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郭鹏:冶金企业的除尘设施的改进研究

[2019-7-3] 点击:

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作者 | 郭  鹏 中钢集团工程设计研究院有限公司

摘  要 :冶金行业是我国国民经济发展的重要材料供应源,但在其生产的过程中,受到生产技术、管控手段、施工工序和制作材料等因素的影响下,冶金企业在生产的过程中,存在严重的污染现象。因此,必须要加强除尘设施的改造,以对冶金生产过程中的污染物排放进行有效的控制。本论文以冶金厂的除尘设施为研究切入点,对其具体改进措施进行了详细的研究和分析。

关键词 :冶金厂;除尘设施 ;改进 ;污染

工业是我国的第二大产业,是国民经济的支柱。冶金作为工业建设中的重要一环,负责为工业提供重要的材料。但冶金厂生产的过程中,具有高能耗、高污染的特点,必须要采用相应的除尘设施,以对污染物排放进行有效的控制。但部分冶金厂在生产的过程中,受到除尘设备老化等因素的影响,其污染控制效果并不十分理想。因此,必须要对除尘设备进行相应的改造,不断优化其除尘效果。

1 冶金企业除尘设备改进的意义

(1)冶金企业生产中所产生的污染现状分析。

业绩企业在进行生产分过程中,不可避免地会向外界排放大量的废气、废水等,严重影响了周围的环境。根据相关的研究数据显示 :一年生产为600万吨的冶金厂,其每小时向空气中排放出的废气约为106m3,并且在所排放的废气中,以粉尘的比例最高,约为8%~12%。废气中的粉尘一旦进入到空气中,就会对周围的环境造成严重的污染(如下表1所示)。同时,废气中的粉尘还会在一定程度上影响烟气中的可燃气体与铁元素进行回收再利用,从而造成极大的浪费。因此,在冶金厂的生产过程中,必须要采用一定的除尘设施,以减少环境污染,并减少浪费。

冶金厂生产工艺大气污染的排放指标

表1 冶金厂生产工艺大气污染的排放指标

(2)冶金厂除尘设施应用现状。

目前,我国冶金厂在生产过程中,均是采用静电除尘器。与传统的除尘设施相比,静电除尘器在工作的过程中,主要是利用库仑力将冶金生产中所排放气体中的液滴和粉尘进行有效的分离。但在实际应用中,由于除尘设施各个生产的厂家自身情况有所不同,并且冶金厂在应用过程中,对其认识存在较大的差异,以至于静电除尘器在具体的使用过程中,覆盖区域较小,难以对整个冶金生产厂的环境进行有效的控制,在很大程度上影响了其效用的发挥 ;另一方面,冶金厂在生产的过程中,由于原料矿石存在多元化。这就导致其在冶炼的过程中,其粉尘的性质产生较大的差异。因此,必须要对静电除尘器进行有效的改进,使其对污染物的处理标准能够达到环境的标准,在减少环境污染、降低冶金厂生产过程中造成的浪费基础上,不断提高冶金企业的生产经营效率。

河北威美环保宁夏锌冶炼项目湿式静电除尘器运行前后对比

河北威美环保宁夏锌冶炼项目湿式静电除尘器运行前后对比

2 冶金厂静电除尘设施改进的措施研究

为了进一步提高冶金厂中静电除尘器设施的除尘效果,减少冶金厂生产过程中造成的资源浪费和环境污染,必定需要加强除尘设施的维修和改进措施,以提高其除尘效果,满足冶金生产过程中的节能需求。

(1)改变烟尘的性质。在研究中发现,静电除尘器在进行除尘的过程中,烟气中的粉尘密度、粉尘浓度、粉尘粒径的分布、粉尘比电阻等,均会在一定程度上影响其除尘效果。通常情况下,冶金厂中的静电除尘设施的比电阻值为104Ω·cm~1011Ω·cm,只有其保持在该范围之内,才能确保静电除尘器的除尘效果。否则,一旦当冶金厂生产过程中所产生的粉尘与静电除尘器的比电阻值超出104Ω·cm~1011Ω·cm范围之内,就必须要对烟气粉尘进行调质,才能确保其除尘的效果。例如,喷水调质。

但在此过程中,必须要与除尘工艺设计进行有效的而结合,通过对烟气粉尘的比电阻值进行有效的调节,以实现高效除尘的目标。需要注意的是,在对其进行改进的过程中,为了防止电晕出现比赛的现象,当烟气粉尘的浓度在30g/Nm3的时候,可以通过对除尘器进行设置,以实现除尘控制的效果。

(2)对设备状况进行调节。在冶金厂除尘设施的运行过程中,设备的运行效率与其除尘效果存在直接的关系。在静电除尘器设施使用的过程中,由于所有的设备均具有使用寿命,伴随着使用时间的不断增加,静电除尘器设备的各项技能、工作效率均会出现一定的改变。例如:设备经过长时间的使用,其部件就会出现各种脱落、变形、老化等现象。

因此,必须要加强冶金厂静电除尘器的改进工作,以提高其除尘效率。在具体改进的过程中,应做到 :首先,静电除尘器在进行安装的过程中,要对局部的缺陷,以及运行堆放过程中存在的变形问题,采取有效的措施,进行努力克服。在这一改进过程中,技术性较强,相关的建设人员必须要采取正确的操作管理手段,并制定出静电除尘器的检修计划,包括检修的时间、检修内容,以及改进策略等,以不断提高静电除尘器的应用效率 ;其次,设备在运行的过程中,还要加大对设备维护和保养工作的投入,并建立一个完善的设备维护队伍。同时,还要努力制定一个详细的、操作性较强的操作标准,确保其对静电除尘器维护和保养的标准。

(3)优化静电除尘设施的参数。静电除尘设施的内部参数主要包括清灰方式、气流速度、比集尘面积三个方面,这是影响静电除尘设施的重要内容。在对静电除尘设施进行参数优化的过程中,完全可以针对以上三个方面进行参数优化。首先,清灰方式参数优化。目前,冶金厂中所使用的静电除尘设施中所采用的清灰方式,主要为振打清灰,也就是通过周期性的震荡频率,有效避免设备出口出现二次扬尘的现象,易导致其出现除尘效率低下的现象 ;其次,气流参数优化。在静电除尘设施中,气流的大小与除尘器的尺寸之间,存在一定成反比例关系。因此,在继续进行优化的过程中,必须要将向其气流的速度控制在0.8m/s~1.2m/s,并将电场内部的逗留时间进行有效的控制,使其保持在8s~12s;最后,比集尘面积参数优化。对于除尘设施的比集尘面积来说,在进行参数优化的过程中,应在确保其能够达到当前污染物排放标准,并以此为标准,借鉴一定的经验,将比集尘面积控制在170㎡/m³/s~300㎡/m³/s。经过优化之后,就可以使得单室的电场数达到7个~8个。在一定程度上提高了除尘的效率,达到了国内外对污染物排放的标准。

3  结语

综上所述,冶金厂在生产的过程中,不可避免地产生一定的废气和粉尘,严重污染了周围的环境,并增加了生产过程中的能耗,造成了严重的浪费。因此,必须要做好冶金厂生产过程中的除尘工作。但静电除尘器在应用的过程中,受到多种因素的影响,其除尘效率较低,必须要基于静电除尘器运行的实际情况,从改变烟尘的性质、调节设备、优化设备参数等三方面,对静电除尘设施进行改进,以不断提升其除尘的效率。

本文发表于《冶金冶炼》2019年

作者简介:郭鹏,高级工程师,研究方向 :冶金行业大气污染环境治理。

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