炼钢厂顶吸除尘设计在环境保护中的应用与实践

董立桐

（天津天钢联合特钢有限公司 天津 301500）

炼钢厂顶吸除尘设计在环境保护中的应用与实践

董立桐

（天津天钢联合特钢有限公司 天津 301500）

某特钢公司于2010年开工建设，设有三座公称120吨顶底复吹转炉。工程建设期间预留有顶吸除尘导烟板、竖风道等位置设施，工程期间顶吸除尘没有施工，随着环保压力日益加强，建设顶吸除尘迫在眉睫，因此公司提出实现炼钢主厂房顶吸除尘除尘系统布局任务。

顶吸除尘;除尘优化;竖风井;32.5米平台

1 概况

某特钢公司于2010年开工建设2011年4月投产，主体设备为三座公称120吨顶底复吹转炉、三座公称120吨铁水脱硫预处理、两座120吨LF精炼炉、四座方矩坯连铸机，配套除尘设施有一次除尘系统、二次除尘系统、铁水脱硫除尘系统、铁水倒罐站除尘系统、地下料仓除尘系统等设备。

2 项目提出原因和因素

2.1 目前炼钢技术水平提高，冶炼周期短，转炉兑铁更快，废钢加入量增加，低质废钢加入产生大量的烟气在炉口上方燃烧，配套的一次除尘和二次除尘业无法将烟气完全捕集，造成部分烟气溢出，扩散至加料跨车间，使加料跨环境状况恶劣。另外转炉兑铁结束后，剩余铁水在包内将进行燃烧，产生大量的烟气扩散至加料跨，通过厂房通房顶排入大气，造成环境污染，并且大量的烟气粉尘影响职工的身体健康。

2.2 随着各地方各部门环保意识和环保治理力度的加强，改善作业环境，减少环境污染，炼钢主厂房增建顶吸除尘的计划正式提出。

3 现有除尘设施研究与分析

3.1 除尘设施配置情况

铁水脱硫系统除尘系统：负责三座铁水脱硫预处理和2#LF精炼炉除尘使用。设计能力：风量905000m3/h；功率2240Kw；除尘器总过滤面积约为14160m2。

3.2 研究与分析

铁水脱硫除尘系统，由于三座铁水脱硫预处理设施利用率极低，属于闲置设施。脱硫除尘系统负责的2#LF炉除尘，所需风量仅需150000 m3/h左右，造成脱硫除尘系统无法发挥经济效能，造成设备“大马拉小车”不匹配问题，除尘器内布袋出现除尘灰受潮糊袋情况发生，设备运行负荷低并且布袋寿命低，设备极其不经济。

按照工程建设预期设计需要在厂房房顶铺设除尘管道，并与竖风道连接，而且需要增加一套除尘风机及除尘器，显而可见按此设计施工难度大、施工极其危险，并且投入费用巨大，而且将会造成生产中断，损失无法估量，显然预留设计方案无法实施，另辟蹊径设计其他方案难题显现出来，结合自身技术人员，开拓思路，自行设计及实施炼钢主厂房顶吸除尘方案和施工。

4 顶吸除尘系统设计及实施

4.1 顶吸除尘系统的设计方案确定

根据之前现有除尘设备的研究和分析，可以得出铁水预处理除尘设备运行率低，设计能力大无法发挥其效能，原设计需增加一套设计能力为1000000m3/h的除尘设备，而铁水脱硫除尘设备设计能力为905000m3/h，与顶吸除尘设计能力基本吻合，而且铁水脱硫设施多处闲置状态，并且脱硫除尘管路沿厂房南侧平行铺设与预增加的顶吸除尘位置较近，可以将其改造为顶吸除尘系统。同时可将铁水倒罐站除尘位置与倒灌站除尘系统剥离并入顶吸除尘。使其脱硫除尘由原负责范围改变为铁水脱硫除尘、2#LF炉除尘、铁水倒罐站除尘和顶吸除尘共用系统。

图1 改造方案立面图

4.2 各除尘位置切换设计方案确定

原脱硫除尘管路增加控制蝶阀用于切断脱硫除尘位置；倒灌站除尘位置增加控制切断蝶阀；顶吸除尘主管道与三座转炉竖风道分别增加切断控制多叶阀；与2#LF精炼炉除尘已有的控制蝶阀形成各除尘位置可分时切换的功能。所有控制阀门的控制均实现就地与远程双重控制，集中控制设置在风机房。

4.3 顶吸除尘风管的设计

按照原设计厂房房顶铺设管路无法实现，需要另找位置设计，经过现场查看32米顶吹阀门站西侧与竖风道之间有宽2200mm，高1500mm的空间，可以利用设计成方形除尘风管。竖风道与方形风管之间增加分时切断的控制多叶阀，实现分时分炉座开启关闭除尘功能。这样使烟气自导烟板进入竖风道由顶吸总管送至除尘器路径。由于除尘风量的改变原倒灌站除尘管道为Φ1600mm，无法满足现状风量通过需要将其扩展至Φ3300mm管径管道，自厂房南侧接到脱硫主管道。实现整个系统的管路、控制阀门的施工与铺设。

5 改造总结

5.1 通过对脱硫除尘系统的改造和利用，充分利用现有的闲置的脱硫除尘设备能力，实现转炉炉顶除尘功能，并且可通过跟综各捕集点的阀门的开闭信号自动调整除尘风机转速，使系统始终处于高效运行状态，延长滤袋使用寿命，减低维护劳作和费用。

5.2 加料跨的环境得到改善，厂房烟气外溢得到控制，岗位粉尘、粉尘排放均符合国家要求。

5.3 顶吸除尘新的设计方案得到实施，实际投入费用仅300万元左右，节约资金投入约1700万元，新方案施工成本低、周期短并且改造工程中没有影响生产秩序。

[1]张殿印除尘技术手册[M].北京。冶金工业出版社。2002

[2]陈砚雄,冯万静;钢铁企业粉尘的综合处理与利用[J];烧结球团;2005年05期

董立桐(1988.3-),男,天津宁河,本科学历,助理工程师,主要从事钢铁冶金设备管理工作,现任某特钢公司炼钢厂技术员。