鋼鐵企業(yè)煙粉塵重點排放源分析

　　摘要：本文核算了我國典型鋼鐵企業(yè)燒結、球團、煉焦、高爐煉鐵、轉爐煉鋼、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。分析了鋼鐵廠內煙粉塵排放的重點工序，以及各工序中的主要排放源。篩選出了鋼鐵企業(yè)的十大煙粉塵重點排放源，總計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)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)。據(jù)中鋼協(xié)統(tǒng)計，2014年我國粗鋼產(chǎn)量達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重。據(jù)環(huán)保部統(tǒng)計分析，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個百分點[2]。同時，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。當前，我國鋼鐵企業(yè)的除塵技術與裝備已經(jīng)得到廣泛應用，而排放監(jiān)控體系的建設尚不完善，覆蓋率較低，特別是對重點排放源的監(jiān)測不到位[3,4]。究其原因，是由于我國鋼鐵生產(chǎn)的工藝復雜，流程長、工序多，相應的煙粉塵污染源數(shù)量眾多、排放量大且分布面廣[5]。據(jù)統(tǒng)計，在一個年產(chǎn)1000萬t的鋼鐵企業(yè)中，裝備除塵設施的有組織排放源數(shù)量可以達到幾十個，甚至上百個。如果不能對重點排放源加以區(qū)分，不僅會影響排放監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性與合理性，也會降低企業(yè)煙粉塵防控的針對性。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排放源。通過該分析，可以為科學監(jiān)控鋼鐵企業(yè)煙粉塵排放水平、落實減排目標以及核查排放總量等環(huán)境監(jiān)管工作服務，也可以為企業(yè)的煙粉塵防控技術升級和廠區(qū)大氣治理提供有力依據(jù)。

1研究對象及方法

1.1企業(yè)概況

本文調研對象為北方某個年產(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、球團、焦化、高爐煉鐵、轉爐煉鋼、熱軋、冷軋等主工藝，以及自備電站和石灰石回轉窯等配套工藝。主要生產(chǎn)裝備有：2臺500m2燒結機，1臺504m2帶式焙燒球團機，4座60孔焦爐，4座125t/h干熄焦爐，2座5500m3高爐，4座300t轉爐，1臺2250mm熱軋機，1臺1780mm熱軋機，1臺2230mm冷軋機，1臺1700mm冷軋機和1臺1550mm冷軋機，以及配套3座1200t/d石灰石回轉窯，2臺300MW鍋爐發(fā)電機組和2臺150MW燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)(CCPP)發(fā)電機組。

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，設置了完善的控制措施，并設計配套了相應的除塵系統(tǒng)。其中，燒結廠的除塵系統(tǒng)包括：機頭煙氣除塵系統(tǒng)、機尾成品除塵系統(tǒng)和原料環(huán)境除塵系統(tǒng);球團廠的除塵系統(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爐煙氣;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)、鑄鐵機除塵系統(tǒng)、煤粉制備除塵系統(tǒng)和熱風爐煙氣;煉鋼廠的除塵系統(tǒng)包括：鐵水倒罐及預處理除塵系統(tǒng)、上料除塵系統(tǒng)、地下料倉除塵系統(tǒng)、轉爐一次煙氣除塵系統(tǒng)和轉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)電機組除塵煙氣、CCPP發(fā)電機組煙氣;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)的設計風量Li，m3/h及煙(廢)氣溫度Ti，℃，計算標準狀態(tài)下的每小時煙(廢)氣量LN,i，m3(標準狀態(tài))/h。下角標i代表各個除塵系統(tǒng)，下同。