關于硅鐵企業粉塵治理與微硅粉捕集的調研報告
來源：甘(gan)肅科近環保技術有限公司 閱讀：3056 更新時間：2009-03-24 09:542004年10月(yue)21日~23日，應烏(wu)海(hai)市政府的(de)(de)(de)邀(yao)請，中科院蘭州(zhou)分院楊生榮副院長帶領我公司(si)董(dong)事長及相關(guan)技術(shu)人員一(yi)行(xing)6人對烏(wu)海(hai)市工業硅鐵爐的(de)(de)(de)生產狀況(kuang)以(yi)及環保設(she)備(bei)運行(xing)情況(kuang)進行(xing)了為期兩(liang)天的(de)(de)(de)調研(yan)。調研(yan)活(huo)動得(de)(de)到了烏(wu)海(hai)市李斌副市長及有關(guan)方面(mian)的(de)(de)(de)積(ji)極(ji)配合和大力支持，使得(de)(de)調研(yan)活(huo)動得(de)(de)以(yi)順利(li)完成。通過調研(yan)，我們提出(chu)以(yi)下(xia)幾個(ge)方面(mian)的(de)(de)(de)認識與建議，僅供參考。
一、硅鐵生產的(de)特(te)殊性
目前烏海(hai)市(shi)的(de)硅鐵生(sheng)產(chan)(chan)均(jun)采用礦(kuang)熱電爐（國內通用的(de)）進行工業生(sheng)產(chan)(chan)，它具(ju)有高(gao)能(neng)耗、高(gao)污染等特點。由于硅鐵在高(gao)溫冶煉的(de)過(guo)程中產(chan)(chan)生(sheng)了(le)大(da)量的(de)含(han)塵煙(yan)氣(qi)(qi)，而煙(yan)氣(qi)(qi)中的(de)主(zhu)要成分是SiO2。其含(han)量約占煙(yan)塵總量的(de)90%左右，且顆粒(li)度非常細小，平均(jun)粒(li)徑(jing)約為0.3μm，故(gu)有微硅粉之(zhi)稱，它能(neng)直接(jie)通過(guo)呼吸進入(ru)人(ren)的(de)肺部，對人(ren)身體健康(kang)危害極大(da)。根據有關資料，每生(sheng)產(chan)(chan)一噸硅鐵中含(han)微硅粉0.1～0.2噸，外排量很大(da)。因(yin)受生(sheng)產(chan)(chan)設備(bei)及工藝條(tiao)件的(de)限制，傳統電爐的(de)排煙(yan)方式(shi)，一般是采用半封閉式(shi)煙(yan)罩進行收集后通過(guo)煙(yan)囪直接(jie)排入(ru)大(da)氣(qi)(qi)中（無煙(yan)塵治理設備(bei)），極大(da)地污染了(le)環(huan)境。
二、烏海市硅粉(fen)捕集治理設備的現狀
隨著國(guo)家(jia)對環(huan)境(jing)污(wu)染治理力度的(de)(de)不斷加(jia)大，以及由于(yu)對微硅粉的(de)(de)資源(yuan)價值的(de)(de)發現，目(mu)前(qian)各硅鐵生產(chan)企業對煙塵(chen)的(de)(de)治理需求(qiu)(qiu)已得到(dao)了普(pu)遍(bian)認同。但(dan)由于(yu)我(wo)國(guo)對硅粉專(zhuan)項(xiang)治理設備的(de)(de)開(kai)發研制(zhi)起步晚、基礎差、裝備低，與發達國(guo)家(jia)相(xiang)比還有很大差距，故短時間(jian)內還很難(nan)滿足(zu)企業的(de)(de)治理要求(qiu)(qiu)。我(wo)們通(tong)過(guo)實地(di)調(diao)研感到(dao)，烏海市通(tong)過(guo)“藍(lan)天(tian)計劃(hua)”，有計劃(hua)、有步驟的(de)(de)開(kai)展(zhan)硅鐵污(wu)染治理工作，目(mu)前(qian)已取(qu)得一定的(de)(de)效果(guo)，但(dan)總體上還不能滿足(zu)國(guo)家(jia)對環(huan)境(jing)治理的(de)(de)要求(qiu)(qiu)。
根據(ju)硅鐵電爐的煙氣特(te)性，半(ban)封閉(bi)式(shi)電爐煙氣凈(jing)化工藝均采用干法凈(jing)化流(liu)程(cheng)，即(ji)布袋式(shi)除塵或高壓(ya)靜電除塵法。
