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烟 气 污 染 治 理 攀钢脱硫提钒转炉袋式除尘系统改造 姚小勇 攀枝花新钢钒公司, 四川 攀枝花 617000 摘要 针对脱硫提钒转炉区域的环境污染问题, 攀钢通过采用先进的除尘技术和设备, 对脱硫提钒转炉袋式除尘系统 进行了彻底的改造。 通过连续监测结果表明 该系统的污染物排放浓度达到了国家钢铁工业污染物排放标准的环 保要求, 工作和生产现场环境得到明显改善, 同时取得了较大的经济和环境效益。 关键词 脱硫站 提钒转炉 袋式除尘系统 改造 环境效益 0 引言 攀钢现有120 t提钒转炉 2 座 ,于 1995 年建成投 产, 设 计 年 产 半 钢 量 230 万 t , 现 实 际 产 能 约 400 万 t a ,2006年钒渣产量突破 18 万 t 。1 、2 脱硫 站于 1992 年建成投产 ,原设计年处理能力229. 6万 t , 现产能达 400万 t , 2004 年 12 月新建成 3 脱硫站 ,年 处理钢水能力 130 万 t [ 1] 。提钒转炉 、1 、2 脱硫站 各建有一套袋式除尘系统 ,新建 3 脱硫站没有单独 建造除尘系统, 采取管道连接至1 、 2 脱硫站除尘系 统的方式进行除尘。 1 原袋式除尘系统及存在的问题 原2 套除尘系统控制的尘源点主要包括 2 座提 钒转炉炉口和 3个脱硫站喷吹工位 ,2 套系统工艺技 术设计 、设备选型完全相同, 每套设计风量均为 750 000 m 3 h。除尘设备选用 TFC-13000 正压反吸大 布袋 ,风机型号 Y4 -73No . 25F 右 45 ,现整个系统运行 存在如下问题 1 各尘源点未采取切实可行的密封装置 ,炉前 门形罩结构设计不合理。转炉各平台、4 个扒渣工 位、 6 个组罐工位产尘点无除尘设施无法进行除尘, 岗位粉尘浓度严重超标。 2 除尘系统的各支管风量和阻力已失去平衡, 大多数支管因风量不足导致粉尘沉降而堵塞 ,已失去 对尘源控制的作用。 3 系统中采用的电动蝶阀与工艺联锁 ,进行抽 风切换 。但由于此阀门故障频繁 , 难于维修 ,阀门失 灵较多,达不到除尘工艺设计要求 。 4 两套除尘系统均采用 2台风机并联抽吸方式 运行 ,2台风量为444 100 m 3 h的风机并联后的实际抽 风量已不足600 000 m 3 h 。 5 系统配置为正压反吸袋式除尘器 ,清灰效果 差,运行阻力大 ,设备使用寿命短。 6 原除尘设备仍在运行, 但现运行参数与设计 参数相差较大, 见表 1。 表 1 改造前除尘系统基本参数 工况 处理风量 m3 h- 1 烟气温度 ℃ 过滤面积 m2 过滤风速 m min- 1 设备阻 力Pa 清灰 方式 排放浓度 设计值750 00013013 0000 . 962 000 反吹风达标排放 实际运行值550 00013013 0000 . 73 500 反吹风超标排放 基于以上多种原因,2005 年5 月攀钢决定对脱硫 提钒转炉袋式除尘系统进行彻底改造,以达到国家环 保要求。 2 工程改造方案拟定 、 实施 根据冶炼工艺功能过程、作业流程、作业制度 、 产 尘点位置、烟尘性质和参数 、 改造的可实施性和合理 性、 并充分考虑到攀钢现有二次除尘区域的总图位 置、 改造实施时对脱硫提钒生产影响最小因素等, 将 原系统改造为 提钒转炉二次除尘系统 、 1 、 2 脱硫 站除尘系统 、 3 脱硫站除尘系统 1 、2 脱硫站的 2 个组罐工位的除尘并入该系统 、3 套除尘系统采用 相同的工艺 、 技术和设备 ,独立运行 ,并排布置于原二 次除尘区域 。 图 1 改造后袋式除尘系统工艺流程 2. 1 除尘系统尘源控制 改造后除尘系统的尘源点采用密闭加抽风和排 烟罩加抽风的形式进行控制, 结构设计合理 ,操作维 护方便。 38 环 境 工 程 2008年 2 月第26 卷第1 期 1 为了有效捕集提钒转炉在生产过程中产生的 烟气 ,对提钒转炉采取了区域密封措施 。在转炉两侧 用砖砌挡墙封闭 ,前后两侧设挡烟板, 挡烟板底边高 度,能使钢包车和渣罐车通过。从9 m平台至15. 6 m 平台之间 ,转炉两侧和炉后已有的水冷活动挡板上方 和其余开口处均用挡烟板封闭。从15. 6 m平台至 22. 5 m平台梁底部之间,加设密闭烟室 。余热锅炉与 22. 5 m平台间的间隙与下部密闭烟室密封成一体。 密闭烟室由固定顶板、顶抽吸口、固定侧壁和后壁组 成,侧壁设有密封检修通道门 。对37. 5 m平台的汽化 冷却烟道也设密封烟室, 其除尘支管接入15. 6 m除尘 总管 ,侧壁也设有密封检修通道门 。 2 为了有效捕集组罐 、 脱硫 、 扒渣作业时产生的 烟气, 对各产尘点采取了以下捕集措施 在铁水组罐 工位设置旋转罩 ,烟罩为上旋式,烟罩上旋后 ,不影响 铁水罐吊进和吊离组罐工位。