Giảm thiểu ô nhiễm của ngành thép không gỉ

Tóm tắt: Trong những năm gần đây, Trung ương Đảng và Hội đồng Nhà nước đã rất coi trọng việc chuyển đổi phát thải cực thấp của gang thép. Trong nhiều cuộc họp quan trọng và báo cáo công việc của chính phủ, người ta đã đề xuất thúc đẩy quá trình chuyển đổi phát thải cực thấp của ngành gang thép. “Các ý kiến ​​về việc thúc đẩy thực hiện phát thải cực thấp trong ngành gang thép” ( Sau khi Huân Tài Kỳ [2019] số 35 được ban hành), tất cả các khu vực được yêu cầu thực hiện chuyển đổi phát thải cực thấp của ngành thép trong giai đoạn và khu vực. Các giới hạn phát thải trong “Ý kiến” còn được các chuyên gia trong ngành gọi là “tiêu chuẩn khắt khe nhất trong lịch sử”. Trong tình hình chung này, bằng cách xem xét các yêu cầu về chỉ số phát thải hạt trong tài liệu và hiện trạng công nghệ loại bỏ bụi của nước tôi, so sánh ưu điểm và nhược điểm của công nghệ loại bỏ bụi chính được công nhận cao trong ngành và thảo luận về việc lựa chọn lộ trình công nghệ khử bụi theo yêu cầu mới. Và nâng cấp các ý tưởng để các công ty thép có liên quan tham khảo và giúp giành chiến thắng trong trận chiến với bầu trời xanh.
Để thực hiện các quyết định và triển khai của Trung ương Đảng và Hội đồng Nhà nước, vào tháng 2019 năm XNUMX, Bộ Sinh thái và Môi trường cùng với Ủy ban Cải cách và Phát triển và Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin đã cùng ban hành “Ý kiến về Thúc đẩy Thực hiện Phát thải Cực thấp trong Ngành Thép” (sau đây gọi là “Ý kiến”). “Các ý kiến” đã một lần nữa thắt chặt các tiêu chuẩn phát thải ban đầu đối với vật chất dạng hạt trong các quy trình thép khác nhau và đề xuất rằng lượng phát thải cực thấp có nghĩa là cực thấp trong suốt quá trình. Nó cũng đưa ra các yêu cầu về tiến độ đối với các biến đổi cực thấp ở các khu vực khác nhau, điều này thúc đẩy hơn nữa công nghệ xử lý và loại bỏ bụi của ngành thép. Thay đổi. Tuy nhiên, hiện nay hầu hết các doanh nghiệp gang thép trong nước đều có quy trình chuyển đổi lò cao kéo dài, với nhiều quy trình phức tạp. Để đáp ứng các tiêu chuẩn phát thải vật chất dạng hạt của toàn bộ quy trình sản xuất không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Hơn nữa, sự phát triển của các doanh nghiệp gang thép trong nước không đồng đều, năng lực sản xuất không đáp ứng tiêu chuẩn bảo vệ môi trường còn hiếm. Do đó, việc nâng cấp và nâng cấp các cơ sở loại bỏ bụi là cấp thiết. Do đó, trong tình hình chính sách bảo vệ môi trường hiện nay, việc tìm cách đạt được giới hạn phát thải cực thấp của các hạt bụi trong thời gian ngắn chắc chắn là vấn đề cấp bách nhất mà các công ty thép phải đối mặt.
