Reducir la contaminación de la industria del acero inoxidable.

Resumen: En los últimos años, el Comité Central del Partido y el Consejo de Estado han otorgado gran importancia a la transformación de emisiones ultrabajas del hierro y el acero. En muchas reuniones importantes e informes de trabajo del gobierno, se ha propuesto promover la transformación de emisiones ultrabajas de la industria del hierro y el acero. “Opiniones sobre la promoción de la implementación de emisiones ultrabajas en la industria del hierro y el acero” (después de la emisión de Huan Taiqi [2019] No. 35), todas las regiones deben llevar a cabo una transformación de emisiones ultrabajas de la industria del acero en fases y regiones. Los límites de emisión en las "Opiniones" también son llamados "los estándares más estrictos de la historia" por los expertos de la industria. En esta situación general, al comparar los requisitos del índice para las emisiones de partículas en el documento y el estado actual de la tecnología de eliminación de polvo de mi país, comparar las ventajas y desventajas de la principal tecnología de eliminación de polvo con alto reconocimiento en la industria y discutir la selección de las rutas de tecnología de eliminación de polvo bajo los nuevos requisitos. Y actualice las ideas para que sean referenciadas por las empresas siderúrgicas relevantes y ayude a ganar la batalla contra el cielo azul.
Para implementar las decisiones y despliegues del Comité Central del Partido y el Consejo de Estado, en abril de 2019, el Ministerio de Ecología y Medio Ambiente, junto con la Comisión de Desarrollo y Reforma y el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, emitieron conjuntamente los “Dictámenes sobre Promoción de la Implementación de Emisiones Ultrabajas en la Industria del Acero ”(en adelante, los“ Dictámenes ”). Los “Dictámenes” han vuelto a endurecer los estándares originales de emisión de material particulado en varios procesos de acero, y propusieron que las emisiones ultrabajas se refieran a ultrabajas en todo el proceso. También presenta requisitos de progreso para transformaciones ultrabajas en varias regiones, lo que promueve aún más la tecnología de eliminación y tratamiento de polvo de la industria del acero. Cambio. Sin embargo, en la actualidad, la mayoría de las empresas siderúrgicas nacionales tienen un proceso de conversión de alto horno largo, con muchos y complicados procesos. No es una tarea fácil cumplir con los estándares de emisión de partículas de todo el proceso de producción. Además, el desarrollo de las empresas nacionales de hierro y acero es desigual, y la capacidad de producción que no cumple con las normas de protección ambiental es aún escasa. Por lo tanto, es imperativo actualizar y mejorar las instalaciones de eliminación de polvo. Por lo tanto, en la situación actual de la política de protección ambiental, buscar alcanzar el límite de emisión ultrabaja de partículas de polvo en un corto período de tiempo es sin duda el problema más urgente que enfrentan las empresas siderúrgicas.
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1. Requisitos de control de partículas en la transformación de emisiones ultrabajas
En abril de 2019, se lanzaron oficialmente los “Dictámenes”, desencadenando una tormenta de protección ambiental del acero, declarando que la industria siderúrgica de mi país en su conjunto ha entrado en la situación general de transformación de emisiones ultrabajas. En cuanto a los indicadores de materia particulada, los “Dictámenes” exigen gases de escape en forma de emisiones organizadas, cabeza de la máquina de sinterización y gases de combustión de tostado de pellets (incluido horno de eje, horno rotatorio de parrilla, tostador de cinta), gas de escape de chimenea de horno de coque de proceso de coquización, Otros principales fuentes de contaminación (incluida la cola de la máquina de sinterización, carga de carbón, enfriamiento en seco de coque, estufas de alta presión, fosas de altos hornos y tomas de agua, pretratamiento de metales calientes, gases de combustión secundarios del convertidor, etc.) La concentración de emisión promedio por hora de materia particulada no es alto A 10 mg / m3, la concentración de emisión promedio por hora de al menos el 95% del tiempo por mes cumple con el estándar; el gas residual está desorganizado, el material transporta y los puntos de supresión, sinterización, peletización, fabricación de hierro, coquización y otros procesos de trituración de material, cribado, instalaciones de eliminación de polvo deben proporcionarse para el equipo de mezcla y corte de chatarra. Además, las "Opiniones" también señalaron que las empresas deben elegir tecnologías de transformación de protección ambiental maduras y aplicables de acuerdo con las condiciones de la fábrica, y alentar el uso de instalaciones avanzadas de eliminación de polvo, como colectores de polvo con bolsas de filtro recubiertas con película y colectores de polvo con cartuchos de filtro. , que señala la dirección de la elección de la tecnología de tratamiento de eliminación de polvo. .
