鋼鐵企業(yè)煙粉塵重點(diǎn)排放源分析

　　摘要：本文核算了我國典型鋼鐵企業(yè)燒結(jié)、球團(tuán)、煉焦、高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、熱軋、冷軋、自備電站和石灰窯等工序的煙粉塵年排放量及其占全廠的比例。分析了鋼鐵廠內(nèi)煙粉塵排放的重點(diǎn)工序，以及各工序中的主要排放源。篩選出了鋼鐵企業(yè)的十大煙粉塵重點(diǎn)排放源，總計(jì)占全廠煙粉塵排放量的80.44%。并為鋼鐵企業(yè)的煙粉塵治理及排放監(jiān)測(cè)提出了建議。

0引言

改革開放以來，我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展迅猛，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)。據(jù)中鋼協(xié)統(tǒng)計(jì)，2014年我國粗鋼產(chǎn)量達(dá)8.2億噸，同比增長0.9%[1]，占全球粗鋼產(chǎn)量的49.3%。隨著產(chǎn)量的不斷攀升，鋼鐵企業(yè)的煙粉塵污染問題日益嚴(yán)重。據(jù)環(huán)保部統(tǒng)計(jì)分析，黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)2013年煙粉塵排放量為193.5萬t，較上年增長了6.7%，占全國煙粉塵排放總量的15.1%，比上年提高了0.4個(gè)百分點(diǎn)[2]。同時(shí)，鋼鐵工業(yè)已經(jīng)成為我國工業(yè)煙粉塵的第三大排放源。當(dāng)前，我國鋼鐵企業(yè)的除塵技術(shù)與裝備已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，而排放監(jiān)控體系的建設(shè)尚不完善，覆蓋率較低，特別是對(duì)重點(diǎn)排放源的監(jiān)測(cè)不到位[3,4]。究其原因，是由于我國鋼鐵生產(chǎn)的工藝復(fù)雜，流程長、工序多，相應(yīng)的煙粉塵污染源數(shù)量眾多、排放量大且分布面廣[5]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在一個(gè)年產(chǎn)1000萬t的鋼鐵企業(yè)中，裝備除塵設(shè)施的有組織排放源數(shù)量可以達(dá)到幾十個(gè)，甚至上百個(gè)。如果不能對(duì)重點(diǎn)排放源加以區(qū)分，不僅會(huì)影響排放監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性與合理性，也會(huì)降低企業(yè)煙粉塵防控的針對(duì)性。因此，有必要按工序梳理鋼鐵企業(yè)的有組織除塵系統(tǒng)，分析各除塵系統(tǒng)的煙粉塵排放量，以便篩選出其中的重點(diǎn)排放源。通過該分析，可以為科學(xué)監(jiān)控鋼鐵企業(yè)煙粉塵排放水平、落實(shí)減排目標(biāo)以及核查排放總量等環(huán)境監(jiān)管工作服務(wù)，也可以為企業(yè)的煙粉塵防控技術(shù)升級(jí)和廠區(qū)大氣治理提供有力依據(jù)。

1研究對(duì)象及方法

1.1企業(yè)概況

本文調(diào)研對(duì)象為北方某個(gè)年產(chǎn)鋼量1000萬t的典型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。鋼鐵廠涵蓋了燒結(jié)、球團(tuán)、焦化、高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、熱軋、冷軋等主工藝，以及自備電站和石灰石回轉(zhuǎn)窯等配套工藝。主要生產(chǎn)裝備有：2臺(tái)500m2燒結(jié)機(jī)，1臺(tái)504m2帶式焙燒球團(tuán)機(jī)，4座60孔焦?fàn)t，4座125t/h干熄焦?fàn)t，2座5500m3高爐，4座300t轉(zhuǎn)爐，1臺(tái)2250mm熱軋機(jī)，1臺(tái)1780mm熱軋機(jī)，1臺(tái)2230mm冷軋機(jī)，1臺(tái)1700mm冷軋機(jī)和1臺(tái)1550mm冷軋機(jī)，以及配套3座1200t/d石灰石回轉(zhuǎn)窯，2臺(tái)300MW鍋爐發(fā)電機(jī)組和2臺(tái)150MW燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)(CCPP)發(fā)電機(jī)組。

1.2生產(chǎn)工藝及其除塵系統(tǒng)

該鋼鐵企業(yè)采用長流程生產(chǎn)，其工藝流程如圖1所示。各工序根據(jù)煙粉塵的產(chǎn)排特點(diǎn)，設(shè)置了完善的控制措施，并設(shè)計(jì)配套了相應(yīng)的除塵系統(tǒng)。其中，燒結(jié)廠的除塵系統(tǒng)包括：機(jī)頭煙氣除塵系統(tǒng)、機(jī)尾成品除塵系統(tǒng)和原料環(huán)境除塵系統(tǒng);球團(tuán)廠的除塵系統(tǒng)包括：焙燒煙氣除塵系統(tǒng)、制粉除塵系統(tǒng)、配料除塵系統(tǒng)和成品除塵系統(tǒng);焦化廠的除塵系統(tǒng)及煙氣包括：煤粉除塵系統(tǒng)、出焦地面除塵站、干熄焦地面除塵站、爐前焦庫地面除塵站、篩焦地面除塵站和焦?fàn)t煙氣;煉鐵廠的除塵系統(tǒng)及煙氣包括：出鐵場除塵系統(tǒng)、料倉除塵系統(tǒng)、鑄鐵機(jī)除塵系統(tǒng)、煤粉制備除塵系統(tǒng)和熱風(fēng)爐煙氣;煉鋼廠的除塵系統(tǒng)包括：鐵水倒罐及預(yù)處理除塵系統(tǒng)、上料除塵系統(tǒng)、地下料倉除塵系統(tǒng)、轉(zhuǎn)爐一次煙氣除塵系統(tǒng)和轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng);熱軋廠的除塵系統(tǒng)及煙氣包括：精軋機(jī)除塵系統(tǒng)和加熱爐煙氣;冷軋廠的除塵系統(tǒng)及煙氣包括：焊接機(jī)除塵系統(tǒng)和廢酸再生煙氣。配套工藝中，自備電站的除塵煙氣包括：鍋爐發(fā)電機(jī)組除塵煙氣、CCPP發(fā)電機(jī)組煙氣;石灰窯的除塵系統(tǒng)包括：原料配料除塵系統(tǒng)、窯頂除塵系統(tǒng)和成品間除塵系統(tǒng)。

1.3煙粉塵排放量核算方法

鋼鐵廠各除塵系統(tǒng)煙粉塵排放量的核算方法是，首先依據(jù)除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)風(fēng)量Li，m3/h及煙(廢)氣溫度Ti，℃，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的每小時(shí)煙(廢)氣量LN,i，m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))/h。下角標(biāo)i代表各個(gè)除塵系統(tǒng)，下同。