钢铁厂转炉除尘器
周纪帅+段智雄
摘 要：随着环保标准的日益严格，很多转炉车间的原有除尘系统已不能满足新标准的要求，他们都在积极的增加三次除尘系统以捕集一次除尘和二次除尘系统不能完全捕集到的转炉烟气。本文结合河北某钢厂转炉车间三次除尘改造项目，论述该项目三次除尘方案确定，除尘风量的计算方法，以及项目改造的注意事项。
关键词：三次除尘；改造方案；除尘风量
中图分类号：X757 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）06-0045-01
1 前言
近年来，随着人们对雾霾的关注度越来越高，大气污染几乎成为国人必谈的话题，为了保护环境，实现可持续发展，国家制定了更为严格环境排放标准。钢铁业作为典型的重污染行业也一直在努力实现节能减排，早在2012年环保部就颁布实施了《炼钢工业大气污染物排放标准》（GB28664-2012），针对现有及新建炼钢企业制定了更为严格的大气污染物排放限值、监测和监控要求。很多现有钢铁企业已不能满足新的排放要求，因此除尘系统改造迫在眉睫。本文针对河北某钢厂转炉车間现有除尘基础之上的增加三次除尘系统方案进行对比论述，并介绍了烟气量的计算方法。
2 转炉车间现有除尘系统描述
目前，厂房内转炉车间除尘系统的配置为一次除尘+二次除尘系统，一次除尘主要收集处理转炉吹氧时的烟气并回收转炉煤气；二次除尘系统主要通过转炉炉前门形罩和炉后狗屋的侧吸罩收集处理转炉兑铁水、加废钢及出渣时的烟气，经处理达到排放标准后通过烟囱排入大气。但由于二次除尘系统除尘罩位置布置的局限及转炉生产时状况不稳定，经常会有烟气逸出进入转炉生产车间，虽然在炉前加料跨的屋顶设有竖向烟道，利用热压作用将逸出的烟气排至室外，以保证车间的操作环境。另外，部分烟气漫延至转炉跨，通过高层框架屋顶气楼排至室外。但因为此部分烟气未经处理排至大气，其排放要求已不能满足目前国家规范的要求。
3 除尘改造方案
鉴于以上情况，需增加三次除尘系统。三次除尘系统除尘设施设置于转炉炉渣间北侧，针对三次除尘管道和除尘罩在厂房内的布置，重点在对烟气的捕集，根据布置方式不同，共提出了以下两套改造方案[1]。
（1）方案一：封闭氧枪阀门室与高层框架之间竖向烟道顶部，在烟道侧面开孔接除尘支管，烟道下侧加料跨厂房设屋顶排烟罩，同时，在加料跨和转炉跨之间增加挡烟板（详见除尘改造方案一图1所示）。（2）方案二：封闭氧枪阀门室与高层框架之间竖向烟道顶部，在烟道侧面开孔接除尘支管，烟道下侧加料跨厂房设屋顶排烟罩，同时，在加料跨和转炉跨之间增加挡烟板。转炉跨高层框架屋顶设除尘罩。各除尘支管接屋顶除尘管道，管道上设置电动阀门（除尘改造方案二图2所示）。
经过前期在现场调研，转炉吹炼时有大喷的情况发生，瞬间会有大量烟气，此部分烟气二次除尘不能及时收集，也不在加料跨三次除尘罩的收集范围内，它会随着热压的作用上升至转炉跨高层框架屋顶。综合以上因素，为了达到更好的除尘效果，最终选用方案二。加料时加料跨三次除尘开启，吹炼时转炉跨三次除尘开启，通过电动阀门切换。
4 除尘风量的确定
针对三次除尘风量的计算方法，目前尚没有成熟的计算公式。常用的有以下两种方法：
4.1 根据高悬罩理论计算
具体按下列公式计算：
—热气流平均流速（m/s）；—自假想点源到罩口的距离（m）；—热源面积（m2）；—热源与周围空气的温差（℃）；—罩子的总排风量（m3/h）；—上升气流在罩口处的横断面积（m2）；—罩口面积（m2）；—罩口其余面积所需的空气流速（m/s）。
本工程中取18.8m，其中热源至假想点距离Z取3.5m，热源至罩口距离取15.3m，热源直径3.4m，计算出排风量为574772m3/h。
4.2 根据换气次数计算
工程实际中常根据以往的经验数据来计算除尘风量。按照以往的工程经验，三次除尘系统除尘风量折算成换气次数约为80～100次/h。根据经验，本工程三次除尘的设计风量约为35x104m3/h。对比以上两种计算结果可以看出，按照高悬罩理论计算出的除尘风量比较大，分析原因，转炉车间不是封闭空间，干扰热源较多，气流复杂等因素使得理论值与实际风量差别较大。而换气次数计算方法是根据多个项目总结得来，也得到了项目的验证其满足除尘要求，更能准确的反应实际的风量值[2]。
5 结语
随着国家对环保要求的日益严格，很多钢铁厂也逐渐重视环保除尘，在转炉车间原有除尘系统的基础上逐步的增加三次除尘系统。三次除尘系统能够明显的改善厂房屋顶冒烟的情况，也得到了大家的认可。但是并不是盲目的增加，目前国内也有增加三次除尘系统之后效果不好的案例。因而，对于不同的转炉车间，是否要增加三次除尘，如何增加三次除尘，都要根据每个厂的具体情况而定，需要考虑厂房屋顶的荷载是否满足除尘罩和除尘管道的布置，新增的除尘管道的走向是否合理，是否影响工艺设备的布置等诸多因素。另外，目前增加三次除尘系统的项目大部分是改造项目，在施工过程中要合理安排施工时间和进度，力争在不影响正常生产的前提下完成改造。
参考文献
[1]郭丰年.钢铁企业采暖通风设计手册[M].北京：冶金工业出版社，1996.
[2]王娟.转炉三次除尘系统设计与应用[J].中国科技纵横，2016（05）：63.