2. Estado actual de la aplicación de la tecnología de eliminación de polvo
Después de investigar más de 20 empresas siderúrgicas, se encontró que casi todas las empresas siderúrgicas utilizan filtros de mangas o filtros de cartucho de alta eficiencia para tratar los gases de escape que contienen polvo, y algunos procesos que producen gases de escape húmedos utilizan precipitadores electrostáticos húmedos. La empresa cree que estos procesos maduros tienen el mejor efecto de tratamiento de polvo y gases residuales, que es el mismo que la tecnología de eliminación de polvo mencionada en los “Dictámenes”. Además, de acuerdo con las tecnologías viables para el tratamiento de material particulado en los gases de escape especificadas en las “Especificaciones técnicas para la solicitud y emisión de permisos de contaminación”, excepto para los gases de escape producidos por el laminado de acabado en caliente, el otro gas de escape Los nodos de generación de contaminación se pueden tratar con bolsas de polvo (cubiertas). Material de filtro de membrana) y proceso de eliminación de polvo del cartucho de filtro. Por lo tanto, este artículo analiza principalmente las ventajas y desventajas y la aplicación de las tecnologías de eliminación de polvo de bolsas y cartuchos de filtro.
El filtro de mangas apareció antes y se usó ya al final del Movimiento de Occidentalización. Se utilizó principalmente para filtrar gas seco y polvoriento con partículas de pequeño tamaño. La bolsa de filtro está hecha de varias fibras de filtro (fibra química o fibra de vidrio) mediante tejido o punzonado con agujas, y utiliza la función de filtrado de la tela de fibra para filtrar el gas que contiene polvo. El colector de polvo tipo cartucho apareció relativamente tarde. En la década de 1970, aparecieron algunos usuarios en países occidentales. Creían que este tipo de colector de polvo era de tamaño relativamente pequeño, mejoraba significativamente la eficiencia de procesamiento y era fácil de mantener. Sin embargo, si es necesario tratar gas polvoriento con un volumen de aire mayor, el efecto del tratamiento será pobre debido a la pequeña capacidad del precipitador, que es difícil de aplicar en grandes empresas industriales, por lo que no ha sido ampliamente promocionado por muchos. años. Desde el siglo XXI, la tecnología de materiales del mundo se ha desarrollado rápidamente. Algunas empresas extranjeras han tomado la iniciativa en la mejora de la estructura y el material filtrante del colector de polvo, aumentando varias veces la capacidad total y convirtiéndose en un gran colector de polvo con un área de filtración de más de 21 m2,000.
3. Análisis comparativo de la tecnología de eliminación de polvo
1. Bolsa colectora de polvo
(1) Principio de funcionamiento del filtro de mangas
El gas que contiene polvo ingresa al conducto de ventilación desde la campana de eliminación de polvo, y cuando llega a la salida, es inducido por el ventilador de tiro inducido, y luego la bolsa de filtro de eliminación de polvo fibroso se usa para capturar el humo y el polvo con la ayuda de gravedad e inercia.
