鮑萬臣，焦世平，孫園園，李 偉

（河北鋼鐵集團(tuán)司家營(yíng)研山鐵礦有限公司，河北 唐山 063700）

某礦山破碎系統(tǒng)的流程采用兩個(gè)系列。其工藝為粗破碎，中破碎與篩分形成閉路，高壓輥磨工藝。根據(jù)采礦供礦條件，確定一個(gè)系統(tǒng)處理原生礦，一個(gè)系統(tǒng)分時(shí)處理原生礦和氧化礦。破碎工藝流程分為粗碎、中碎、細(xì)碎，原生礦經(jīng)原生礦粗碎機(jī)破碎后，其產(chǎn)品經(jīng)X01-2，Q01和P2-1皮帶送至原生礦中碎破碎機(jī)前的緩沖分配礦倉(cāng)，下部由皮帶給礦機(jī)給入CH870液壓中破碎機(jī)，破碎產(chǎn)品由S2-1皮帶送S2篩分間篩分分級(jí)，經(jīng)雙層振動(dòng)篩目前分兩種產(chǎn)品，即大于50mm粒級(jí)返回中破碎機(jī)再破碎，0-50mm粒級(jí)經(jīng)Q02，G2-1皮帶送至干選間，經(jīng)1218干選機(jī)拋廢石，廢石經(jīng)F3皮帶送至園筒廢石倉(cāng)后外運(yùn)。貯礦倉(cāng)拋廢后0mm～50mm粒級(jí)即可以經(jīng)C2-1皮帶送至中間貯礦倉(cāng)貯存，也可不進(jìn)中間倉(cāng)而經(jīng)Q06Y2-1皮帶送至高壓輥磨間粉碎后進(jìn)磨礦倉(cāng)。該礦山生產(chǎn)過程中廠房?jī)?nèi)粉塵濃度均在30mg/m以上，現(xiàn)有環(huán)境不能滿足現(xiàn)行環(huán)保除塵標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)《鐵礦采選工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB28661-2012）和礦山環(huán)境深度治理要求，鐵選廠除塵器排氣筒容許排放濃度限值小于10mg/m，車間內(nèi)粉塵濃度限值小于1mg/m。為了滿足現(xiàn)行環(huán)保政策，切實(shí)改善現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境，有必要在產(chǎn)生粉塵的車間及部位安裝布袋除塵系統(tǒng)。

1 低壓脈沖布袋除塵介紹和結(jié)構(gòu)部件

1.1 低壓脈沖布袋除塵介紹

低壓脈沖布袋除塵是在常規(guī)脈沖袋除塵器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型、高效袋式除塵器。它不僅綜合了分室反吹和脈沖噴吹清灰的優(yōu)點(diǎn)，而且加長(zhǎng)了濾袋，充分發(fā)揮低氣源壓力下壓縮空氣強(qiáng)力噴吹清灰的作用。低壓脈沖長(zhǎng)袋除塵器主要由灰斗、過濾室、凈氣室、支架、提升閥、噴吹清灰裝置等部分組成。除塵器采用PLC可編程序控制器，自動(dòng)控制清灰、輸灰的全過程。某礦山應(yīng)用低壓脈沖布袋除塵系統(tǒng)，應(yīng)用狀況良好。

1.2 除塵器結(jié)構(gòu)部件及配置設(shè)施要求

（1）箱體：現(xiàn)場(chǎng)板式拼裝結(jié)構(gòu)，箱體板厚5mm，機(jī)械沖壓筋板成型。中箱體下部的進(jìn)風(fēng)處設(shè)有截?fù)跹b置，含塵氣體在進(jìn)風(fēng)箱內(nèi)進(jìn)入灰斗時(shí)，粉塵隨其速度慣性沖指擋板后，大部分即落入灰斗，其余少量細(xì)粉塵按截?fù)跹b置導(dǎo)流方向隨氣流進(jìn)入濾袋室過濾。

（2）灰斗：灰斗壁板要求板厚5mm，除塵器共設(shè)X個(gè)灰斗。為保證捕捉來塵自由流動(dòng)，灰斗壁與水平面最小傾角大于60°。

（3）濾袋：要求除塵器濾袋采用覆膜滌綸針刺氈（針孔涂膠），濾袋口部縫有彈性漲圈，裝入花板孔內(nèi)，密封、牢園、不脫落，安裝檢修換袋方便。濾袋間有十字形氣流通道。便于含塵氣體的勻速上升、擴(kuò)散。達(dá)到濾袋負(fù)荷均衡，以延長(zhǎng)布袋使用壽命。