Gương-Vàng1
1. Yêu cầu kiểm soát hạt vật chất trong chuyển đổi phát thải cực thấp
Vào tháng 2019 năm 10, “Ý kiến” đã chính thức ra mắt, gây ra cơn bão bảo vệ môi trường thép, tuyên bố rằng toàn bộ ngành thép của nước tôi đã bước vào tình trạng chung của quá trình chuyển đổi phát thải cực thấp. Về các chỉ số vật chất dạng hạt, “Ý kiến” yêu cầu khí thải ở dạng khí thải có tổ chức, đầu máy thiêu kết và khí thải lò nung viên (bao gồm lò trục, lò quay ghi, máy rang đai), khí thải ống khói lò luyện cốc, Khác các nguồn gây ô nhiễm chính (bao gồm đuôi của máy thiêu kết, nạp than, làm khô than cốc, bếp lò cao, hố lò cao và nhà khai thác, tiền xử lý kim loại nóng, khí thải thứ cấp của bộ chuyển đổi, v.v.) Nồng độ phát thải trung bình hàng giờ của hạt vật chất không cao Ở mức 3 mg/m95, nồng độ khí thải trung bình giờ ít nhất XNUMX% thời gian trong tháng đạt tiêu chuẩn; khí thải ở dạng không có tổ chức, các điểm vận chuyển và làm trống vật liệu, thiêu kết, tạo hạt, luyện gang, luyện cốc và các quy trình nghiền, sàng lọc vật liệu khác, các phương tiện loại bỏ bụi phải được cung cấp cho thiết bị trộn và cắt phế liệu. Ngoài ra, “Các ý kiến” cũng chỉ ra rằng các doanh nghiệp nên lựa chọn các công nghệ chuyển đổi bảo vệ môi trường trưởng thành và có thể áp dụng phù hợp với điều kiện của nhà máy, đồng thời khuyến khích sử dụng các phương tiện loại bỏ bụi tiên tiến như máy hút bụi túi lọc màng và máy hút bụi hộp lọc. , từ đó chỉ ra hướng lựa chọn công nghệ xử lý loại bỏ bụi. .
2. Hiện trạng ứng dụng công nghệ khử bụi
Sau khi điều tra hơn 20 doanh nghiệp gang thép, người ta thấy rằng hầu hết tất cả các doanh nghiệp gang thép đều sử dụng bộ lọc túi hiệu quả cao hoặc bộ lọc hộp mực để xử lý khí thải chứa bụi và một số quy trình sản xuất khí thải ướt sử dụng máy lọc bụi tĩnh điện ướt. Công ty tin rằng các quy trình trưởng thành này có hiệu quả xử lý bụi và khí thải tốt nhất, giống như công nghệ loại bỏ bụi được đề cập trong “Ý kiến”. Ngoài ra, theo các công nghệ khả thi để xử lý các hạt vật chất trong khí thải được quy định trong “Thông số kỹ thuật cho việc xin và cấp giấy phép gây ô nhiễm”, ngoại trừ khí thải do nhà máy cán nóng tạo ra, các loại khí thải khác các nút phát sinh ô nhiễm có thể xử lý bằng bụi túi (che phủ). vật liệu màng lọc) và quy trình loại bỏ bụi hộp lọc. Vì vậy, bài viết này chủ yếu phân tích ưu nhược điểm và ứng dụng của công nghệ hút bụi dạng túi và hộp lọc.
Bộ lọc túi xuất hiện sớm hơn và được sử dụng sớm nhất vào cuối Phong trào Tây phương hóa. Nó chủ yếu được sử dụng để lọc khí khô, bụi với kích thước hạt nhỏ. Túi lọc được làm từ các loại sợi lọc khác nhau (sợi hóa học hoặc sợi thủy tinh) thông qua dệt hoặc đục kim, và sử dụng chức năng lọc của vải sợi để lọc khí chứa bụi. Bộ thu bụi kiểu hộp mực xuất hiện tương đối muộn. Vào những năm 1970, một số người dùng xuất hiện ở các nước phương Tây. Họ tin rằng loại máy hút bụi này có kích thước tương đối nhỏ, hiệu quả xử lý được cải thiện đáng kể và dễ bảo trì. Tuy nhiên nếu cần xử lý khí bụi với lượng khí lớn hơn thì hiệu quả xử lý sẽ kém do công suất của thiết bị lọc bụi nhỏ, khó áp dụng trong các xí nghiệp công nghiệp lớn nên chưa được quảng bá rộng rãi cho nhiều đối tượng. năm. Kể từ thế kỷ 21, công nghệ vật liệu của thế giới đã phát triển nhanh chóng. Một số công ty nước ngoài đã đi đầu trong việc cải tiến cấu trúc và vật liệu lọc của máy hút bụi, tăng công suất tổng thể lên nhiều lần và trở thành máy hút bụi lớn với diện tích lọc hơn 2,000 m2.
3. Phân tích so sánh công nghệ hút bụi
1. Túi hút bụi
(1) Nguyên lý làm việc của bộ lọc túi
Khí chứa bụi đi vào ống thông gió từ tủ hút bụi, khi đến cửa xả sẽ được tạo ra bởi quạt gió cảm ứng, sau đó sử dụng túi lọc loại bỏ bụi dạng sợi để hút khói và bụi với sự trợ giúp của trọng lực và quán tính.
