江蘇省冶金高溫?zé)煔庵卫碓O(shè)計(jì)工程技術(shù)研究中心

2008年獲無(wú)錫市高溫?zé)煔饪刂乒こ讨行模?009年被江蘇省經(jīng)貿(mào)委認(rèn)定為企業(yè)技術(shù)中心，并與南京航空航天大學(xué)合作建立了《節(jié)能環(huán)保技術(shù)實(shí)驗(yàn)室》，獲得了《煙氣治理環(huán)境工程設(shè)計(jì)與檢測(cè)專業(yè)化技術(shù)服務(wù)》江蘇省科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化專項(xiàng)引導(dǎo)資金。同時(shí)《電爐高溫余熱回收項(xiàng)目》獲科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金。企業(yè)共獲專利32項(xiàng)，其中2008年申報(bào)專利8項(xiàng)。最近以來(lái)，公司致力于煉鐵、煉鋼爐余熱回收除塵技術(shù)、除塵脫硫、電廠除塵等系列技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，運(yùn)用熱管和朗肯循環(huán)節(jié)能技術(shù)的負(fù)能除塵在工程實(shí)例中，為鋼鐵、電力企業(yè)取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

2100433B

江蘇省冶金高溫?zé)煔庵卫碓O(shè)計(jì)工程技術(shù)研究中心，依托單位為無(wú)錫市東方環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究所公司，是以冶金高溫?zé)煔庵卫怼h(huán)境工程咨詢、設(shè)計(jì)、施工、安裝和環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、營(yíng)銷為主營(yíng)業(yè)務(wù)的綜合性高科技企業(yè)，是國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部批準(zhǔn)的甲級(jí)環(huán)境工程專項(xiàng)設(shè)計(jì)單位。均為江蘇省高科技企業(yè)。公司于2001年通過(guò) 國(guó)際ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證，獲建設(shè)部建筑企業(yè)環(huán)保工程專業(yè)總承包二級(jí)資質(zhì)和國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局頒發(fā)的環(huán)境保護(hù)設(shè)施運(yùn)營(yíng)資質(zhì)證書(shū)及江蘇省外經(jīng)貿(mào)廳頒發(fā)的中華人民共和國(guó)進(jìn)出口企業(yè)資格證書(shū)，是國(guó)家環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員和江蘇省環(huán)境科學(xué)理事單位會(huì)員。獲國(guó)家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)A類“證書(shū)”及國(guó)家五部委頒發(fā)的“國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品”證書(shū)和多項(xiàng)發(fā)明專利證書(shū)。

毋庸置疑，伴隨世界冶金技術(shù)迅速發(fā)展，必然會(huì)出現(xiàn)與之相適應(yīng)的高溫?zé)煔庵卫砑夹g(shù)，其特征為“環(huán)保高指標(biāo)、節(jié)能降耗、投資省和實(shí)用可靠”。然而，問(wèn)題關(guān)鍵是在“優(yōu)與劣”、“早與晚”、“中與洋”的結(jié)果上，這將取決于國(guó)人自己。因?yàn)?，?guó)外“先進(jìn)”技術(shù)的引進(jìn)也有一個(gè)過(guò)程，更何況國(guó)外的技術(shù)不盡完全適合我國(guó)國(guó)情。我們深信，適合國(guó)情的高溫?zé)煔庵卫砑夹g(shù)只能依靠我們自己的努力，國(guó)內(nèi)高溫?zé)煔庵卫淼氖袌?chǎng)，將由我們國(guó)人領(lǐng)銜，走出國(guó)門(mén)，在國(guó)際市場(chǎng)上占據(jù)“半壁江山”亦非夢(mèng)想。

冶金高溫?zé)煔庵卫砑肮?jié)能技術(shù)存在問(wèn)題

（一） 高溫?zé)煔饪刂扑捷^低，不能最大限度地控制排放總量，特別是對(duì)無(wú)組織排放的控制更為嚴(yán)重，普遍存在的捕集率較低的問(wèn)題。

（二） 高溫?zé)煔庵卫磉\(yùn)行能耗高，用綜合指標(biāo)功流比考核，功流比高，指標(biāo)較落后，即實(shí)際每獲得104m3/h風(fēng)量，風(fēng)機(jī)電機(jī)功率很大，運(yùn)行電耗普遍較高。

通過(guò)對(duì)某廠九十年代新建的一座60t超高功率電爐，除塵系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)的對(duì)比，充分說(shuō)明以上問(wèn)題。