由于微(wei)硅(gui)粉(fen)(fen)的(de)顆粒度非常細小，機(ji)械(xie)力除(chu)(chu)塵器，包括沉降除(chu)(chu)塵、慣性除(chu)(chu)塵及旋風除(chu)(chu)塵，根(gen)本無法(fa)捕集。水膜除(chu)(chu)塵捕集也很(hen)困(kun)難，因為其(qi)比電阻特別(bie)高，若采用(yong)常規電除(chu)(chu)塵裝置，將產生反電暈(yun)現(xian)象，也難于捕集。如果用(yong)捕集一般粉(fen)(fen)塵的(de)常規布(bu)袋除(chu)(chu)塵器直接用(yong)來(lai)捕集微(wei)硅(gui)粉(fen)(fen)，同樣也達不到(dao)預期效(xiao)果，目前烏海市所采用(yong)的(de)正(zheng)是(shi)常規布(bu)袋式除(chu)(chu)塵器，此方法(fa)存在(zai)三(san)個問(wen)題：
1、由(you)于工業硅(gui)或硅(gui)鐵(tie)在熔煉過程中，廢氣溫度很高(gao)，可(ke)達500～600℃，并且很不穩定（這(zhe)完全(quan)是由(you)于生產狀況(kuang)決定的(de)）。所以在布(bu)袋除塵裝置(zhi)的(de)前面，必須設置(zhi)降溫裝置(zhi)，它既增(zeng)加(jia)了除塵設備(bei)的(de)占地(di)面積，同時也加(jia)大了投(tou)資規模，否則將(jiang)燒毀布(bu)袋。 目前烏海市(shi)采用(yong)長距(ju)離鋼管道降溫，降溫效果(guo)不理(li)想，導(dao)致(zhi)布(bu)袋燒毀率提高(gao)，運行成(cheng)本增(zeng)加(jia)。
2、除塵(chen)設(she)備故障率高(gao)。由于微硅粉顆(ke)粒度很細(xi)，粘性很大(da)，不容(rong)易(yi)振打清(qing)灰，嚴重影(ying)響除塵(chen)效果，同時增(zeng)大(da)系(xi)統阻力，能耗增(zeng)大(da)，并且易(yi)造(zao)成破袋、掉袋，此(ci)時勢(shi)必停(ting)機修(xiu)理(li)，影(ying)響正常生(sheng)產，也增(zeng)大(da)了設(she)備維(wei)修(xiu)成本。
3、運(yun)轉費(fei)用(yong)高(gao)。布(bu)(bu)(bu)袋(dai)除塵器的(de)(de)實質(zhi)是(shi)用(yong)濾布(bu)(bu)(bu)過濾氣(qi)體捕集粉塵。如何結合煙氣(qi)溫度高(gao)和顆粒度微細(xi)且粘的(de)(de)特(te)點選擇好濾布(bu)(bu)(bu)是(shi)至關(guan)重(zhong)要的(de)(de)事。即便如此，運(yun)行時間不長，濾布(bu)(bu)(bu)的(de)(de)孔眼就會被(bei)堵塞，經常清理，也(ye)達不到需要的(de)(de)氣(qi)流量，容(rong)易出現(xian)濾布(bu)(bu)(bu)破損(sun)現(xian)象(xiang)，換袋(dai)費(fei)用(yong)很高(gao)。更嚴重(zhong)的(de)(de)問題(ti)是(shi)濾布(bu)(bu)(bu)阻力增大，所(suo)需動力相應增大，能耗增加，企業生產成本提(ti)高(gao)。
三、合作機制
目(mu)(mu)前烏(wu)海市解決(jue)硅(gui)(gui)(gui)鐵污(wu)染(ran)的(de)(de)(de)(de)方法是：由環保(bao)設(she)(she)備制造企(qi)業(ye)無(wu)償提供設(she)(she)備供硅(gui)(gui)(gui)鐵企(qi)業(ye)使用，收集(ji)下(xia)來(lai)的(de)(de)(de)(de)微硅(gui)(gui)(gui)粉(fen)5~6年內無(wu)償提供給(gei)環保(bao)設(she)(she)備企(qi)業(ye)。此種合作方式會導致(zhi)硅(gui)(gui)(gui)鐵生(sheng)產(chan)(chan)企(qi)業(ye)生(sheng)產(chan)(chan)成本增(zeng)加(jia)（人(ren)員(yuan)、水(shui)、電等方面(mian)），經(jing)濟效(xiao)益下(xia)降，影響(xiang)了生(sheng)產(chan)(chan)企(qi)業(ye)污(wu)染(ran)治理(li)的(de)(de)(de)(de)積極性，達不到(dao)可(ke)(ke)持(chi)續發展(zhan)的(de)(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)(de)。