(2) Các yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ lọc túi
Hiệu suất của bộ lọc túi chủ yếu bao gồm hiệu quả loại bỏ bụi, tổn thất áp suất và tuổi thọ. Các yếu tố chính quyết định hiệu quả loại bỏ bụi và tuổi thọ của bộ lọc túi bao gồm tỷ lệ không khí trên vải, loại vật liệu lọc và lựa chọn phương pháp loại bỏ bụi.
Vật liệu lọc của bộ lọc túi đã phát triển từ sợi thông thường thành sợi siêu mịn, sau đó là sợi có mặt cắt ngang có hình dạng đặc biệt, rồi đến cấu trúc màng ePTFE. Sợi thông thường không thể kiểm soát các hạt bụi mịn, vì vậy cần phải thay đổi cấu trúc sợi hoặc sử dụng ngoại lực để đạt được mức kiểm soát phát thải bụi cực thấp; các sợi có mặt cắt ngang hình sợi siêu mịn có diện tích bề mặt riêng lớn hơn, dẫn đến diện tích lọc lớn hơn, do đó làm giảm tỷ lệ Không khí trên vải; Màng ePTFE có thể chặn các hạt bụi trên bề mặt màng. Hiện nay việc lựa chọn vật liệu màng lọc thay cho vật liệu túi lọc là sự lựa chọn có hiệu quả loại bỏ bụi cao hơn.
2. Máy hút bụi hộp mực
Nguyên lý làm việc của bộ thu bụi hộp lọc: Khí chứa bụi đi vào ống thông gió thông qua bộ thu bụi và được đưa vào hộp bằng quạt gió cảm ứng bên ngoài. Bởi vì hộp có bán kính lớn hơn nhiều so với đường ống, luồng không khí mở rộng và các hạt bụi lớn nặng hơn sẽ lắng xuống do trọng lực, Các hạt bụi nhỏ nhẹ hơn đi vào hộp lọc cùng với luồng không khí và bị chặn bởi phần tử bộ lọc thông qua một một loạt các hiệu ứng toàn diện và sau đó tách khỏi không khí.
3. So sánh ưu nhược điểm của lọc túi và lọc hộp
Máy hút bụi dạng túi và máy hút bụi dạng túi lọc đều có những ưu nhược điểm riêng trong quá trình sử dụng. Khi lựa chọn quy trình loại bỏ bụi, cần xem xét toàn diện tình hình của chính công ty. Những ưu điểm và nhược điểm được thể hiện trong Bảng 1.
Bốn, phân tích trường hợp ứng dụng thực tế doanh nghiệp
Lấy quá trình chuyển đổi quy trình loại bỏ bụi của một phần quy trình hố lò cao của một tập đoàn thép ở tỉnh Hà Bắc làm ví dụ. Công ty ban đầu sử dụng bộ lọc túi để loại bỏ bụi từ khí thải phát sinh trong phần hố lò cao. Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng, người ta phát hiện ra rằng nó sẽ gây nhầm lẫn do điều kiện làm việc. Vấn đề túi. Đồng thời, do hiệu quả loại bỏ bụi của túi lọc kém, khí thải của phần này không thể đáp ứng ổn định các yêu cầu của tiêu chuẩn khí thải cực thấp. Xét điều kiện đạt tiêu chuẩn và vốn đầu tư thay thế túi lọc, công ty quyết định chuyển đổi quy trình hút bụi và thay thế lọc túi bằng lọc Cartridge. Các tham số và so sánh hiệu quả trước và sau khi chuyển đổi được thể hiện trong Bảng 2.
Theo dữ liệu giám sát trực tuyến trước và sau khi chuyển đổi, nồng độ phát thải dạng hạt của khí thải trong phần này đã giảm đáng kể và có thể đạt ổn định trong phạm vi 10 mg/m3, đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn khí thải cực thấp. So với trước khi chuyển đổi, sau khi sử dụng bộ thu bụi hộp lọc, vấn đề dễ hao mòn và rò rỉ túi lọc sẽ tránh được, về cơ bản, nó có thể được sử dụng trong một thời gian dài mà không cần bảo trì, ngay cả khi hộp lọc được tháo ra và thay thế, nó rất thuận tiện, và nó được mở rộng trong một không gian hạn chế. Diện tích bộ lọc hiệu quả giảm, chênh lệch áp suất nhỏ và hiệu quả loại bỏ bụi tương đối ổn định. Nhưng sau khi thay thế bộ hút bụi hộp lọc, cũng có một số thiếu sót.
