張衛(wèi)東

(馬鋼股份有限公司煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243000)

摘 要: 馬鋼股份煉鐵總廠燒結(jié)配料所用的返礦、焦炭等部分原料由汽車運(yùn)輸至卸料鋼倉點(diǎn)，帶動(dòng)粉塵四處飛揚(yáng)，導(dǎo)致粉塵濃度瞬時(shí)較高，無法滿足相關(guān)環(huán)保要求，通過對卸料鋼倉點(diǎn)進(jìn)行環(huán)保整治及抑塵改造勢在必行。

關(guān)鍵詞: 汽運(yùn)卸料; 粉塵; 環(huán)保; 干霧抑塵; 應(yīng)用

馬鋼煉鐵總廠燒結(jié)一分廠成品受料礦槽位置現(xiàn)有三個(gè)汽車卸料點(diǎn)，屬于半封閉式工作場所，為使卸料口現(xiàn)場達(dá)到環(huán)保要求，根據(jù)前期調(diào)研及方案討論審核，擬在三個(gè)汽車卸料點(diǎn)各安裝一套干霧抑塵裝置，共用一套主機(jī)，錯(cuò)時(shí)卸料，以實(shí)現(xiàn)對各揚(yáng)塵點(diǎn)的粉塵治理，抑塵效率高; 在污染源頭治理，采用雙流體濕式干霧抑塵除塵技術(shù)，在起塵點(diǎn)形成濃密的霧池，噴射霧粒直徑小于 10μm，干霧抑塵系統(tǒng)設(shè)備抑塵效率高、運(yùn)行成本低、全自動(dòng)控制、耗水耗氣量小、無二次污染，達(dá)到節(jié)能減排效能，可有效治理 PM2．5 粉塵。

1 設(shè)計(jì)依據(jù): 采用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

1、GB150 鋼制壓力容器

2、GB699 優(yōu)質(zhì)碳素鋼技術(shù)條件

3、GB3095－1996 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

4、JB 4730 壓力容器無損檢測

5、GB /T 4272 設(shè)備和管道保溫技術(shù)通則

6、GB /T 19835 自限溫伴熱帶

7、JB /T 7352 工業(yè)過程控制系統(tǒng)用電磁閥

8、GB /T 4208 外殼防護(hù)等級

9、JB /T 5943 工程機(jī)械焊接件通用技術(shù)條件

10、DB13 /T 1263－2010 微米級干霧抑塵技術(shù)應(yīng)用規(guī)范

2 汽車卸料鋼倉傳統(tǒng)除塵方法和弊端

傳統(tǒng)除塵方法有兩種: 水噴淋和負(fù)壓過濾除塵; 其中水噴淋除塵，耗水量大且抑塵效果不理想，用水量大使得物料含水量大，影響物料熱值及后續(xù)加工; 負(fù)壓除塵設(shè)備龐大，成本高，能耗大，維護(hù)費(fèi)用高; 傳統(tǒng)除塵方法對上述治理點(diǎn)除塵存在較大缺陷，故采用新型微米級干霧抑塵技術(shù)對汽車卸料口進(jìn)行除塵。

3 卸料鋼倉干霧抑塵原理

干霧抑塵裝置是由壓縮空氣將系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)水通過高性能噴嘴在起塵點(diǎn)處采用聲波共振將水高度霧化，產(chǎn)生 10μm 以下的微細(xì)水霧顆粒噴向卸料鋼倉起塵點(diǎn)，通過云霧捕捉粉塵，使鋼倉內(nèi)粉塵顆粒和水霧顆粒相互碰撞，在水霧粒徑是干霧級別的情況下，讓水霧與空氣中的粉塵顆粒更加輕松容易的結(jié)合，形成粉塵和水霧的團(tuán)聚物，在鋼倉內(nèi)進(jìn)行沉降，達(dá)到抑塵的目的。此套水霧抑塵裝置不受季節(jié)天氣變化影響，內(nèi)部設(shè)置伴熱帶，設(shè)備在實(shí)際使用過程中，根據(jù)檢測外部環(huán)境溫度，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值以下溫度時(shí)，內(nèi)部的保溫系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)并運(yùn)行，噴出干水霧氣并不會(huì)在冬季凝結(jié)成為小冰滴。

4 燒結(jié)鋼倉干霧抑塵裝置組成

自動(dòng)分配干霧抑塵系統(tǒng)采用多功能模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，由動(dòng)力源螺桿空壓機(jī)( 根據(jù)現(xiàn)場氣源氣量確定) 、穩(wěn)壓裝置儲(chǔ)氣罐、主機(jī)抑塵控制系統(tǒng)、水霧分配裝置、噴霧模塊、公輔管線、和 PLC 自控系統(tǒng)等組成。

1、干霧抑塵主機(jī)集成水/氣過濾模塊、變頻恒壓模塊、智能工業(yè)控制模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊; 將水、氣向正在作業(yè)的粉塵外逸區(qū)域內(nèi)噴射壓力水霧化的細(xì)小水滴，在粉塵產(chǎn)生區(qū)域形成微霧，把作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的大量的粉塵包裹在水霧內(nèi)。