我們(men)認為(wei)，應積極尋找微硅(gui)(gui)(gui)粉(fen)的(de)(de)(de)(de)市場，使得硅(gui)(gui)(gui)鐵生(sheng)產(chan)(chan)企(qi)業(ye)捕(bu)集(ji)下(xia)來(lai)的(de)(de)(de)(de)微硅(gui)(gui)(gui)粉(fen)能夠充分(fen)體(ti)現(xian)其經(jing)濟價值，在(zai)污(wu)染(ran)治理(li)的(de)(de)(de)(de)同(tong)時，可(ke)(ke)以為(wei)污(wu)染(ran)治理(li)企(qi)業(ye)帶來(lai)較為(wei)可(ke)(ke)觀的(de)(de)(de)(de)經(jing)濟效(xiao)益，這將最大程度地調動他們(men)對污(wu)染(ran)治理(li)的(de)(de)(de)(de)積極性，為(wei)可(ke)(ke)持(chi)續發展(zhan)創造有利(li)條件。
四、解決問題的方法
1、合作(zuo)的機制的調整和改變(bian)
首先，由污染治理企業、市上有(you)關(guan)部門、環保(bao)設備(bei)研(yan)發單位共同出(chu)(chu)資，進行環保(bao)設備(bei)的(de)研(yan)制與開(kai)發。待(dai)捕集的(de)微硅(gui)粉(fen)產(chan)生經(jing)濟效(xiao)益后，按(an)出(chu)(chu)資比例進行分配。這樣，各(ge)出(chu)(chu)資方都(dou)會取得較為明(ming)顯(xian)的(de)經(jing)濟效(xiao)益，可充(chong)分調動各(ge)方的(de)積極性。
2、我公司自主研(yan)制開發的微(wei)硅粉捕(bu)(bu)(bu)集(ji)裝(zhuang)置完(wan)全不同于(yu)常(chang)規布袋(dai)的捕(bu)(bu)(bu)集(ji)方法，是(shi)(shi)采用新的技術路(lu)線(xian)——高壓(ya)靜(jing)電(dian)(dian)捕(bu)(bu)(bu)集(ji)的方法。高壓(ya)靜(jing)電(dian)(dian)捕(bu)(bu)(bu)集(ji)裝(zhuang)置不是(shi)(shi)采用目前國(guo)內(nei)外常(chang)規電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)的硬特性(xing)脈動直流作(zuo)為供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源，而是(shi)(shi)采用軟特性(xing)直流作(zuo)為供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源。這(zhe)種方法完(wan)全能夠(gou)捕(bu)(bu)(bu)集(ji)到微(wei)硅粉，并且能夠(gou)達到國(guo)家排放標準(zhun)。是(shi)(shi)取代布袋(dai)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)較為理想的除(chu)塵(chen)(chen)(chen)設備。這(zhe)種裝(zhuang)置與布袋(dai)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)比較，有如下(xia)突出(chu)的特點。
(a)耗能(neng)少，大(da)約為(wei)0.2～ 0.4KWh/1000m3,氣(qi)流阻力小。
(b)運動(dong)零部件少，在正(zheng)常情(qing)況下維修(xiu)工作量(liang)很小，可以長期連續安(an)全運行。收塵效率98～99.9％。
(c)運轉(zhuan)費用(yong)低。每kVA爐風機需(xu)用(yong)的動(dong)力為12w，相(xiang)當布袋除塵器的20％；
(d)故障(zhang)率低。它在運(yun)轉過程中，不(bu)存在破袋(dai)、掉袋(dai)影響生產問題，機械故意率很低，基本上(shang)能(neng)夠與主設備(bei)保持同步(bu)運(yun)行(xing)。維護管理很方(fang)便；
(e)可操作性(xing)好。全套(tao)裝置(zhi)所用的(de)(de)設(she)備及原(yuan)材料都是國產的(de)(de)，并且都是一般性(xing)的(de)(de)材料。
總之，我們有能力用低運行成本、高效率的方法,捕集硅鐵爐及工業硅在生產過程中排放的污染大氣的微硅粉。既解決了環境污染，也變廢為寶，開發了當代高新技術領域迫切需用的資源。