(2) Los principales factores que afectan el rendimiento del filtro de mangas
El rendimiento del filtro de mangas incluye principalmente la eficiencia de eliminación de polvo, la pérdida de presión y la vida útil. Los principales factores que determinan la eficiencia de eliminación de polvo y la vida útil del filtro de mangas incluyen la relación aire-tela, el tipo de material del filtro y la elección de los métodos de eliminación de polvo.
El material de filtro del filtro de mangas ha evolucionado de fibras convencionales a fibras superfinas, luego a fibras de sección transversal de forma especial y luego a una estructura de membrana de ePTFE. Las fibras convencionales no pueden controlar las partículas finas de polvo, por lo que es necesario cambiar la estructura de la fibra o usar una fuerza externa para lograr un control de emisión de polvo ultrabajo; las fibras de sección transversal con forma de fibra ultrafina tienen un área de superficie específica más grande, lo que da como resultado un área de filtración más grande, lo que reduce la relación aire-tela; La membrana de ePTFE puede interceptar partículas de polvo en la superficie de la membrana. En la actualidad, la elección del material de filtro de membrana para el material de la bolsa de filtro es la opción con una mayor eficiencia de eliminación de polvo.
2. Colector de polvo de cartucho
El principio de funcionamiento del colector de polvo del cartucho del filtro: el gas que contiene polvo entra en el conducto de ventilación a través del colector de polvo y es introducido en la caja por el ventilador de tiro inducido externo. Debido a que la caja tiene un radio mucho más grande que la tubería, el flujo de aire se expande y las partículas grandes de polvo más pesadas se depositan por gravedad. Las partículas pequeñas más ligeras de polvo ingresan al cartucho del filtro con el flujo de aire y son bloqueadas por el elemento filtrante a través de un serie de efectos integrales y luego separados del aire.
3. Comparación de ventajas y desventajas del filtro de mangas y el filtro de cartucho
El colector de polvo tipo bolsa y el colector de polvo de cartucho filtrante tienen sus propias ventajas y desventajas en el proceso de uso. Al seleccionar el proceso de eliminación de polvo, se debe tener en cuenta la situación de la propia empresa. Las ventajas y desventajas se muestran en la Tabla 1.
Cuatro, análisis de casos de aplicaciones prácticas empresariales
Tomemos como ejemplo la transformación del proceso de eliminación de polvo de una sección de proceso de pozo de alto horno de un grupo siderúrgico en la provincia de Hebei. La empresa utilizó originalmente un filtro de mangas para eliminar el polvo de los gases de escape generados en la sección del pozo del alto horno. Sin embargo, se descubrió durante el uso que causaría confusión debido a las condiciones de trabajo. El problema de la bolsa. Al mismo tiempo, debido al escaso efecto de eliminación de polvo de la bolsa de filtro, las emisiones de gases de escape de esta sección no pueden cumplir de manera estable los requisitos de las normas de emisiones ultrabajas. Teniendo en cuenta la condición de alcanzar el estándar y la inversión de capital para reemplazar la bolsa de filtro, la empresa decidió transformar el proceso de eliminación de polvo y reemplazar el filtro de bolsa por un filtro de cartucho de filtro. Los parámetros y la comparación de efectos antes y después de la transformación se muestran en la Tabla 2.
De acuerdo con los datos de monitoreo en línea antes y después de la transformación, la concentración de emisión de partículas de los gases de escape en esta sección se ha reducido en gran medida y puede alcanzar de manera estable dentro de los 10 mg / m3, cumpliendo con los requisitos de los estándares de emisiones ultrabajas. En comparación con antes de la transformación, después de usar el colector de polvo del cartucho de filtro, se evita el problema del fácil desgaste y las fugas de la bolsa de filtro, básicamente se puede usar durante mucho tiempo sin mantenimiento, incluso si el cartucho de filtro se retira y se reemplaza. es muy conveniente y se amplía en un espacio limitado. El área efectiva del filtro se reduce, la diferencia de presión es pequeña y el efecto de eliminación de polvo es relativamente estable. Pero después de reemplazar el colector de polvo del cartucho del filtro, también hay algunas deficiencias.