铁水罐吊至组罐位后 烟罩旋转至铁水罐上部, 该烟罩抽吸管道上的电动阀 开启 ,组罐铁水产生的烟气被抽吸罩形成的较强负压 速度场所控制并被抽吸走 。对脱硫工位设置双位罩 和顶吸罩 ,双位罩分别设在脱硫台车行走通廊两端的 上部, 顶吸罩安装在防尘烟罩顶部, 现用的防尘烟罩 的侧吸罩取消。通廊两侧和顶部封隔, 通廊两端安装 电动密封门 、 顶部脱硫喷枪升降孔设氮封装置 ,使脱 硫喷吹时产生的烟气和喷溅产生的烟气有效地限制 在改造后形成的密闭室内 ,由顶吸罩和两端的侧吸罩 捕集抽走 。对扒渣工位的顶吸罩进行更换,扒渣时产 生的烟气靠热压自然上升, 进入顶部的伞形罩后, 被 捕集抽走 。 2. 2 除尘系统抽风量的确定 根据攀钢实际生产情况和相关记录数据 ,经充分 计算各系统的风量分配如下 [ 1] 1 提钒转炉二次除尘系统风量按一座转炉兑铁 水,另一座吹炼, 2 座转炉同时作业时最大产烟量工 况确定,见表 2。 表 2 提钒转炉二次除尘风量确定 兑铁水时吹炼时混合后 降温所需系统工况时 烟气量 m3min- 1 温度 ℃ 烟气量 m3min- 1 温度 ℃ 烟气温 度 ℃ 混风量 m3min- 1 风量 m3h- 1 温度 ℃ 4 5002204 000801373 6251 050 000120 2 1 、 2 脱硫站除尘系统抽风量按 2 个组罐工 位 另 2 个组罐工位除尘并入 3 脱硫站除尘系统 , 同时工作 1个工位; 2 个脱硫喷吹工位 ,同时工作 2个 工位; 2个扒渣工位,同时工作2个工位确定,见表3。 表 3 1、2脱硫站除尘风量确定 组罐时脱硫时扒渣时混合后系统工况时 烟气量 m3 min- 1 温度 ℃ 烟气量 m3 min- 1 温度 ℃ 烟气量 m3 min- 1 温度 ℃ 烟气温 度 ℃ 风量 m3h- 1 3 0001504 000120 5 000801091 032 659 3 3 脱硫站除尘系统抽风量按 4个组罐工位,同 时工作2 个工位; 1个脱硫喷吹工位,同时工作 1 个工 位;2 个扒渣工位,同时工作 1个工位确定,见表 4。 表4 3脱硫站除尘风量确定 组罐时脱硫时扒渣时混合后系统工况时 烟气量 m3 min- 1 温度 ℃ 烟气量 m3 min- 1 温度 ℃ 烟气量 m3 min- 1 温度 ℃ 烟气温 度 ℃ 风量 m3h- 1 6 0001502 0001202 50080123960 000 考虑到设备备品备件的订货 、库存 、检修维护和 实际生产等因素 ,3 套除尘系统最终选用风机风量每 台为1 100 000 m 3 h 。 2. 3 系统阀门的控制 每座提钒转炉的炉前门形罩两支管上均设有电 动调节阀, 密闭烟室两支管上均设有电液阀。当任一 座转炉倾动至兑铁水位, 炉前门形罩电动调节阀全 开,密闭烟室电液阀关闭 ; 当两座转炉复位或倾动至 出钢位时, 炉前门形罩电动调节阀至设定开度, 密闭 烟室电液动阀全开。炉前门形罩电动调节阀全开时, 风机按额定转速运转 。炉前门形罩电动调节阀至设 定开度时, 风机按设定转速运转。 1 、 2 脱硫站除尘系统中 2 个组罐工位电液阀 有2 个关闭时, 或 2 个脱硫工位电液阀全关闭时, 引 风机可按设定转速运行 ; 3 脱硫站除尘系统中 4 个 组罐工位电液阀中有 3 个关闭时 ,或 1 个脱硫工位电 液阀关闭时 ,引风机可按设定转速运行 ; 非上述情况 时引风机按额定转速运行。脱硫站扒渣工位的电液 阀不参与控制, 常开 , 因组罐工位的高温烟气需用该 工位烟气混合降温, 其电液阀用于一次性风量平衡 调节 。 2. 4 除尘器的改造 1 将原有 2 台 TFC- 13000 正压反吸大布袋除尘 器、 基础全部拆除 ,新建的 3 套除尘设施并排布置于 原二次除尘区域 ,除尘器落地布置, 从北向南分别为 转炉二次除尘系统、3 脱硫站除尘系统、1 、 2 脱硫 站除尘系统 。 39 环 境 工 程 2008年 2 月第26 卷第1 期 2 提钒转炉和 1 、 2 脱硫站的除尘主管道及其 基础 、 支架利旧 。新建 3 脱硫站主厂房外的除尘主 管道, 其管道走向沿着 1 、 2 脱硫站主管道方向, 管 径为 DN4000 架于新设管道支架上, 车间内 3 套系统 支管道管径和走向进行局部调整。除尘器出口至风 机和风机至放散烟囱之间的管道为新设计。 3 改造后采用 LFDMD62500大室大灰斗长袋 脉冲布袋除尘器并配备专有电液阀技术 ,在线过滤风 速为1. 17 m min , 在线脉冲清灰, 离线检修 。由于此 除尘器的结构设计紧凑合理, 输灰 、 排灰系统简洁 ,很 好地解决了炼钢厂施工用地紧张、设备布局难的问 题,与原袋式除尘器相比 ,节省占地在 30 以上。 4 改造后除尘器的滤袋材质选用微孔覆膜滤 料,其具有过滤效率高、 耐热、耐化学腐蚀和清灰性能 好等优点; 同时该滤料覆膜有助于提高自身的疏水 性,为袋式除尘器在潮湿条件下工作防止因结露造成 滤袋结垢而失效创造了一定条件 [ 2] 。 