Thông qua trao đổi với nhân viên nội bộ của công ty, tác giả biết được rằng thiết bị sau khi chuyển đổi phức tạp hơn trước và công ty cần có trình độ quản lý điều phối, lắp đặt và bảo trì thiết bị cao. Ngoài ra, khả năng chọn lọc của bộ phận hút bụi hộp lọc đối với các loại bụi khô không tốt như mong đợi và hiệu quả loại bỏ bụi không cao đối với tất cả các loại bụi. Nếu muốn áp dụng vào tất cả các quy trình thì vẫn cần nghiên cứu và phát triển chuyên sâu. Nhìn chung, trong tình hình bảo vệ môi trường ngày càng nghiêm trọng, dựa trên việc xem xét tuân thủ môi trường, hiệu quả của việc thay thế vẫn rất đáng kể.
Năm, gợi ý tóm tắt
1. Đề xuất lựa chọn quy trình
Hiện tại, không tính đến việc loại bỏ bụi ướt, lựa chọn công nghệ loại bỏ bụi tốt nhất trong tình huống phát thải cực thấp nên là bộ hút bụi hộp mực và bộ lọc túi. Hai loại máy hút bụi đều có ưu và nhược điểm riêng. Đối với việc chuyển đổi phát thải hạt cực thấp của các doanh nghiệp thép, khuyến nghị các doanh nghiệp có thể lựa chọn công nghệ loại bỏ bụi tùy theo điều kiện thực tế và nhu cầu của mình. Nếu quy trình loại bỏ bụi túi ban đầu vẫn không thể đạt được các tiêu chuẩn phát thải ổn định, thì bước đầu tiên có thể là Cân nhắc thay thế màng vi xốp PTFE và vật liệu lọc gradient lớp bề mặt sợi siêu mịn. Thứ hai, xem xét việc thay thế quy trình loại bỏ bụi của hộp lọc để hoàn thành quá trình chuyển đổi phát thải cực thấp và đạt được mức phát thải tiêu chuẩn.
2. Đề xuất thiết kế kỹ thuật
Để giúp các công ty đáp ứng các yêu cầu liên quan của “Ý kiến” và cung cấp tài liệu tham khảo cho thiết kế và xây dựng kỹ thuật, vào tháng 2020 năm 0.8, Hiệp hội Công nghiệp Bảo vệ Môi trường Trung Quốc đã ban hành “Hướng dẫn Kỹ thuật để Tái thiết các Doanh nghiệp Gang thép phát thải cực thấp”, trong đó quy trình lọc và loại bỏ bụi túi hiệu quả cao. Quy trình loại bỏ bụi trống đề xuất một loạt các giá trị tham chiếu thông số kỹ thuật và các doanh nghiệp có thể tham khảo chúng trong quá trình chuyển đổi phát thải cực thấp dựa trên điều kiện thực tế của họ . Lấy bộ lọc túi làm ví dụ, khi công ty ký hợp đồng, tốc độ gió của bộ lọc nên được thiết kế nhỏ hơn XNUMX m / phút. Tốc độ gió của bộ lọc ở đây phải là tốc độ gió của bộ lọc đầy đủ. Tốc độ gió lọc đầy đủ là tốc độ gió lọc được tính toán theo lý thuyết. Khi bộ hút bụi ngoại tuyến làm sạch bụi, một trong các thùng sẽ được đóng lại và tốc độ gió lọc thực tế sẽ tăng lên. Đây cũng là thời điểm khí thải dễ vượt tiêu chuẩn nhất nên yêu cầu đặt ra là tốc độ gió lọc toàn bộ; Nên thiết kế bộ thu bụi với bộ làm lệch hướng để kiểm soát sự phân bố luồng không khí. Nếu không chọn bộ làm lệch hướng, túi lọc hoặc hộp lọc sẽ bị luồng không khí cuốn trôi và làm giảm tuổi thọ.
“Phòng thủ bầu trời xanh” đã bước vào giai đoạn cuối cùng của việc giải quyết các vấn đề khó khăn. Là chiến trường chính tuyệt đối để ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm không khí, ngành thép bắt buộc phải chuyển đổi lượng khí thải cực thấp. Các doanh nghiệp sắt thép phải tích cực hưởng ứng, làm rõ các ý tưởng kiểm soát ô nhiễm môi trường, thúc đẩy cải thiện chất lượng môi trường và nâng cấp chuyển đổi công nghiệp.