Al comunicarse con el personal interno de la empresa, el autor se enteró de que el equipo después de la transformación es más complejo que antes y que la empresa debe tener un alto nivel de gestión de despacho, instalación y mantenimiento de equipos. Además, la selectividad del colector de polvo de cartucho de filtro para tipos de polvo seco no es tan buena como se esperaba y no tiene una alta eficiencia de eliminación de polvo para todos los tipos de polvo. Si desea aplicarlo a todos los procesos, aún debe ser una investigación y un desarrollo en profundidad. En general, bajo la situación de protección ambiental cada vez más severa, basada en la consideración del cumplimiento ambiental, el efecto del reemplazo sigue siendo muy significativo.
Cinco, sugerencias resumidas
1. Sugerencias para la selección de procesos
En la actualidad, sin considerar la eliminación de polvo húmedo, la mejor selección de tecnología de eliminación de polvo en la situación de emisiones ultrabajas debería ser un colector de polvo de cartucho y un filtro de bolsa. Los dos tipos de colectores de polvo tienen sus propias ventajas y desventajas. Para la transformación de emisiones ultrabajas de partículas de las empresas siderúrgicas, se recomienda que las empresas puedan elegir la tecnología de eliminación de polvo de acuerdo con las condiciones reales y sus propias necesidades. Si el proceso de eliminación de polvo de la bolsa original aún no logra alcanzar estándares de emisión estables, el primer paso puede ser considerar reemplazar la membrana microporosa de PTFE y el material de filtro de gradiente de la capa superficial de fibra ultrafina. En segundo lugar, considere reemplazar el proceso de eliminación de polvo del cartucho de filtro para completar la transformación de emisiones ultrabajas y lograr la emisión estándar.
2. Sugerencias de diseño de ingeniería
Con el fin de ayudar a las empresas a cumplir con los requisitos pertinentes de las "Opiniones" y proporcionar referencias para el diseño y la construcción de ingeniería, en enero de 2020, la Asociación de la Industria de Protección Ambiental de China emitió las "Directrices técnicas para la reconstrucción de emisiones ultrabajas de empresas siderúrgicas" en el cual el proceso de remoción de polvo de bolsa de alta eficiencia y filtración El proceso de remoción de polvo de tambor propone una serie de valores de referencia de parámetros técnicos, y se recomienda que las empresas puedan referirse a ellos en el proceso de transformación de emisiones ultrabajas en función de sus condiciones reales . Tomando el filtro de mangas como ejemplo, se recomienda que cuando la empresa realiza un contrato, la velocidad del viento del filtro debe diseñarse para que sea inferior a 0.8 m / min. La velocidad del viento del filtro aquí debe ser la velocidad del viento del filtro completo. La velocidad del viento de filtración total es la velocidad del viento de filtración calculada teóricamente. Cuando el colector de polvo fuera de línea limpia el polvo, uno de los contenedores se cerrará y la velocidad real del viento de filtración aumentará. Este es también el momento en que es más probable que las emisiones excedan el estándar, por lo que el requisito es la velocidad del viento de filtración completa; Se recomienda que el colector de polvo esté diseñado con un deflector para controlar la distribución del flujo de aire. Si no se selecciona el deflector, la bolsa de filtro o el cartucho de filtro se lavarán con el flujo de aire y reducirán la vida útil.
La "Blue Sky Defense" ha entrado en la etapa final de abordar problemas difíciles. Como el principal campo de batalla absoluto para la prevención y el control de la contaminación del aire, la industria del acero es imperativa para la transformación de emisiones ultrabajas. Las empresas siderúrgicas deben responder activamente, aclarar las ideas de control de la contaminación ambiental y promover la mejora de la calidad ambiental y la mejora de la transformación industrial.