5 清灰用的压缩空气系统采用除油除水加贮气 的方式用于脉冲阀的喷吹 、 排气口阀的气缸控制及空 气包用 气, 压 力 0. 45 ～ 0. 6MPa , 最 大 耗 气量 为 12 m 3 min。 6 改造后的除尘系统采用 PLC 程序控制, 对除 尘器的供电 、运行参数 、清灰喷吹程序、灰斗卸灰程 序、 输灰程序实行自动化控制。除尘系统 PLC 控制 具有闭环控制、联锁、顺序控制、测量和监视等功能。 该控制系统运行稳定 、 操作简单、 抗干扰性强 。 7 改造采用 LFDMD6 2500 大室大灰斗长袋脉 冲布袋除尘器主要设计性能参数见表 5。 表 5 改造后除尘系统设计参数 处理风量 m3h- 1 烟气温度 ℃ 过滤面积 m2 过滤风速 全过滤 mmin- 1 反吹清灰 m min- 1 清灰方式 清灰控制 方式 设备阻力 Pa 滤袋规格 L/mm 排放浓度 mgm-3 1 050 00012015 0001. 171 . 4脉冲清灰定时差压混合控制1 800 1607 50030 2. 5 输灰系统的改造 原输灰系统全部拆除, 新建系统由刮板输送机、 斗式提升机和加湿机等设备组成, 工艺流程见图 2。 图 2 改造后输灰系统工艺流程 每套系统输送能力刮板机为12 m 3 h, 斗式提升 机为15 m 3 h,卸料机为30 t h, 储灰仓容积30 m3 ,改造 后系统输灰能力大幅提高 。 2. 6 风机系统改造 原风机 含电机 、 液力耦合器 及其基础、管道 、 阀 门、 消声器、烟囱等附属设施全部拆除新建 。新除尘 风机选用 Y4-273 -14No . 27. 2F 右 0 配变频调速装 置 , 全压6 500 Pa ,在风机出口接近烟囱的管道上设 置消声器 TJX-21C ,风机上游弯管下端至烟囱间管 道进行隔声包扎。在风机出口管道上安装外排粉尘 浓度在线自动检测仪和设置风量检测孔 。 3 改造后除尘设施运行效果 1 脱硫提钒转炉除尘系统 2005 年 12 月开始改 造施工 ,于 2006年 5 月竣工投入运行 ,一直以来系统 设备 、 管道 、 阀门运行正常 。 2 原除尘系统各尘源点向厂房内外散尘 、 飘尘 现象在改造后得到了有效的控制,经攀枝花市环境监 测站和攀钢劳研所检测, 岗位粉尘浓度全部达到国家 标准 。 3 改造后脉冲袋式除尘器运行稳定正常 ,系统 无风量 、 阻力失衡现象 , 系统各种运行参数达到设计 目标值,见表 6。 表 6 改造后除尘系统运行参数 实际运行风量 m3h- 1 烟气温度 ℃ 过滤面积 m2 实际过滤风速 全过滤 mmin- 1 反吹清灰 mmin- 1 清灰方式 清灰控制 方式 设备阻力 Pa 喷吹压力 MPa 排放浓度 mgm-3 1 050 000 12015 0001. 151. 38脉冲清灰定时差压1 2000 . 520 注 各数据为 3 套除尘系统实测值的平均值。 4 改造后脱硫提钒转炉除尘系统与原系统相 比,除尘设备在使用寿命 、 自动化控制、除尘效率等方 面大幅提高 ,同时降低了设备检修维护工作量和备品 备件消耗量 ,促进了钢厂生产顺行。 下转第 14 页 40 环 境 工 程 2008年 2 月第26 卷第1 期 图 8 AO - SBBR工艺系统的污泥在好氧和 缺氧条件下对总磷的吸收情况 图 9 AO 2-SBBR 工艺系统的污泥在好氧和 缺氧条件下对总磷的吸收情况 3 结论 1 通过在 AO -SBBR运行过程中引入一个缺氧 段形成了一个全新的 AO2-SBBR 运行系统 。经过 4 个阶段的培养驯化, 有效地在单一反应器 AO2- SBBR 工艺中实现了反硝化除磷菌的增殖, 其数量占 全部聚磷菌数量的比例从 14. 82 增长到 63. 04。 2 稳定运行的 AO 2- SBBR 反硝化除磷工艺具 有良好的反硝化脱氮除磷性能 。CODCr、 总磷、总氮和 氨氮相应平均去除率分别为 85. 3、 79. 8、51. 26 和91. 4, 有效解决了废水中 CODCr浓度低, 导致同 步脱氮除磷过程中有机物不足的问题。 参考文献 [ 1] 龙腾锐, 郭劲松, 高旭. 连续流间歇曝气工艺脱氮除磷研究. 