張海港，杜憲偉，賀方亮，鄭波

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東萊蕪 271104）

經(jīng)驗(yàn)交流

干霧抑塵裝置在燒結(jié)焦粉揚(yáng)塵治理中的應(yīng)用

張海港，杜憲偉，賀方亮，鄭波

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東萊蕪 271104）

為抑制卸料時焦粉揚(yáng)塵，萊鋼型鋼煉鐵廠在汽車卸料口安裝干霧抑塵裝置，裝置采用模塊化設(shè)計，對3個起塵點(diǎn)進(jìn)行抑塵，粉塵抑制率達(dá)到90%以上。

燒結(jié)焦粉；揚(yáng)塵治理；干霧抑塵裝置；噴霧箱；儲氣罐

1 前言

萊鋼型鋼煉鐵廠400 m2燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)所需的焦粉主要通過汽車加料口進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，卸料口采取3面圍擋，沒有除塵設(shè)施，屬于無組織排放，卸料時焦粉揚(yáng)塵較大，在空氣中滯留時間較長，而且兩處卸料口緊鄰職工食堂、浴室和辦公場所，對職工的工作和生活影響較大。為了消除汽車卸料口的粉塵無組織排放現(xiàn)狀，型鋼煉鐵廠組織專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行研討論證，設(shè)計比較了3種解決方案：增加新的布袋除塵器；對周邊原有除塵器風(fēng)量進(jìn)行優(yōu)化分配；采用微米級干霧抑塵的方案。通過比較，前兩種方案因場地受限，管道支架安裝復(fù)雜，施工費(fèi)用和后期維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用都較高。相比之下，第三種方案更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用，并且在其他的鋼廠和碼頭等類似工況條件的應(yīng)用案例較多，因此，采取微米級干霧抑塵方案作為解決現(xiàn)場揚(yáng)塵的首選方案。

2 微米級干霧抑塵裝置

2.1 抑塵原理

微米級干霧抑塵裝置是利用干霧噴霧器產(chǎn)生的10 μm以下的微細(xì)水霧顆粒，使粉塵顆粒相互粘結(jié)、聚結(jié)增大，并在自身重力作用下沉降。粉塵可以通過水粘結(jié)而聚結(jié)增大，但那些最細(xì)小的粉塵只有當(dāng)水滴很?。ㄈ绺伸F）或加入化學(xué)劑（如表面活性劑）減小水表面張力時才會聚結(jié)成團(tuán)，如圖1所示。如果水霧顆粒直徑大于粉塵顆粒，那么粉塵僅隨水霧顆粒周圍氣流而運(yùn)動，水霧顆粒和粉塵顆粒接觸很少或者根本沒有機(jī)會接觸，則達(dá)不到抑塵作用；如果水霧顆粒與粉塵顆粒大小接近，粉塵顆粒隨氣流運(yùn)動時就會與水霧顆粒碰撞、接觸而粘結(jié)一起。水霧顆粒越小，聚結(jié)機(jī)率則越大，隨著聚結(jié)的粉塵團(tuán)變大加重，從而很容易降落，水霧對粉塵的捕捉作用就形成了。

圖1 干霧抑塵機(jī)理

微米級干霧抑塵裝置是由壓縮空氣驅(qū)動的聲波震蕩器通過高頻聲波將水高度霧化，從而形成上千上萬個1～10 μm大小的水霧顆粒。壓縮氣流通過噴頭共振室將水霧顆粒以柔軟低速的霧狀方式噴射到粉塵發(fā)生點(diǎn)，粉塵聚結(jié)而墜落，達(dá)到抑塵目的。同時，干霧還具有加濕、降溫的功效。

2.2 裝置組成

微米級干霧抑塵裝置采用模塊化設(shè)計技術(shù)。由微米級干霧抑塵機(jī)、螺桿式空氣壓縮機(jī)、儲氣罐、萬向節(jié)噴霧器總成、水氣分配器、水氣連接管線、電伴熱系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)等組成。

1）微米級干霧抑塵機(jī)是將氣、水過濾后，以設(shè)定的氣壓、水壓、氣流量、水流量按開關(guān)程序控制控制閥的打開或關(guān)閉，經(jīng)管道輸送到噴霧器總成中去實(shí)現(xiàn)噴霧抑塵。它由電控系統(tǒng)、多功能控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)組成。安裝在IP55標(biāo)準(zhǔn)的箱體內(nèi)，有進(jìn)氣管接口、進(jìn)水管接口、出氣管接口、出水管接口各1個。面板上有文本顯示器，氣、水壓力表和電控系統(tǒng)按鈕。

2）電控系統(tǒng)是微米級干霧抑塵系統(tǒng)的控制中心，集合了可編程控制器、保護(hù)電路、繼電器以及與它們相關(guān)的元器件。為用戶提供自動和手動兩種操作模式。自動操作模式可自動接收遠(yuǎn)程觸發(fā)信號啟動或停止噴霧器噴霧。手動模式，操作人員可以按壓操作按鈕啟動或停止噴霧器噴霧。用戶還可以通過PLC設(shè)置接口修改噴霧周期及管道吹掃時間等。自動控制系統(tǒng)將微米級干霧抑塵機(jī)與現(xiàn)場設(shè)備的控制信號連接起來，以實(shí)現(xiàn)自動控制。

