郭 鵬
(中鋼集團(tuán)工程設(shè)計(jì)研究院有限公司,北京 100080)
工業(yè)是我國的第二大產(chǎn)業(yè),是國民經(jīng)濟(jì)的支柱。冶金作為工業(yè)建設(shè)中的重要一環(huán),負(fù)責(zé)為工業(yè)提供重要的材料。但冶金廠生產(chǎn)的過程中,具有高能耗、高污染的特點(diǎn),必須要采用相應(yīng)的除塵設(shè)施,以對污染物排放進(jìn)行有效的控制。但部分冶金廠在生產(chǎn)的過程中,受到除塵設(shè)備老化等因素的影響,其污染控制效果并不十分理想。因此,必須要對除塵設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的改造,不斷優(yōu)化其除塵效果。
(1)冶金企業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的污染現(xiàn)狀分析。業(yè)績企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)分過程中,不可避免地會(huì)向外界排放大量的廢氣、廢水等,嚴(yán)重影響了周圍的環(huán)境。根據(jù)相關(guān)的研究數(shù)據(jù)顯示:一年生產(chǎn)為600萬噸的冶金廠,其每小時(shí)向空氣中排放出的廢氣約為106m3,并且在所排放的廢氣中,以粉塵的比例最高,約為8%~12%。廢氣中的粉塵一旦進(jìn)入到空氣中,就會(huì)對周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重的污染(如下表1所示)。同時(shí),廢氣中的粉塵還會(huì)在一定程度上影響煙氣中的可燃?xì)怏w與鐵元素進(jìn)行回收再利用,從而造成極大的浪費(fèi)。因此,在冶金廠的生產(chǎn)過程中,必須要采用一定的除塵設(shè)施,以減少環(huán)境污染,并減少浪費(fèi)。
表1 冶金廠生產(chǎn)工藝大氣污染的排放指標(biāo)
(2)冶金廠除塵設(shè)施應(yīng)用現(xiàn)狀。目前,我國冶金廠在生產(chǎn)過程中,均是采用靜電除塵器。與傳統(tǒng)的除塵設(shè)施相比,靜電除塵器在工作的過程中,主要是利用庫侖力將冶金生產(chǎn)中所排放氣體中的液滴和粉塵進(jìn)行有效的分離。但在實(shí)際應(yīng)用中,由于除塵設(shè)施各個(gè)生產(chǎn)的廠家自身情況有所不同,并且冶金廠在應(yīng)用過程中,對其認(rèn)識(shí)存在較大的差異,以至于靜電除塵器在具體的使用過程中,覆蓋區(qū)域較小,難以對整個(gè)冶金生產(chǎn)廠的環(huán)境進(jìn)行有效的控制,在很大程度上影響了其效用的發(fā)揮;另一方面,冶金廠在生產(chǎn)的過程中,由于原料礦石存在多元化。這就導(dǎo)致其在冶煉的過程中,其粉塵的性質(zhì)產(chǎn)生較大的差異。因此,必須要對靜電除塵器進(jìn)行有效的改進(jìn),使其對污染物的處理標(biāo)準(zhǔn)能夠達(dá)到環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn),在減少環(huán)境污染、降低冶金廠生產(chǎn)過程中造成的浪費(fèi)基礎(chǔ)上,不斷提高冶金企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效率。
為了進(jìn)一步提高冶金廠中靜電除塵器設(shè)施的除塵效果,減少冶金廠生產(chǎn)過程中造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染,必定需要加強(qiáng)除塵設(shè)施的維修和改進(jìn)措施,以提高其除塵效果,滿足冶金生產(chǎn)過程中的節(jié)能需求。
(1)改變煙塵的性質(zhì)。在研究中發(fā)現(xiàn),靜電除塵器在進(jìn)行除塵的過程中,煙氣中的粉塵密度、粉塵濃度、粉塵粒徑的分布、粉塵比電阻等,均會(huì)在一定程度上影響其除塵效果。通常情況下,冶金廠中的靜電除塵設(shè)施的比電阻值為104Ω·cm~1011Ω·cm,只有其保持在該范圍之內(nèi),才能確保靜電除塵器的除塵效果。否則,一旦當(dāng)冶金廠生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的粉塵與靜電除塵器的比電阻值超出104Ω·cm~1011Ω·cm范圍之內(nèi),就必須要對煙氣粉塵進(jìn)行調(diào)質(zhì),才能確保其除塵的效果[1]。例如,噴水調(diào)質(zhì)。
但在此過程中,必須要與除塵工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的而結(jié)合,通過對煙氣粉塵的比電阻值進(jìn)行有效的調(diào)節(jié),以實(shí)現(xiàn)高效除塵的目標(biāo)。需要注意的是,在對其進(jìn)行改進(jìn)的過程中,為了防止電暈出現(xiàn)比賽的現(xiàn)象,當(dāng)煙氣粉塵的濃度在30g/Nm3的時(shí)候,可以通過對除塵器進(jìn)行設(shè)置,以實(shí)現(xiàn)除塵控制的效果。