中 国环境科学, 2000 4 366 -370 [ 2] Siebritz L P , Ekama G A , Marais G R. A parametric model for biological excess phosphorus removal. Wat. Sci. Tech. , 1983, 15 34 127 -152 [ 3] Kuba T , Smolders G, Loosdrecht M , et al.Biological phosphorus removal fromwastewater by anaerobic -anoxiic sequencing batch reactor. Wat. Sci . Tech. , 1993, 27 5 6 241 -252 [ 4] Dae Sung Lee, Che Ok Jeon, Jong Moon Park.Biological nitrogen removal with enhanced phosphate uptake in a sequencing batch reactor using single sludge system. Wat . Res. , 2001, 35 16 3968 -3976 [ 5] Kuba T , Van Loosdrecht MCM ,Heijnen JJ. Biological dephosphatation by activated sludge under denitrifying conditions pH influence and occurrence of a full-scale wastewater treatment plant. Wat. Sci . Tech. , 1997, 36 12 75 -82 [ 6] 王亚宜, 彭永臻, 王淑莹, 等. 反硝化除磷理论、工艺及影响因 素. 中国给水排水,2003, 19 1 33 -36 [ 7] Peng Yongzhen, Zeng Wei, Wang Shuying . DO concentration as a fuzzy control parameter for organic substrate removal in SBR process. Environmental Engineering Science, 2004, 21 5 606 -616 [ 8] Wachtmeister A, Kuba T , Van Loosdrecht M C M, et al. A sludge characterization assay for aerobic and denitrifying phosphorus removing sludge . Wat. Res. , 1997,31 3 471-478 作者通信处 荣宏伟 510006 广州市番禺区大学城外环西路 230号 A207 信箱 广州大学土木工程学院 E -mail rhwcn126. com 2007- 09-24 收稿 上接第 40页 4 结语 1 此次除尘改造是在攀钢两座提钒转炉大修期 间进行的 ,由于改造系统设计合理 、 施工组织严密 、 保 产措施落实到位 ,施工质量 、 进度和安全达到了预期 目标 。 2 脱硫提钒除尘系统投运以来, 该区域生产和 工作环境得到了显著改善 ,外排烟气含尘浓度达到了 国家环保要求, 为下一步攀钢炼钢老转炉除尘系统的 改造积累了宝贵的设计和施工管理经验 。 参考文献 [ 1] 袁宏伟. 攀钢铁水脱硫技术的进步与发展. 攀钢技术, 2007, 30 2 5 [ 2] 张殿印, 张学义. 除尘技术手册. 北京 冶金工业出版社, 2002 35-57 [3] 孙熙. 袋式除尘技术与应用. 北京 机械工业出版社, 2004 123 -124 作者通信处 姚小勇 617000 四川攀枝花攀钢 集团 提钒炼钢厂 电话 0812 3392914 E -mail yxyong2002sina . com 2007- 10-31 收稿 14 环 境 工 程 2008年 2 月第26 卷第1 期 TN removal rate was 80 and its TP removal rate was 84. DO was the key factor of simultaneous nitrification and denitrification of SBBR. Reducing SRT properly was availability to removal phosphorus. Keywords SBBR, simultaneous nitrification seawater salinity was 10 500 mg L and Cl-concentration was 5 700 mg L , the effect of seawater salinity on the removal efficiency of organics and ammonia was not serious. Keywords ing toilet with seawater, seawater salinity , organics, ammonia and SBR process THE INDUSTRIAL APPLICATION OF SH -A PROCESS TREATING COKING SEWAGE Shan Mingjun Hu Xiaomin Wang Xu et al 30 Abstract The