其中三個(gè)方面是造成上述情況的重要因素。

1、 沿襲國(guó)外的高溫?zé)煔獠都夹g(shù)，未能在找出傳統(tǒng)捕集技術(shù)有悖高溫?zé)煔獠都瘷C(jī)理的本質(zhì)問(wèn)題的基礎(chǔ)上，探索各種在確保生產(chǎn)工藝及操作的前提下既能確保環(huán)保要求，又能降低運(yùn)行能耗的捕集形式。

2、 治襲國(guó)外高溫?zé)煔庵卫砉に嚶肪€，或者是將國(guó)外工藝設(shè)備拼湊組合成一套工藝系統(tǒng)，其工藝路線仍超越不了國(guó)外的工藝路線模式。

3、 對(duì)除塵系統(tǒng)的節(jié)能研究往往把風(fēng)機(jī)調(diào)速與節(jié)能相提并論，進(jìn)入了一個(gè)誤區(qū)，未認(rèn)識(shí)到煙氣治理工藝技術(shù)的進(jìn)步是節(jié)能的主要途徑。

冶金高溫?zé)煔庵卫砑肮?jié)能技術(shù)工藝路線

工藝路線的設(shè)計(jì)決定了系統(tǒng)工藝的設(shè)計(jì)，設(shè)備的設(shè)計(jì)選型和配置，最終決定了整套高溫?zé)煔庵卫砑夹g(shù)的優(yōu)劣。它是一個(gè)涉及到設(shè)計(jì)思想，基礎(chǔ)理論以及污染源的生產(chǎn)工藝、廠房布置等一系列條件，是一個(gè)理論與實(shí)踐并重的課題，而決非是除塵器、風(fēng)機(jī)、冷卻裝置及管道等的簡(jiǎn)單組合。

高溫?zé)煔庵卫砉に嚶肪€主要有三點(diǎn)：

其一，強(qiáng)制冷卻工藝路線——高阻、高溫、小流量

其二，混合工藝路線——高阻、中溫、中流量

其三，短流程工藝路線——低阻、中溫、大流量短流程工藝路線分為一次捕集和二次捕集兩類。

一次捕集——混冷風(fēng)型短流程工藝

二次捕集——一、二次煙氣溫合短流程工藝

上述三類工藝路線的選擇是決定系統(tǒng)綜合指標(biāo)優(yōu)劣的重要條件，然而，往往因沒(méi)有認(rèn)識(shí)到重要性而不被重視，經(jīng)常出現(xiàn)未經(jīng)計(jì)算論證憑感覺(jué)否定一種，選擇另一種。其實(shí)上述各種工藝線路均有特定的適用條件，它將大大影響環(huán)保效果、運(yùn)行電耗以及一次性投資、維護(hù)管理等的重要技經(jīng)指標(biāo)。

一般情況下，在能確保一次性將高溫?zé)煔獠都⑦_(dá)標(biāo)時(shí)（如鐵合金爐），可采用第一類工藝路線，既能保證環(huán)保達(dá)標(biāo)，能耗又不高，但由于高溫?zé)煔獠捎脗鹘y(tǒng)的強(qiáng)制冷卻方式，且阻力很高，為此只能認(rèn)為在現(xiàn)階段是較好的方案。當(dāng)然，如果采用第一類工藝路線，而冷卻技術(shù)不過(guò)關(guān)，不能保證進(jìn)入除塵器的煙氣溫度低于允許上限值而混入一定空氣降溫，那也是迫不得已。

對(duì)于第二類工藝路線，由于不必要的工藝環(huán)節(jié)過(guò)多，冷卻器低效且阻力又高等等問(wèn)題，使得整個(gè)系統(tǒng)特征為高阻、長(zhǎng)流程，所以在消耗功率很大的情況下卻得不到較大的處理風(fēng)量，一般情況則應(yīng)盡量避免使用。

當(dāng)高溫?zé)焿m源面積較大、煙氣發(fā)生量變化大、生產(chǎn)工藝動(dòng)作狀態(tài)多時(shí)，則應(yīng)選擇第三類工藝路線，例如，煉鋼電爐僅采用第一類（內(nèi)排煙）解決了吹氧出鋼、加料等二次的煙氣捕集問(wèn)題無(wú)法確保環(huán)保指標(biāo)。為此，采用第三類混合工藝路線（天車通過(guò)式集煙罩、短流程工藝）。如果隨著高溫?zé)煔獾淖兓蛛A段分別采用第一類和第三類工藝路線，只要能滿足環(huán)保和節(jié)能雙重目標(biāo)，也是可行的，但這必須是分階段的分別單獨(dú)應(yīng)用，而不是全過(guò)程的組合使用。然而，在國(guó)內(nèi)全過(guò)程的組合使用十分普遍，既難保證環(huán)保要求，又大大提高運(yùn)行電耗，這方面的例子舉不勝舉。

