Вредные выбросы прокатного производства
Другие рефераты
Многие предприятия металлургической промышленности в Донецком регионе
построены еще в годы индустриализации без учета экологических требований.
Эти обстоятельства в сочетании с быстрорастущим автотранспортом
обуславливают значительные трудности в решении задачи защиты атмосферного
воздуха в Донецком регионе.
Борьба с пылегазовыми выбросами в черной металлургии требует больших
капитальных и эксплуатационных затрат и осложняется тем, что выбросы
образуются на всех стадиях металлургического передела и зачастую носят
неорганизованный характер. Крупнейшим источником загрязнения окружающей
среды в черной металлургии является агломерационное производство.
Аглофабрики выбрасывают в атмосферу около 50 % всего количества оксида
углерода (СО) и сернистого ангидрида (502), свыше 20 % оксидов азота (N0*)
и пыли. Обычно аглофабрнки выбрасывают 1—6 млн м3/ч аглогазов, содержащих
17 % кислорода, а также вредные вещества: СО—12,5, О2 — ОД МО*—-0,2, пыль —
0,25 г/м3 (средние данные по аглофабрике завода «Азовсталь»).
Сравнительно небольшая аглофабрнка завода «Азовсталь», например, имеет в
своем составе 2 машины с площадью спекания 62,5 м3 каждая, общей
производительностью 1,62 млн т агломерата в год. Годовой объем выбросов
составляет 6,46-109 мэ/год, в том числе вредных веществ: пыль— 1600, оксид
углерода — 80800, диоксид серы—-5200, оксиды азота — 1300 т/год. Для
существенного уменьшения выбросов этой аглофабрики Институтом газа АН УССР
и Мариупольским филиалом Укргипромеза разработано нестандартное решение,
заключающееся в обезвреживании аглогазов в котлах ТЭЦ. Аглогазы с
температурой 80 °С, запыленностью до 250 мг/м3 и содержанием кислорода
16—18 % по двум трубопроводам длиной 600 м, диаметром 3,0 м, проложенным по
эстакаде, поступают к вентиляторам, а затем в воздухонагреватели и
горелочные устройства котлов ТЭЦ. При этом оксид углерода аглогазов сгорает
до диоксида, а вследствие балл актирования зоны горения инертными
компонентами аглогазов уменьшается образование оксидов азота в топке котла.
Изложенное имеет экспериментальное подтверждение.
При совместной работе аглофабрики и ТЭЦ уменьшается общий г выброс оксида
углерода в атмосферу на 77, оксидов азота — на 35, пыли— на 20%. Удельные
расходы топлива на ТЭЦ снижаются на 3 — 5 % за счет использования
физического тепла аглогазов и дожигания СО. Сметная стоимость строительства
этой системы оценивалась в ценах 1990 г. более 6,0 млн. руб., срок
окупаемости — 0,7 года, экономический эффект от предотвращения ущерба в
народном хозяйстве — 6,9 млн руб./год. Работа неоднократно включалась в
республиканскую научно-техническую программу РН.85.02 «Охрана воздушного
бассейна», однако не выполнялась. Реализация этой разработки при
сравнительно небольших капитальных затратах могла бы в короткое время
существенно оздоровить обстановку в воздушном бассейне г. Мариуполя. Это же
решение применимо и для Коммунарска, где аглофабрика и ТЭЦ находятся еще
ближе — на расстоянии 150 м, т. е. капитальные затраты будут еще меньше
Для других аглофабрик региона следует применять известные решения,
реализуемые за рубежом и частично в СССР и рекомендованные комиссией по
черной металлургии стран — членов СЭВ. Это — рециркуляция аглогазов,
позволяющая на 30 % снизить выбросы СО и N0* в атмосферу, известково-
известняковая отмывка 5О2, а также технологические мероприятия: применение
«постели» высотой 20—40 мм, что снижает образрвание пыли в 5 раз,
увеличение высоты слоя, двухслойное спекание шихты.
При составлении общего плана развития и реконструкции черной металлургии
региона следует рассмотреть вопрос о возможности увеличения доли окатышей в
шихте доменных печей, т. е. частичной замене агломашин экологически более
«чистыми» обжиговыми машинами. Известно, что в некоторых странах, например,
в США, доля окатышей в шихте составляет 70—75 %, тогда как в СССР она,
находится на уровне 30—35 %. Такое решение по существу означало бы
ликвидацию указанного источника выбросов.
Другим значительным источником загрязнений остается доменное производство,
выбрасывающее 30% всей пыли, СО —25, SО2—15, N0,—10, СmНn—11% (остальное
количество углеводородов выбрасывает коксохимическое производство). Рудный
двор, бункерная эстакада, под бункерные помещения неорганизованно
выбрасывают пыль в количестве ~70 г/т чугуна. Для нейтрализации ее
необходимы регулярное увлажнение штабелей, поливка их известняковым
раствором, установка местных отсосов и электрофильтров. Особенно желательно
применять укрытие выпускных желобов и подачу выбросов через электрофильтры,
ибо во время выпусков выделяется огромное количество пыли -— 430 г/т
чугуна, 65 % которой оседает в цехе, а остальное количество через
вентиляционные проемы выбрасывается на территорию завода я далее.