SH-A process is used for treating coking wastewater from a sewage treatment station of coking factory in Dandong, which can replace the er process for the treatment of wastewater. As compared with the flow chart, treating effect, energy loss and stable operation, it is showed that the new process with high nitrogen removal rate and low operation cost. The water quality of the final effluent meets the first grade of Intergrate Wastewater Discharge Standard GB8978 -1996 .The water can be reused to quench cokes in coking factories.This process is quite suitable for application to treat coking wastewater in coking industry. Keywords nitrosation, anaerobic ammonium oxidation, coking sewage and biological nitrogen removal SEASONAL REMOVAL EFFICIENCY STUDIES ON A SUBSURFACE FLOW CONSTRUCTED WETLAND FOR TREATING HEAVY OIL PRODUCED WATER Tong Kun Li Gang Ji Guodong 32 Abstract Seasonal operation perance in summer andwinterof a subsurface flow constructedwetland SFCWfor treating heavy oil producedwater was carried.The SFCW has two reedbeds No. 1 andNo. 2inthe series arrangement with the hydraulic loading rate of 0. 18and 0. 09 m3 m2dfor the reed bed No. 1 andNo. 2, respectively. Results obtained show that the SFCW has removal rates of oil, CODCr, BOD5, TN, and SS being 79. 22, 81. 20, 89. 67, 87. 61, and 89. 47 in summer, while those figures in winter are 77. 57, 78. 98, 79. 05, 71. 35, and 89. 88, respectively. Keywords heavy oil produced water, subsurface flow constructed wetland with two reed beds in the series arrangement and seasonal changes PERANCE COMPARISON BETWEEN PRESSURIZED AND NORMAL BIOLOGICAL CONTACT OXIDATION PROCESSESZhang Yong Zhang Linsheng Xia Mingfang et al 35 Abstract The running parameters and perance were compared between pressurized and normal biological contact oxidation process in this paper. The studies showed that the perance of pressurized biological contact oxidation process improved remarkably . When controlled the pressure as 0. 3MPa and the volume load under 15 kg CODCr m3d , the likely HRT was about 1. 