李強爭 李慧茹

摘要：由于粉煤灰需求問題，近年來受銷售市場影響需大量對粉煤灰濕排貯存，粉煤灰的濕排揚塵對周邊設(shè)備造成了嚴重的二次污染并極大地影響了環(huán)境。 同時， 揚塵問題的產(chǎn)生惡化了運行人員的操作環(huán)境， 增大了運行人員的保潔工作量及成本并嚴重危害到運行人員的身體健康，因此急需對傳統(tǒng)濕排系統(tǒng)進行更新改造。

關(guān)鍵詞：濕排系統(tǒng);揚塵原因;改造方案

1、濕排系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1我廠濕排灰雙軸攪拌機型號為：SZJ-250;處理干灰量：250t/h。我們進行現(xiàn)場測試：車輛車廂尺寸為8.5*2.5*1.5米，有效容積為31.88m3，測試兩輛車裝車時間均為4分鐘，按照此速率推算濕排灰流量為478m3/h。若按照0.8t/m3的堆積密度，設(shè)備超出力1.5倍以上，導(dǎo)致電機過載、燒損、攪拌機震動大、軸承頻繁損壞的最直接原因。

1.2現(xiàn)有調(diào)濕水噴嘴出水為柱狀，灰水接觸面較小，灰水摻配不勻，基本上是灰包水形態(tài)，這是產(chǎn)生揚塵的最主要原因。

1.3鎖氣器下料處未布置噴嘴，導(dǎo)致首先進入攪拌機的干灰被葉片卷揚在箱內(nèi)形成大量揚塵。

1.4目前調(diào)濕水使用復(fù)用水，含雜率極高，水質(zhì)較差，導(dǎo)致噴嘴頻繁堵塞、襯膠閥門使用壽命縮短。

1.5復(fù)用水壓波動嚴重，低時不足0.2MPa，導(dǎo)致調(diào)濕水量不足，揚塵嚴重。

1.6現(xiàn)有調(diào)試噴嘴內(nèi)置于箱內(nèi)頂部，由于箱內(nèi)潮濕環(huán)境，噴嘴被積灰包裹，噴嘴易堵。

1.7 目前濕排調(diào)濕水量完全人為控制，水量大、排灰呈泥漿狀難以卸料，水量小則揚塵嚴重，為止必須按照合理的粉煤灰加濕配比。參照相關(guān)單位對粉煤灰灑水的混合實驗得知，粉煤灰與水的質(zhì)量比約為5：2時，獲得的混合物為最佳輸送狀態(tài)，既不產(chǎn)生揚塵，也不因濕粘泥濘增加傳送阻力。按照單臺250t/h干灰處理量則調(diào)濕水流量需達到100t/h.

2、具體改造措施如下

2.1將原有鎖氣式給料機傳動鏈輪由15齒增至23齒，使折算給料量降至250t/h左右。

2.2在給水母管處安裝150t/h多袋不銹鋼過濾器，用以過濾水中雜質(zhì)，防止過濾器堵塞。過濾器配有排污閥和差壓計便于定期排污和濾袋失效判斷。

2.3在過濾器后安裝增壓管道泵，使調(diào)濕水壓始終處于0.4MPa左右，以保證調(diào)試水量和噴嘴霧化效果。

2.4在原有手動門和氣動蝶閥間安裝渦街或轉(zhuǎn)子流量計，經(jīng)過摸索試驗出調(diào)濕灰最佳形態(tài)的最大和最小水流量，便于運行人員根據(jù)調(diào)濕水需量對閥門開度進行標定。

拆除原有噴水管架，在箱體開25mm通孔，通孔處安裝通孔密封圈，用以將噴嘴固定并密封，每個噴嘴安裝壓爪用以抵消噴嘴工作時產(chǎn)生的反推力。形式見下圖：

攪拌器箱體噴嘴布置圖

3、改造后調(diào)濕、降塵工藝流程

第一階段，鎖氣器下落粉煤灰與水霧結(jié)合，由于水量較小，此區(qū)段處于粉煤灰基本處于灰包水形態(tài)。

第二階段，粉煤灰在相對運動的攪拌葉片卷揚、揉搓，與頂噴霧化水結(jié)合，水霧均勻包裹灰團，此區(qū)域粉煤灰基本處于水包灰形態(tài)。

第三階段，灰流在攪拌葉片驅(qū)動及重力作用下沿拋物線路徑下落，碰撞相向落料口壁板后一部分灰團破碎，粉塵逃逸，加之部分未能充分濕化的干灰，在落料口空區(qū)形成粉塵聚集區(qū)。見下圖