Необходимо обеспечить предотвращение пылегазовых выбросов из межконусного
пространства доменных печей и герметизацию основного металлургического
оборудования.
Мощным источником выбросов оксида азота являются мартеновские печи. Они
выбрасывают свыше 1200 т МО*/млн т стали. Технологических способов
предотвращения образования N0* в печах не существует. Донецким
филиалом НПО «Энергосталь» разработан аммначно-каталити-ческий способ
восстановления оксидов азота в уходящих газах, который внедряется на
некоторых металлургических заводах. Стоимость установки* не очень велика,
однако она решает локальную задачу. В регионе необходимо сосредоточить
средства и возможности на внедрении метода аммиачно-каталитической очистки
газовых выбросов на агломашн-нах и на ТЭЦ, как это делается за рубежом, в
частности, в Япония. В металлургической промышленности страны, а в регионе
в особенности, следует ускорить вывод из эксплуатации мартеновских печей.
Отдельно необходимо остановиться на двухванных мартеновских печах
Коммунарского металлургического завода и завода «Запорожсталь». Это
крупнейшие источники загрязнения цехов и городов пылью, оксидами углерода и
азота. Количество отходящих газов обычных мартеновских печей емкостью
200—900 т составляет соответственно 40— 95 тыс. м3/ч с содержанием пыли 5—б
г/м3. Двухванная печь 2x300 т выбрасывает газов от 150 до 220 тыс. м3/ч, т.
е. в 1,5—2,2 раза больше самой большой мартеновской печи, а содержание пыли
в газах в период продувки достигает 20—25 г/м3, т. е. в 3—4 раза выше.
Таким образом, двухванные печи являются в 6—8 раз более мощными по
сравнению с обычными мартеновскими печами источниками пыли. Сухая
пылеочистка требует герметизации тракта и полного дожигания СО, содержание
которого в уходящих газах может достигать 20 %, что небезопасно. Мокрая
очистка по схеме котел-утилизатор — труба Вентурн — каплеуловн-тель требует
значительных капитальных вложений, энергозатрат н сооружения шламового
хозяйства, соизмеримого с таковым для остальных печей цеха. Для двухванных
печей не существует приемлемых технических решений по уменьшению выбросов,
и они должны быть выведены нз эксплуатации в первую очередь.
Как в мартеновских печах, так и в конверторах необходимо применять
двухъярусные кислородные фурмы, что позволяет не только дожечь часть оксида
углерода и получить добавочное тепло, но и одновременно снизить вынос пыли
и унос железа на 35—40 %. Для этого не требуется дополнительных капитальных
вложений и экспуатационных затрат. Снижение выбросов пыли в конверторах
достигается, по данным Днепропетровского металлургического института,
увеличением доли лома. Это технологическое мероприятие следует шире
применять на заводах региона. Институт газа АН УССР разрабатывает
устройства для подогрева лома в совках до 500—600 °С.
Уменьшение выбросов в прокатном производстве, хотя оно считается
относительно благополучным с экологической точки зрения, связывается в
первую очередь со снижением расхода топлива на нагрев металла. Кардинальным
решением является переход на непрерывную разливку стали и ликвидацию
нагревательных колодцев и методических печей. Реализация этого пути требует
времени и существенных затрат. Существует и временное решение,
заключающееся в использовании разработанного Институтом газа метода
косвенного радиационного нагрева (КРН) металла с использованием
плоскопламенных горелок. Применение КРН снижает на 10—15 % расход топлива
на нагрев, на 30— 50 % угар металла, при сжигании газа в пласкокаменных
горелках количество образующихся оксидов азота меньше на 25—30 %, чем при
использовании туннельных и факельных горелок. Метод КРН сейчас является
основным в прокатном производстве за рубежом, по разработкам Института газа
АН УССР он широко внедрен на некоторых заводах в СССР («Электросталь»,
Ижевский, Череповецкий металлургические заводы и др.) и за рубежом — в
Алжире, Венгрии. В 1986 г, на Донецком металлургическом заводе метод КРН
был применен на одной ячейке нагревательных колодцев, что дало реальный
экономический эффект 70 тыс. руб. н улучшило качество нагрева. До
настоящего времени горелки производятся только на Опытном предприятии
Института газа АН УССР. Необходима организация их производства в системе
машиностроительных заводов, обслуживающих металлургию. Необходимо
разработать работать программы реконструкции печного хозяйства прокатных
цехов региона.
Достаточно широкое применение во вспомогательных цехах металлургии н в
машиностроительном производстве получил метод электрошлакового
перевала(ЭШП).Для очистки выбросов ЭШП от фтористых соединений применяется
мокрый метод, в том числе на заводе «Азовсталь»
Институтом газа АН УССР разработан значительно более эффективный сухой
метод н создана установка очистки выбросов ЭШП в кипящем слое, организовано
мелкосерийное
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