0 h, the CODCrremoved rate could reach 80～ 95 percent, and the CODCrof effluentwas below 100mg L. In that condition, the dissolved oxygenwas about 4～ 5 mg L, and the air -water ratio was only 1～ 4 ∶ 1. In same condition the normal biological contact oxidation process air -water ratio was 10∶ 1, HRT was about 1. 5～ 2. 0 h, and the volume loadwhich could bear was only 5. 3 kg CODCr m3d. Keywords pressure, bio -contact oxidation process, air -water ratio, volume load and dissolved oxygen TRANSATION OF BAG -TYPE DEDUSTING SYSTEMS FOR THE DESULPHURIZATION STATIONS AND THE VANADIUM -EXTRACTING CONVERTERS IN PANZHIHUA IRON AND STEEL GROUPCOMPANYYao Xiaoyong 38 Abstract In view of the environmental pollution of the desulphurization stations and the extractive vanadium-extracting converters, Panzhihua Iron and Steel GroupCompany transs thoroughly the bag -type dedusting systems by applying the advanced dedusting technologies and the dedusting equipments. The continuous monitoring results show that the concentrations of the system pollutants have met the environmental protection requirements of the“Pollutant EmissionStandards for The Iron andSteel Industry” and the working site and productionenvironment have been improved markedly. At the same time Panzhihua Iron and Steel GroupCompany also achievesgreater economic and environmentalbenefits. Keywords desulphurization station, vanadium -extracting converter, bag -type dedusting system, transation and environment benefit STUDY ON ACCELERATION OF AQUEOUS CATALYTIC OXIDATION TO BIOLOGICAL TRICKLING FILTER PURIFYING SO2NOXIN FLUE GAS Wang Jie Sun Peishi Wang Hengying et al 41 Abstract The study adopted biological trickling filter to carry out the experiment of purifying SO2NOXin flue gas, in which circulated liquid with Fe2 , Mn2 , Zn2and Al3was used. The influence andthe varying rule of catalyzer on biological trickling filter purifying SO2NOX had been studied . when the gas flow was 0. 1 m3 h, the concentration of SO2NOXin influent gas was 1 000～ 5 000 mg m3and 300 ～ 3 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 26, No. 1,Feb. , 2008