由于灰流連續(xù)性，灰流將攪拌器上部空區(qū)與大氣隔絕，由于灰流持續(xù)下落攪拌器上部空區(qū)壓力降低形成負壓區(qū)，實測該區(qū)域壓力-12kpa。使用連通管將負壓區(qū)與落灰管空腔區(qū)域聯(lián)通，在差壓作用下落灰管空腔區(qū)粉塵從連通管上部出口噴出，管口處箱體安裝射流噴嘴，由于噴嘴射水流速度較高，依據(jù)文丘里效應(yīng)：流體在流過截面縮小的管道（射流噴嘴）時，依據(jù)伯努利定理，該截面位置流速會升高，并在高速流動的流體附近產(chǎn)生低壓區(qū)，從而產(chǎn)生吸附作用。噴涌的含塵氣流被射流噴嘴周邊產(chǎn)生的負壓捕獲，塵水混合后被拋向攪拌區(qū)再次加濕。

第四階段，灰流在重力作用下高速下落，依據(jù)伯努利效應(yīng)：流體速度加快時，物體與流體接觸的界面上的壓力會減小，反之壓力會增加?；伊髦苓呅纬傻蛪簠^(qū)，落料口處的干霧噴嘴向下噴射濃密水霧，水霧在差壓作用下與灰流混合，對灰流再次加濕，減少揚塵。

第五階段，干霧抑塵?；伊髟谙侣溥^程中由于落差太大，速度快，灰塊相互碰撞，以及物料與其他物件的劇烈碰撞而形成的爆破式揚塵，大量未被加濕的粉塵被拋出車廂形成揚塵。位于車輛上部的干霧噴嘴噴出濃密水霧陣，對逃逸粉塵進行壓制。

常規(guī)噴淋除塵 因水滴分子較大，能夠捕獲大顆粒粉塵，但對于細小微塵（小于20 μm），因水霧顆粒直徑大于粉塵顆粒，粉塵僅隨水霧顆粒周圍氣流而運動，水霧顆粒和粉塵顆粒接觸很少或者根本沒有機會接觸，因空氣流動，難以達到較好的抑塵效果。干霧抑塵是利用雙流體干霧噴嘴產(chǎn)生的10 μm以下的微細水霧顆粒，在抑塵點形成濃而密的霧陣，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。因水霧顆粒與粉塵顆粒大小接近，粉塵顆粒隨氣流運動與水霧顆粒相互碰撞、接觸而粘結(jié)一起。隨著聚結(jié)的粉塵團變大加重自然沉降，從而起到抑塵效果。干霧針對10μm以下可吸入性粉塵治理效果可高達96%以上。

第六階段，系統(tǒng)吹掃。當車輛滿裝后，雙軸攪拌機停轉(zhuǎn)，調(diào)濕水氣動閥QF1關(guān)閉，干霧抑塵系統(tǒng)電磁閥DF1及霧化氣源閥DF2延時5秒后關(guān)閉，隨后吹掃電磁閥DF3工作3秒后關(guān)閉，用以排除管道積水，防堵防凍。至此整個濕排散裝流程結(jié)束。

4、應(yīng)用效果及經(jīng)濟效益

應(yīng)用基于無動力返塵及微米級干霧抑塵裝置可以減少直接水噴淋對運輸車輛、設(shè)備的銹蝕影響，降低電氣設(shè)備的故障率。減少粉塵排放對環(huán)境的污染。減少維護、保潔人員工作量，最大程度的改善了周圍環(huán)境和現(xiàn)場作業(yè)人員的勞動環(huán)境。