（4）濾袋骨架：布袋支撐骨架采用φ4mm冷撥鋼絲點(diǎn)焊(電阻焊)而成，骨架12個(gè)立筋，支撐圈間距200mm均布，表面光滑無焊渣、無毛刺。再經(jīng)有機(jī)硅噴涂處理后，耐高溫、耐腐蝕。骨架的頂部氣體出口帶文氏管。

（5）清潔氣體箱：每個(gè)袋室的上方均相應(yīng)連接有個(gè)清潔氣體箱，每室裝配φ3淹沒閥，每室氣包進(jìn)氣端設(shè)有截止閥，設(shè)備檢修及更換濾袋時(shí)關(guān)閉；氣包進(jìn)口安裝進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥，氣室之間無竄氣現(xiàn)象；清潔氣體箱蓋板保證密封嚴(yán)實(shí)無泄漏，蓋板板厚4mm。

（6）人孔門、檢查門：除塵器項(xiàng)部和灰斗上的人孔檢查門均采用快開式結(jié)構(gòu)，工人維修時(shí)無需攜帶工具，即可快捷地打開和關(guān)閉，緊定用楔鐵式結(jié)構(gòu)和凸形結(jié)構(gòu)，手動(dòng)錘擊和擰緊后扳下即可牢固壓緊，提起后旋幾圈即可打開，方便快捷。

（7）電磁脈沖閥：脈沖閥國(guó)內(nèi)知名產(chǎn)品，使用壽命達(dá)120萬次，保證2年以上不壞膜片:適應(yīng)環(huán)境濕度：-5℃～65℃：噴吹氣源壓力：0.4Mpa～0.6Mpa；噴吹時(shí)間：（可調(diào)）；工作電源：DC 24V 20W。

（8）噴吹系統(tǒng)：根據(jù)工況條件，除塵器設(shè)計(jì)為離線清灰離線檢修。噴吹管要求φ89×3mm國(guó)標(biāo)焊管，噴吹眼距與袋口中心一致，安裝牢固。要求清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，技術(shù)成熟，使用可靠。

（9）輸灰系統(tǒng)：輸灰系統(tǒng)按除塵器結(jié)構(gòu)具體配置：兩排倉(cāng)室底部均安裝星形卸灰閥，下部配置FU刮板機(jī)橫向2條，末端豎向配置FU刮板機(jī)1條，將兩條橫向FU輸送粉塵集中后輸送一個(gè)地點(diǎn)。

2 低壓脈沖布袋除塵工藝流程和實(shí)施內(nèi)容

2.1 除塵系統(tǒng)工藝流程

每套除塵系統(tǒng)主要由各塵源點(diǎn)捕集罩、脈沖袋式除塵器、風(fēng)機(jī)、管網(wǎng)及排氣煙囪、脈沖清灰處理系統(tǒng)、卸灰系統(tǒng)、電氣及自動(dòng)控制系統(tǒng)、土建及鋼結(jié)構(gòu)、避雷及照明等組成。其工藝流程圖如下。

圖1 系統(tǒng)工藝原理圖

2.2 實(shí)施位置和實(shí)施內(nèi)容

本次除塵系統(tǒng)的實(shí)施范圍是在該礦山粗碎車間、S2篩分車間、S4篩分車間、干選車間、磨礦倉(cāng)和濕式預(yù)選車間共計(jì)五個(gè)部位。主要內(nèi)容包括：

（1）各除塵系統(tǒng)工藝布置；

（2）各除塵系統(tǒng)中揚(yáng)塵點(diǎn)的捕集罩；

（3）脈沖袋式除塵器及脈沖氣源處理系統(tǒng)；

（4）輸灰系統(tǒng)；

（5）系統(tǒng)管道及排氣筒；

（6）鋼結(jié)構(gòu)(包括管道支架、梯子、平臺(tái)及欄桿)；

（7）設(shè)備選型及非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)；

（8）電氣及自動(dòng)控制；

（9）照明及避雷接地；

（10）土建(風(fēng)機(jī)站、電氣控制室、設(shè)備及支架砼基礎(chǔ)等)。

工作過程：

（1）2018年12月經(jīng)過技術(shù)論證完成碎礦系統(tǒng)除塵技術(shù)方案。

（2）2019年2月除塵項(xiàng)目完成立項(xiàng)。

（3）2019年7月確定技術(shù)方案，并起草技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及施工圖紙。

（4）2019年8月至10月根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行設(shè)備、材料的招標(biāo)采購(gòu)工作，并做好施工前準(zhǔn)備工作。

（5）2019年10月到2020年1月進(jìn)行除塵系統(tǒng)的安裝調(diào)試工作。

（6）2020年2月至今完成除塵項(xiàng)目的驗(yàn)收工作，對(duì)污染物排放及室內(nèi)工作環(huán)境進(jìn)行評(píng)估對(duì)比分析。