第三類一、二次煙氣混合短流程工藝，較好地解決了長(zhǎng)期以來(lái)得不到解決的一些問(wèn)題，取得了可喜的效果。

1、用低溫的二次煙氣混入高溫的一次煙氣，使之進(jìn)入除塵器的混合煙氣溫度在允許使用溫度下。

2、刪除了一次系統(tǒng)中冷卻器等高阻、維修量大、噪聲大的工藝設(shè)備，使一次系統(tǒng)阻力大幅下降；刪除了一次系統(tǒng)中的又一故障因子加壓風(fēng)機(jī)。

3、解決了一次系統(tǒng)普遍存在的易積灰、易堵塞的問(wèn)題。

4、解決了冷卻器效率波動(dòng)大，而二次風(fēng)量又較低，最終導(dǎo)致燒濾袋的問(wèn)題。

5、大大提高了一、二次系統(tǒng)的匹配性，徹底解決了常見(jiàn)的二次系統(tǒng)風(fēng)量低于設(shè)計(jì)風(fēng)量的問(wèn)題。

6、大大降低了功流比，在同樣功率配置下，大大提高了系統(tǒng)風(fēng)量，尤其是二次系統(tǒng)，使得普遍存在的二次系統(tǒng)效果不佳的問(wèn)題得以解決（輔之合理的捕集裝置）；或者說(shuō)在保持原工藝的設(shè)計(jì)風(fēng)量下，可大大降低運(yùn)行電耗。

該技術(shù)研究開(kāi)發(fā)成功是高溫?zé)煔庵卫砉に嚶肪€的一大突破，是實(shí)現(xiàn)低阻、中溫、大流量的一個(gè)范例。

就技術(shù)水平而言，第三類工藝路線既能確保很好的環(huán)保指標(biāo)，又可大幅降低電耗，而且適應(yīng)性強(qiáng)、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。天車通過(guò)式治理技術(shù)（包括三個(gè)要素）作為第三類工藝路線的典型實(shí)例，雖然問(wèn)世僅幾年時(shí)間，由于理論上的進(jìn)步及實(shí)踐的成功，已被廣泛認(rèn)同，并得以迅速推廣。僅2000年1~10月就分別在電爐、AOD爐上采用了15套。該技術(shù)既被授予“二000年國(guó)家和理點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)（A類）”證書(shū)，以及國(guó)家五部委頒發(fā)的“國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品”證書(shū)。

國(guó)際上電視機(jī)技術(shù)的發(fā)展由黑白電視到彩色電視，由普通屏幕到直角平幕到超平，進(jìn)而又發(fā)展到純平……始終在不斷進(jìn)步。在競(jìng)爭(zhēng)中取勝無(wú)疑靠的是科技進(jìn)步，而科技進(jìn)步需要超前的科技意識(shí)，是對(duì)獲得成果的不斷修正，甚至否定。

在冶金高溫?zé)煔庵卫砑夹g(shù)方面，如不站在戰(zhàn)略的高度，進(jìn)一步探索環(huán)保指標(biāo)更優(yōu)、運(yùn)行電耗更低、更實(shí)用可靠的、更佳的工藝路線及相關(guān)技術(shù)，那我們將錯(cuò)失良機(jī)，只能是永遠(yuǎn)依賴于引進(jìn)與模仿。

當(dāng)年?yáng)|方所的半密閉罩技術(shù)也獲得了最佳實(shí)用技術(shù)證書(shū)，并在全國(guó)推廣應(yīng)用了五十多套，但是為了適應(yīng)冶金技術(shù)的進(jìn)步、環(huán)保及節(jié)能的需要，東方所在半密閉罩技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)八年的努力，終于研制成功了“天車通過(guò)式電爐煙氣治理技術(shù)?！庇忠淮螛s獲“國(guó)家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)(A)類”證書(shū)。今天，在“天車通過(guò)式電爐煙氣治理技術(shù)”、“低阻、中溫、大流量”獲得成功的時(shí)候，東方人卻又在冷靜地思考探索更佳的高溫?zé)煔庵卫砑肮?jié)能技術(shù)，主要攻關(guān)課題是工藝路線及其相關(guān)技術(shù)。