2、噴霧模塊通過高性能噴嘴將系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行的水、氣進(jìn)行霧化并噴射出去，按 PLC 自動(dòng)系統(tǒng)控制指令噴向抑塵點(diǎn)。噴霧箱組件由噴嘴、水分配管、氣分配管、電伴熱帶等組成; 噴霧箱同時(shí)裝有多個(gè)噴嘴，噴霧箱殼體材質(zhì)為 304 不銹鋼，中端有水、氣等接口，通過軟管與主管道連通，噴霧箱體具有耐磨、運(yùn)行可靠、不易變形等特點(diǎn); 噴嘴設(shè)置防止物料沖刷、沖撞裝置。

3、自動(dòng)控制系統(tǒng): 在每個(gè)料倉進(jìn)口側(cè)邊，安裝一套傳感器，通過料口自動(dòng)感應(yīng)超聲測距傳感器，自動(dòng)啟動(dòng)噴霧裝置工作; 噴霧時(shí)間根據(jù) PLC 設(shè)定自動(dòng)定時(shí)可調(diào)控制，干霧抑塵主機(jī)水過濾系統(tǒng)具有自清潔以及管道具有定時(shí)自動(dòng)吹掃清潔功能，保證長期穩(wěn)定工作。

4、鋼倉抑塵水霧分配裝置通過 PLC 對各噴霧箱總成實(shí)現(xiàn)控制; 水氣連接管線是將螺桿式空壓機(jī)、干霧主機(jī)、水氣分配器、噴霧箱等按不同管徑的硬管連接起來; 氣、水消耗量( 一個(gè)卸料口) 如果現(xiàn)場沒有氣源或達(dá)不到瞬時(shí)耗氣量時(shí)，需增設(shè)品牌空壓機(jī); 供氣壓力≥0．6 MPa; 水氣分配器通過電磁閥、水、電、氣主管線與噴霧箱總成連接，達(dá)到分別控制末端噴霧箱的功能。

5 干霧抑塵噴嘴布置及使用

根據(jù)現(xiàn)場條件，在汽車卸料口門頭正上方布置3 套噴霧箱，在里口兩側(cè)墻上各布置 2 套噴霧箱，共計(jì) 55 個(gè)噴嘴，噴霧時(shí)間根據(jù)卸料時(shí)間而定，正門上方噴霧和里口噴霧可以同時(shí)進(jìn)行，也可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整相互工作間隔周期; 在汽車卸料工位汽車進(jìn)口端，設(shè)計(jì)安裝一套車位傳感器，汽車進(jìn)入料口時(shí)感應(yīng)紅外傳感器，自動(dòng)啟動(dòng)噴霧裝置工作; 水氣分配器安裝于門口立柱之上。在受料口門頭安裝 3 套噴霧箱，在受料口里兩側(cè)上方各安裝 2 套噴霧箱; 系統(tǒng)按規(guī)定要求接通水源、氣源和電源。裝滿一車料的汽車倒入受料口，噴霧系統(tǒng)被汽車感應(yīng)自動(dòng)啟動(dòng)工作，汽車開始卸料，同時(shí)受料口內(nèi)外噴霧箱開始噴霧，霧濃而量足，霧粒細(xì)化均勻，濕度小，受料口形成一個(gè)大的霧池，卸料揚(yáng)塵被完全抑制，汽車卸完料開出受料口，噴霧系統(tǒng)自動(dòng)停止工作，隨后裹挾有灰塵的飄霧持續(xù)降落到受料口地面，一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束。

6 霧抑塵技術(shù)的應(yīng)用效果

燒結(jié)卸料鋼倉 3 套干霧抑塵屬于雙流體濕式除塵技術(shù)，噴射霧粒直徑小于 10μm，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，內(nèi)部的超聲波震蕩使得噴嘴具有極強(qiáng)的自清潔功能，能有效治理 PM2．5 粉塵; 抑塵凈化率達(dá)到 95%以上，水汽霧化含水量較低，不僅降塵有效，物料濕度增加重量比僅為 0．02%—0．05%，物料無熱值損失，沒有灰塵外溢，而且不會(huì)帶來二次污染，達(dá)到節(jié)能減排效果，運(yùn)行費(fèi)用僅為傳統(tǒng)除塵設(shè)備的十分之一。此套裝置適用于燒結(jié)系統(tǒng)受料倉等半密閉場所的粉塵治理，抑塵效率高，具備大力推廣前景。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］ 張興輝，王克太，張伏龍．高職化工類專業(yè)“五位一體”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)體系探究［J］．甘肅聯(lián)合大 學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版，2011，7

［2］ 張政，謝灼利 － 流體－固體兩相流的數(shù)值模擬［J］．化工學(xué)報(bào)，2001，52( 1)