3 實(shí)施效果

3.1 除塵效果

低壓脈沖布袋除塵系統(tǒng)投入運(yùn)行后除塵效果顯著，有利于協(xié)調(diào)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境與生產(chǎn)之間的關(guān)系，為職工營(yíng)造良好的環(huán)境，低壓脈沖布袋除塵系統(tǒng)投入運(yùn)行后：

（1）粉塵排放濃度≤10mg/Nm3；

（2）除塵效率≥99.9%；

（3）除塵器設(shè)備阻力≤1500pa；

（4）捕集率≥98%；

（5）除塵器的漏風(fēng)率≤2%；

（6）除塵設(shè)施不影響工藝設(shè)備正常工作和維修，輸灰系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵。

（7）滿足國(guó)家《鐵礦采選工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB28661-2012）及環(huán)保部門粉塵排放要求中規(guī)定。

此項(xiàng)目實(shí)施后，系統(tǒng)合理可靠，性能優(yōu)越，除塵效果好，在更新布袋除塵位置的排氣筒所排放的顆粒物濃度全部小于10mg/m3，滿足了河北省《鋼鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB13/2169-2015），《鐵礦采選工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB28661-2012）及唐山環(huán)保要求，本項(xiàng)目是礦山企業(yè)促進(jìn)環(huán)保發(fā)展的重要一環(huán)，是一舉多得的控制顆粒物排放工程。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算

3.2.1 直接經(jīng)濟(jì)效益

（1）節(jié)省環(huán)保費(fèi)用測(cè)算。低壓脈沖布袋除塵系統(tǒng)實(shí)施后，經(jīng)實(shí)際檢測(cè)排放顆粒物濃度大大減少，根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備作業(yè)時(shí)間計(jì)算系統(tǒng)實(shí)施前后顆粒物排放量差值為20731kg/月。根據(jù)中華人民共和國(guó)生態(tài)環(huán)保部《關(guān)于發(fā)布計(jì)算污染物排放量的排污系數(shù)和物料衡算方法的公告》進(jìn)行計(jì)算，一般污染物污染當(dāng)量值為4，環(huán)保稅標(biāo)準(zhǔn)為4.8元/當(dāng)量，年節(jié)約環(huán)保稅20731.73kg＊12（月）/4（污染當(dāng)量值）＊4.8元/當(dāng)量=298536.91元。

（2）生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用測(cè)算。增加除塵系統(tǒng)后，生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境明顯改善，電機(jī)、電氣設(shè)備故障率大大降低，大大節(jié)省維修維護(hù)費(fèi)用。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，廠房?jī)?nèi)各類電機(jī)合計(jì)57臺(tái)，電機(jī)容量合計(jì)4200kW,未增加除塵設(shè)備前，考慮電機(jī)運(yùn)行年限較長(zhǎng)，在惡劣環(huán)境下電機(jī)故障率較高，增加除塵設(shè)備后，故障率顯著下降，年節(jié)約維修費(fèi)用4200kW＊125（元/kW）＊0.6=315000元；配電室變頻器、軟啟動(dòng)器、斷路器等電氣元器件維護(hù)維修量顯著減少，此部分節(jié)約費(fèi)用估算為40萬元。

3.2.2 間接經(jīng)濟(jì)效益

（1）根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，2020年該礦山磁鐵礦破碎量較2019年增加196萬噸，磁鐵礦精粉產(chǎn)量增加40萬噸，目前精粉價(jià)格1050元/噸，創(chuàng)效顯著。

（2）此項(xiàng)目實(shí)施后，對(duì)環(huán)境以及職工身體健康產(chǎn)生積極影響，營(yíng)造一個(gè)好的工作環(huán)境，滿足環(huán)評(píng)要求及企業(yè)自身發(fā)展需求，對(duì)推進(jìn)礦山碎礦系統(tǒng)的安全運(yùn)行和地方環(huán)境可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要現(xiàn)實(shí)意義。有效遏制住了由于設(shè)備老化帶來的顆粒物超標(biāo)，對(duì)當(dāng)?shù)氐拇髿猸h(huán)境起到了積極作用，抑制了顆粒物向大氣中排放，該項(xiàng)目帶來的隱形的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是無法估量的。

4 應(yīng)用價(jià)值推廣前景

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，該除塵系統(tǒng)能有效利用資源、減少粉塵排放、同時(shí)能減低安全事故的發(fā)生，防止發(fā)生環(huán)境事件，保障人民生命安全。低壓脈沖布袋除塵系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、礦山、建材、電力、化工冶金等行業(yè)的粉塵治理中，對(duì)改善職工工作環(huán)境和國(guó)家大氣降塵和環(huán)境治理工作起到積極作用。