探索的工藝路線（A）——超低阻工藝路線

超低阻工藝路線特征——超低阻、中溫、大流量

超低阻——通過(guò)捕集凈化一體化、除塵器改進(jìn)及系統(tǒng)優(yōu)化，將系統(tǒng)阻力降到最低。中　溫——改進(jìn)除塵設(shè)備的允許使用溫度，并使系統(tǒng)溫度趨近于允許溫度。大流量——捕集凈化一體化加之允許溫度的提高，使流量大而不多余。超低阻工藝路線是“天車通過(guò)式”、“低阻、中溫、大流量”的進(jìn)步，與“天車通過(guò)式”、“低阻、中溫、大流量”比較，系統(tǒng)阻力更小，溫度有所提高，風(fēng)量有所下降，運(yùn)行電耗將更低，其實(shí)用性、適應(yīng)性很強(qiáng)。探索的工藝路線（B）——強(qiáng)化冷卻、低阻、小流量工藝路線

特征——煙氣強(qiáng)化冷卻、低阻、小流量

高溫——即進(jìn)入系統(tǒng)的煙氣溫度高強(qiáng)化冷卻——設(shè)計(jì)效率高、能耗低、不用水的大規(guī)格冷卻器強(qiáng)化冷卻，或者采用噴霧冷卻技術(shù)，它不同于現(xiàn)階段效率較低、能耗較高的強(qiáng)制冷卻。小流量——在實(shí)施強(qiáng)化冷卻及提高工藝設(shè)備允許使用溫度的條件下，只要保證捕集效果，最大限度地減少處理風(fēng)量。

冶金高溫?zé)煔庵卫砑肮?jié)能技術(shù)適用范圍

工藝路線

（A）：適用性強(qiáng)，應(yīng)用于高溫?zé)煔庠疵娣e大、發(fā)生量大而波動(dòng)、生產(chǎn)工藝動(dòng)態(tài)的情況。工藝路線

（B）：適用性受到生產(chǎn)設(shè)備的限制。適用于一次性捕集高溫?zé)煔饧茨苓_(dá)到環(huán)保指標(biāo)。

對(duì)于類似煉鋼電爐的設(shè)備，如果將二類工藝路線相結(jié)合，分階段的分別使用

其一，通電時(shí)用（B）路線，出鋼加料時(shí)用（A ）路線，有望將電耗進(jìn)一步下降，關(guān)鍵是能否達(dá)到環(huán)保效果的最佳化。

在高溫?zé)煔庵卫砑夹g(shù)上的慣性思維，使人墨守成規(guī)，禁錮于傳統(tǒng)技術(shù)，束縛于國(guó)外模式。

回眸審視國(guó)內(nèi)多年來(lái)高溫?zé)煔庵卫淼目萍歼M(jìn)步，幾乎看不到什么優(yōu)秀的成果。諸如天車通過(guò)式捕集和內(nèi)外排混合短流程工藝技術(shù)成果可謂鳳毛麟角。

今后科研攻關(guān)的選題應(yīng)緊緊圍繞“環(huán)保高指標(biāo)、節(jié)能降耗和實(shí)用可靠”三個(gè)相互統(tǒng)一的目標(biāo)。這也是高溫?zé)煔庵卫砑夹g(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。具體目標(biāo)有：

超短流程化。終究會(huì)通過(guò)科技進(jìn)步，既實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)流程到短流程再到超短流程的轉(zhuǎn)變，又實(shí)現(xiàn)從大流量到小流量的轉(zhuǎn)變。三個(gè)一體化——即廠房與除塵設(shè)備一體化、生產(chǎn)工藝設(shè)備與除塵設(shè)備一體化、煙氣捕集裝置與凈化設(shè)備一體化。三個(gè)一體化其實(shí)也是超短流程的工藝路線的體現(xiàn)，而不是簡(jiǎn)單的布局規(guī)劃。將大大提高環(huán)保效果和降低運(yùn)行電耗。這一方面國(guó)內(nèi)外已有過(guò)探索。例如，屋頂除塵器、天車通過(guò)式捕集罩……等，最終獲得成功將是必然的。而且，可以開(kāi)拓的領(lǐng)域也十分廣闊，如LF爐、鐵水倒罐站、混鐵爐等，東方所正在作研究開(kāi)發(fā)。高溫?zé)煔饫鋮s器的高效、低阻化。這是實(shí)現(xiàn)“低阻、小流量”的必要條件。煙氣治理與余熱利用相結(jié)合。例如，利用電爐煙氣余熱預(yù)熱廢鋼，八十年代作過(guò)不少探索，均未獲成功，九十年代，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的電爐煉鋼技術(shù)已取得了可喜的成績(jī)，而對(duì)于大量現(xiàn)有電爐特別是大中型電爐，如何通過(guò)技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)技術(shù)這一目標(biāo)是必然趨勢(shì)。除塵設(shè)施管理的