滿足新的排放要求，因此除塵系統(tǒng)改造迫在眉睫。本文針對河北某鋼廠轉(zhuǎn)爐車間現(xiàn)有除塵基礎(chǔ)之上的增加三次除塵系統(tǒng)方案進行對比論述，并介紹了煙氣量的計算方法。

2 轉(zhuǎn)爐車間現(xiàn)有除塵系統(tǒng)描述

目前，廠房內(nèi)轉(zhuǎn)爐車間除塵系統(tǒng)的配置為一次除塵+二次除塵系統(tǒng)，一次除塵主要收集處理轉(zhuǎn)爐吹氧時的煙氣并回收轉(zhuǎn)爐煤氣；二次除塵系統(tǒng)主要通過轉(zhuǎn)爐爐前門形罩和爐后狗屋的側(cè)吸罩收集處理轉(zhuǎn)爐兌鐵水、加廢鋼及出渣時的煙氣，經(jīng)處理達到排放標準后通過煙囪排入大氣。但由于二次除塵系統(tǒng)除塵罩位置布置的局限及轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)時狀況不穩(wěn)定，經(jīng)常會有煙氣逸出進入轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)車間，雖然在爐前加料跨的屋頂設(shè)有豎向煙道，利用熱壓作用將逸出的煙氣排至室外，以保證車間的操作環(huán)境。另外，部分煙氣漫延至轉(zhuǎn)爐跨，通過高層框架屋頂氣樓排至室外。但因為此部分煙氣未經(jīng)處理排至大氣，其排放要求已不能滿足目前國家規(guī)范的要求。

3 除塵改造方案

鑒于以上情況，需增加三次除塵系統(tǒng)。三次除塵系統(tǒng)除塵設(shè)施設(shè)置于轉(zhuǎn)爐爐渣間北側(cè)，針對三次除塵管道和除塵罩在廠房內(nèi)的布置，重點在對煙氣的捕集，根據(jù)布置方式不同，共提出了以下兩套改造方案[1]。

（1）方案一：封閉氧槍閥門室與高層框架之間豎向煙道頂部，在煙道側(cè)面開孔接除塵支管，煙道下側(cè)加料跨廠房設(shè)屋頂排煙罩，同時，在加料跨和轉(zhuǎn)爐跨之間增加擋煙板（詳見除塵改造方案一圖1所示）。（2）方案二：封閉氧槍閥門室與高層框架之間豎向煙道頂部，在煙道側(cè)面開孔接除塵支管，煙道下側(cè)加料跨廠房設(shè)屋頂排煙罩，同時，在加料跨和轉(zhuǎn)爐跨之間增加擋煙板。轉(zhuǎn)爐跨高層框架屋頂設(shè)除塵罩。各除塵支管接屋頂除塵管道，管道上設(shè)置電動閥門（除塵改造方案二圖2所示）。

經(jīng)過前期在現(xiàn)場調(diào)研，轉(zhuǎn)爐吹煉時有大噴的情況發(fā)生，瞬間會有大量煙氣，此部分煙氣二次除塵不能及時收集，也不在加料跨三次除塵罩的收集范圍內(nèi)，它會隨著熱壓的作用上升至轉(zhuǎn)爐跨高層框架屋頂。綜合以上因素，為了達到更好的除塵效果，最終選用方案二。加料時加料跨三次除塵開啟，吹煉時轉(zhuǎn)爐跨三次除塵開啟，通過電動閥門切換。

4 除塵風量的確定

針對三次除塵風量的計算方法，目前尚沒有成熟的計算公式。常用的有以下兩種方法：

4.1 根據(jù)高懸罩理論計算

具體按下列公式計算：

—熱氣流平均流速（m/s）；—自假想點源到罩口的距離（m）；—熱源面積（m2）；—熱源與周圍空氣的溫差（℃）；—罩子的總排風量（m3/h）；—上升氣流在罩口處的橫斷面積（m2）；—罩口面積（m2）；—罩口其余面積所需的空氣流速（m/s）。

本工程中取18.8m，其中熱源至假想點距離Z取3.5m，熱源至罩口距離取15.3m，熱源直徑3.4m，計算出排風量為574772m3/h。

4.2 根據(jù)換氣次數(shù)計算

工程實際中常根據(jù)以往的經(jīng)驗數(shù)據(jù)來計算除塵風量。按照以往的工程經(jīng)驗，三次除塵系統(tǒng)除塵風量折算成換氣次數(shù)約為80～100次/h。根據(jù)經(jīng)驗，本工程三次除塵的設(shè)計風量約為35x104m3/h。對比以上兩種計算結(jié)果可以看出，按照高懸罩理論計算出的除塵風量比較大，分析原因，轉(zhuǎn)爐車間不是封閉空間，干擾熱源較多，氣流復雜等因素使得理論值與實際風量差別較大。而換氣次數(shù)計算方法是根據(jù)多個項目總結(jié)得來，也得到了項目的驗證其滿足除塵要求，更能準確的反應實際的風量值[2]。

5 結(jié)語

隨著國家對環(huán)保要求的日益嚴格，很多鋼鐵廠也逐漸重視環(huán)保除塵，在轉(zhuǎn)爐車間原有除塵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上逐步的增加三次除塵系統(tǒng)。三次除塵系統(tǒng)能夠明顯的改善廠房屋頂冒煙的情況，也得到了大家的認可。但是并不是盲目的增加，目前國內(nèi)也有增加三次除塵系統(tǒng)之后效果不好的案例。因而，對于不同的轉(zhuǎn)爐車間，是否要增加三次除塵，如何增加三次除塵，都要根據(jù)每個廠的具體情況而定，需要考慮廠房屋頂?shù)暮奢d是否滿足除塵罩和除塵管道的布置，新增的除塵管道的走向是否合理，是否影響工藝設(shè)備的布置等諸多因素。另外，目前增加三次除塵系統(tǒng)的項目大部分是改造項目，在施工過程中要合理安排施工時間和進度，力爭在不影響正常生產(chǎn)的前提下完成改造。

參考文獻

[1]郭豐年.鋼鐵企業(yè)采暖通風設(shè)計手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1996.

[2]王娟.轉(zhuǎn)爐三次除塵系統(tǒng)設(shè)計與應用[J].中國科技縱橫，2016（05）：63.