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典型案例

日照钢铁某厂钢渣热闷实现烟气颗粒物超低排放

      一、背景

      2019 年新发布的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》中规定,钢铁厂主要污染源的颗粒物排放浓度不得>10mg/m³ 。由于钢渣烟气的治理技术尚不够成熟,该意见稿中未对钢渣烟气的排放标准做出明确规定,目前钢渣 烟气的 排 放 标 准 执 行 的 还 是 GB28664—2012《炼钢工业大气污染物排放标准》中所规定的 100mg/m³ 。但是一些地方标准已经开始先行提高,如河北省要求钢渣烟气排放标准为50mg/m³以下,山东省和河南省对于钢渣烟气均制定地方排放标准为20mg/m³以下,从目前的环保发展趋势来看,钢渣烟气同步实现超低排放只是时间问题。在钢渣烟气治理技术不够成熟和超低排放背景的双重压力下,钢渣烟气治理技术的发展和研究就显得尤为重要。

      二、钢渣处理工艺

      日照钢铁集团有限公司某厂配套热闷渣车间采用热闷工艺处理转炉钢渣,共有15个闷渣池,钢渣热闷法工艺流程如下:

      ①高温钢渣→②翻渣(从渣罐翻到闷渣坑)→③搅拌(钩机搅拌)→④每倒2罐渣进行一次打水醒渣(打水约2-3min使渣由红变暗)→重复①②③④步至闷渣坑满后(约15-20罐)→⑤盖盖热闷并间歇打水→⑥开盖→⑦出渣到钢渣处理线进行钢渣处理。

      钢渣开始热闷时温度约为700℃,钢渣在热闷环节产生大量含尘蒸汽(饱和蒸汽),通过闷渣盖捕集后导流至放散烟囱进行放散,实际排放浓度约100-200mg/m³。本项目主要针对热闷环节产生的含尘蒸汽的除尘处理,处理目标达到<10mg/m³放散标准。

      三、除尘工艺选择

      有组织排放烟气的净化主要依靠除尘器来实现。目前应用较多有机械除尘、袋式除尘、湿式除尘、静电除尘、塑烧板除尘、湿式电除尘等。考虑到钢渣处理过程中产生的含尘湿烟气特性,机械除尘器对于细颗粒粉尘处理效果差,电除尘器和袋式除尘器虽然对细烟尘有较高的去除能力,但含湿量高会导致清灰困难。湿式电除尘器和塑烧板除尘器用于湿烟气治理工况适应性较好,但是价格昂贵。

      湿式除尘器也称洗涤器,主要是利用水来净化含尘气体的装置。湿式除尘器种类繁多,常见的有喷淋洗涤塔、旋风脱水器、文丘里除尘器、折流板脱水器、填料塔除尘器等。湿法除尘设备投资少,构造简单,在除尘过程中还有降温冷却的作用,非常适合于高温、高湿烟气的处理。缺点是除尘效率不高,处理的如果是酸碱性气体需要考虑防腐或防结垢措施。

      我公司研发一种高效湿式除尘器,在低成本情形下实现稳定的超低排放。

      四、工艺路线

      综合考虑钢渣处理产生的含尘蒸汽除尘技术的经济性和可靠性,采用高效降湿除尘器,核心技术为“一级喷淋洗涤+二级文丘里疏气管精除尘+三级折板除雾”,在进行除尘的同时回收含尘蒸汽中部分水滴,重新用于生产降低水耗,具有较好的环境效益和经济效益。

      含尘蒸汽在自身微正压和除尘系统风机负压共同作用下进入钢渣除尘除雾一体塔后进行除尘除雾后从烟囱排出。工艺流程为:钢渣热闷坑→汇总管道→高效降湿除尘器(一级喷淋洗涤+二级文丘精除尘+三级除雾)→除尘风机→放散烟囱,具体如下所示:

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图4.1 日照钢铁热闷钢渣含尘蒸汽除尘工艺流程图

含尘蒸汽中的粉尘,进入除尘水中,通过除尘系统配置的自循环水处理系统进行沉降、净化,处理后的浊环水循环使用,水处理系统废水用于闷渣使用或排放至指定地点。除尘系统定期补水,污水不外排。

      五、使用效果

      本项目实施之后,已经稳定运行1年有余,现场实际图如图4.1所示:


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图5.1 实施效果图


      从除尘器内部例行检查来看,基本没有结垢现象。在设备稳定运行过程对含尘蒸汽的排放浓度进行了3次检测,检测结果分别为7.8mg/Nm³,8.0mg/Nm³,8.2mg/Nm³。


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