3）螺桿式空氣壓縮機(jī)作用是為微米級干霧抑塵系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)氣源。

4）儲氣罐作用是當(dāng)空壓機(jī)的排氣量不能滿足微米級干霧抑塵機(jī)瞬時排量要求時，先將螺桿式空氣壓縮機(jī)排出的壓縮空氣儲存起來，以便滿足微米級干霧抑塵機(jī)的瞬時用氣量。

5）噴霧箱總成控制器/水氣分配器，通過對其控制實(shí)現(xiàn)水、氣、電主管線與噴霧箱的連接，并根據(jù)現(xiàn)場情況通過PLC控制實(shí)現(xiàn)各噴霧箱噴霧。

6）噴霧箱接收由干霧抑塵機(jī)輸送來的氣、水并將其轉(zhuǎn)化成顆粒直徑為1～10 μm的干霧噴射出去，按干霧抑塵機(jī)的控制指令噴向抑塵點(diǎn)。當(dāng)干霧與粉塵顆粒相互接觸、碰撞時，使粉塵顆粒相互粘結(jié)，凝聚變大，并在自身的重力作用下沉降，從而達(dá)到抑塵的作用。

7）水氣連接管線是將微米級干霧抑塵機(jī)、噴霧器總成、螺桿式空氣壓縮機(jī)、壓縮空氣儲氣罐、水源等用不同管徑的熱浸鋅管按要求連接起來。

8）電伴熱系統(tǒng)分布在微米級干霧抑塵機(jī)、噴霧器總成及水、氣管路上，當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時啟動。

3 揚(yáng)塵治理措施

3.1 起塵點(diǎn)

起塵點(diǎn)1：汽車開始卸料，車廂傾斜到一定角度時，車廂內(nèi)物料（焦炭）超過安息角開始在車廂內(nèi)滑動，物料間相互碰撞，產(chǎn)生大量粉塵。隨著車廂角度不斷加大，上層物料開始滑出車廂，下層物料陸續(xù)超過安息角相繼產(chǎn)生滑動，車廂內(nèi)連續(xù)產(chǎn)塵。

起塵點(diǎn)2：物料下落至受料篦子。物料在下落及落入篦子時相互碰撞，產(chǎn)生大量粉塵；同時，受物料下落產(chǎn)生的誘導(dǎo)氣流影響，粉塵隨誘導(dǎo)空氣飛散，產(chǎn)生揚(yáng)塵。

起塵點(diǎn)3：物料由汽車受料篦子落入料斗，因瞬時置換出空氣而產(chǎn)生強(qiáng)氣流，物料在強(qiáng)氣流的作用下?lián)P起大量粉塵，從料斗上部篦子周圍的空隙處溢出，造成汽車卸料料池乃至整個卸料機(jī)房產(chǎn)生嚴(yán)重粉塵污染。

3.2 干霧抑塵裝置配置及現(xiàn)場布置

結(jié)合燒結(jié)焦粉卸料時的起塵情況，對汽車卸料口設(shè)計安裝1套微米級干霧抑塵系統(tǒng)，進(jìn)行揚(yáng)塵治理。微米級干霧抑塵系統(tǒng)包括：1臺SLT-1C微米級干霧抑塵機(jī)、1臺4 m3/1.0 MPa儲氣罐、3套SLK-W噴霧箱控制器、3套SLK-A噴霧箱控制器、6套SLB-8B-25噴霧箱噴霧器總成、1臺配電箱、1套車輛探測系統(tǒng)、1套控制系統(tǒng)、1套水氣連接管線及電伴熱保溫系統(tǒng)等，如圖2所示。在汽車卸料口的3面設(shè)置2.0 m高支架，并于支架上分別安裝2套SLB-8B-25噴霧箱，汽車卸料口共設(shè)計布置6套噴霧箱總成。干霧抑塵機(jī)安裝在靠近受料口的設(shè)備間內(nèi)，當(dāng)汽車靠近卸料口時，車輛檢測裝置立刻發(fā)射信號，汽車受料槽內(nèi)的噴霧箱與干霧抑塵主機(jī)內(nèi)的PLC電控系統(tǒng)連鎖控制噴霧，進(jìn)行抑塵。

圖2 干霧抑塵設(shè)備現(xiàn)場布置

4 治理效果

干霧抑塵裝置設(shè)有冬季自動防凍措施，保證系統(tǒng)各個功能正常運(yùn)行，所有水、氣管道均配置電伴熱帶加熱并設(shè)計保溫防凍，確保冬季正常使用，不會造成料炭冬季凍結(jié)。干霧抑塵系統(tǒng)的用水量小，物料濕度增加重量比＜0.05%，皮帶不會打滑、跑偏，可正常輸送。噴霧器總成可防止物料撞擊噴嘴、防凍，噴嘴具有自凈功能。萊鋼型鋼煉鐵廠400 m2燒結(jié)機(jī)焦粉汽車卸料口采用干霧抑塵新技術(shù)后，現(xiàn)場環(huán)境治理效果明顯，汽車卸料口等開放式區(qū)域粉塵抑塵率達(dá)到90%以上，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，投資成本較低。

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1004-4620（2015）02-0072-02

2014-02-18

張海港，男，1983年生，2008年畢業(yè)于重慶科技學(xué)院機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)?，F(xiàn)為萊鋼型鋼煉鐵廠工程師，從事設(shè)備管理工作。