(2)對設(shè)備狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)。在冶金廠除塵設(shè)施的運(yùn)行過程中,設(shè)備的運(yùn)行效率與其除塵效果存在直接的關(guān)系。在靜電除塵器設(shè)施使用的過程中,由于所有的設(shè)備均具有使用壽命,伴隨著使用時(shí)間的不斷增加,靜電除塵器設(shè)備的各項(xiàng)技能、工作效率均會(huì)出現(xiàn)一定的改變。例如:設(shè)備經(jīng)過長時(shí)間的使用,其部件就會(huì)出現(xiàn)各種脫落、變形、老化等現(xiàn)象。
因此,必須要加強(qiáng)冶金廠靜電除塵器的改進(jìn)工作,以提高其除塵效率。在具體改進(jìn)的過程中,應(yīng)做到:首先,靜電除塵器在進(jìn)行安裝的過程中,要對局部的缺陷,以及運(yùn)行堆放過程中存在的變形問題,采取有效的措施,進(jìn)行努力克服。在這一改進(jìn)過程中,技術(shù)性較強(qiáng),相關(guān)的建設(shè)人員必須要采取正確的操作管理手段,并制定出靜電除塵器的檢修計(jì)劃,包括檢修的時(shí)間、檢修內(nèi)容,以及改進(jìn)策略等,以不斷提高靜電除塵器的應(yīng)用效率;其次,設(shè)備在運(yùn)行的過程中,還要加大對設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)工作的投入,并建立一個(gè)完善的設(shè)備維護(hù)隊(duì)伍。同時(shí),還要努力制定一個(gè)詳細(xì)的、操作性較強(qiáng)的操作標(biāo)準(zhǔn),確保其對靜電除塵器維護(hù)和保養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。
(3)優(yōu)化靜電除塵設(shè)施的參數(shù)。靜電除塵設(shè)施的內(nèi)部參數(shù)主要包括清灰方式、氣流速度、比集塵面積三個(gè)方面,這是影響靜電除塵設(shè)施的重要內(nèi)容。在對靜電除塵設(shè)施進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化的過程中,完全可以針對以上三個(gè)方面進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。首先,清灰方式參數(shù)優(yōu)化。目前,冶金廠中所使用的靜電除塵設(shè)施中所采用的清灰方式,主要為振打清灰,也就是通過周期性的震蕩頻率,有效避免設(shè)備出口出現(xiàn)二次揚(yáng)塵的現(xiàn)象,易導(dǎo)致其出現(xiàn)除塵效率低下的現(xiàn)象;其次,氣流參數(shù)優(yōu)化。在靜電除塵設(shè)施中,氣流的大小與除塵器的尺寸之間,存在一定成反比例關(guān)系。因此,在繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化的過程中,必須要將向其氣流的速度控制在0.8m/s~1.2m/s,并將電場內(nèi)部的逗留時(shí)間進(jìn)行有效的控制,使其保持在8s~12s;最后,比集塵面積參數(shù)優(yōu)化。對于除塵設(shè)施的比集塵面積來說,在進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化的過程中,應(yīng)在確保其能夠達(dá)到當(dāng)前污染物排放標(biāo)準(zhǔn),并以此為標(biāo)準(zhǔn),借鑒一定的經(jīng)驗(yàn),將比集塵面積控制在170㎡/m3/s~300㎡/m3/s。經(jīng)過優(yōu)化之后,就可以使得單室的電場數(shù)達(dá)到7個(gè)~8個(gè)。在一定程度上提高了除塵的效率,達(dá)到了國內(nèi)外對污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)[2]。
綜上所述,冶金廠在生產(chǎn)的過程中,不可避免地產(chǎn)生一定的廢氣和粉塵,嚴(yán)重污染了周圍的環(huán)境,并增加了生產(chǎn)過程中的能耗,造成了嚴(yán)重的浪費(fèi)。因此,必須要做好冶金廠生產(chǎn)過程中的除塵工作。但靜電除塵器在應(yīng)用的過程中,受到多種因素的影響,其除塵效率較低,必須要基于靜電除塵器運(yùn)行的實(shí)際情況,從改變煙塵的性質(zhì)、調(diào)節(jié)設(shè)備、優(yōu)化設(shè)備參數(shù)等三方面,對靜電除塵設(shè)施進(jìn)行改進(jìn),以不斷提升其除塵的效率。