介紹針對散料裝卸運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的10μm以下可吸入粉塵有效的大型干霧化抑塵系統(tǒng)，提高作業(yè)場所空氣質(zhì)量。

1 前言

干霧抑塵是鋼廠、火力發(fā)電廠燃料系統(tǒng)等帶粉塵物料輸送系統(tǒng)理想的抑塵方式，干霧抑塵的優(yōu)勢不僅在于低廉的造價(jià)、控制簡單、維護(hù)方便，而且效果顯著和穩(wěn)定性更是其它抑塵方式所不能比擬的，特別是無需收集和輸送含塵氣體，省去了收塵罩、風(fēng)機(jī)、風(fēng)管等設(shè)備，更不會(huì)造成二次污染。其關(guān)鍵技術(shù)是提高霧化效果，水滴越多，結(jié)合煤塵的機(jī)率就越高，降塵的效果就會(huì)越好，而水的流量卻不能過大，一般燃料中的含水量要控制在6%，燃料中的含水量過高不但會(huì)對燃燒造成影響，而且還容易造成燃料在皮帶上打滑或落煤管堵塞等現(xiàn)象，這就要求不但要有良好的霧化效果，還要掌握一定的霧化時(shí)機(jī)，既達(dá)到有效抑塵的目的，又把握好水量的多少。文章依托翻車機(jī)卸車系統(tǒng)，重點(diǎn)對工業(yè)場所產(chǎn)生的10μm以下的可吸入粉塵有效的治理方法進(jìn)行深入研究。

2 傳統(tǒng)抑塵技術(shù)

常用的傳統(tǒng)除塵技術(shù)主要有機(jī)械式除塵，濕式除塵，電除塵等。

機(jī)械式除塵是一種依靠機(jī)械力（重力、慣性力、離心力等）作用將粉塵與氣體分離沉降的裝置，該類除塵方法的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)較低，但抑塵效率不高，適用于含塵濃度高、顆粒粒度大的氣流，常用于抑塵要求不高的場合或用作高效抑塵裝置的前置預(yù)抑塵器。

濕式除塵俗稱“水除塵”，它是使粉塵與水接觸，利用水滴和顆粒慣性碰撞使粉塵顆粒增大沉降達(dá)到抑塵的目的，濕式抑塵方法的特點(diǎn)是占地面積小，造價(jià)低，但經(jīng)營成本高，耗水量大，易造成二次污染。適用于含有有機(jī)異味、酸堿等粉及塵抑塵要求不高的場合。

電除塵也就是靜電抑塵，依靠正負(fù)電離子去中和塵埃上的離子，在庫倫力的作用下使粉塵與氣流分離沉降。特點(diǎn)是使用壽命長，但造價(jià)高，能耗大，設(shè)備龐大，維護(hù)費(fèi)用高。適用于以煤為燃料的工廠、電廠等行業(yè)。

以上傳統(tǒng)抑塵技術(shù)隨著能源的匱乏及環(huán)保要求的提高，都在不同程度上存在一定的缺點(diǎn)和不足，需要一種新型的抑塵方式來彌補(bǔ)傳統(tǒng)抑塵方式的缺點(diǎn)。

3 干霧化抑塵技術(shù)

干霧化抑塵技術(shù)是利用空氣和水兩相流，即高壓空氣在特定的噴嘴的腔體內(nèi)將水打成直徑小于10μm直徑的水顆粒，該直徑下的水顆粒與粉塵顆粒，尤其是10μm以下的粉塵顆粒相互碰撞，吸附凝結(jié)最后在重力的作用下沉降。

圖1 干霧抑塵過程

干霧化抑塵技術(shù)能夠解決瞬間產(chǎn)生的灰塵的問題，可以將粉塵大規(guī)模的聚集到一個(gè)更大的集群，集聚可以大大增加類似尺寸的個(gè)體間相互結(jié)合的可能性，不需要任何化學(xué)品及化學(xué)劑，對小于10μm的粉塵與大顆的粉塵有同樣的沉降效果，在污染的源頭—起塵點(diǎn)進(jìn)行粉塵治理，適用于無組織排放，密閉或半密閉空間的污染源，抑塵效率高，干霧顆粒為穩(wěn)定的10μm以下，在抑塵點(diǎn)形成濃而密的霧陣，針對10μm以下可吸入性粉塵治理效果可高達(dá)96%以上，避免矽肺病危害，較低的前期投入成本，運(yùn)行成本低，幾乎免于維護(hù)，耗水量小，物料濕度增加重量比0.02%～0.05%，無二次污染，水壓及氣壓要求較低，占地面積小，操作方便，全自動(dòng)控制，擺脫昂貴的潤濕劑和控制的費(fèi)用，避免水凍結(jié)，冬季使用時(shí)車間溫度基本不變。（其它傳統(tǒng)的抑塵設(shè)備，使用負(fù)壓原理操作，帶走車間內(nèi)大量熱量，不得不增加車間供熱量。）

4 關(guān)鍵技術(shù)研究

在物料受卸環(huán)節(jié)，目前很多鋼鐵企業(yè)的大宗物料是由火車運(yùn)來的，在物料從由火車運(yùn)入企業(yè)料場時(shí)，一般通過翻車機(jī)卸車，翻車機(jī)系統(tǒng)作為無組織粉塵排放的重要場所之一，是產(chǎn)塵量最多的地方，實(shí)測數(shù)據(jù)顯示，粉塵濃度可高達(dá)800～3000mg/m3。其中粒徑小于10μm的對人體危害最大的呼吸性粉塵占85%以上，且極易發(fā)生粉塵爆炸和粉塵吸入。

（1）氣、水壓力控制

空氣和水進(jìn)行兩相流存在著摩擦壓力梯度，若兩者壓力相近，則噴射過程不穩(wěn)定；若空氣壓力大很多，容易產(chǎn)生水的相變，噴射出的將全部是水蒸氣；若水氣、壓力適中，水被高壓空氣打散，形成較細(xì)微的霧，噴射狀態(tài)較好，霧粒粒徑能穩(wěn)定的保持在10μm以下。

（2）水、氣流量控制

如果水量過大，霧粒粒徑將大于10μm，影響抑塵效果，同時(shí)不能保證水量占物料的0.02%～0.05%，造成煤的熱值損失。如果氣流量過大，則噴嘴噴出大部分是空氣，同時(shí)霧索方向性不穩(wěn)定，影響抑塵效果。所以控制適宜的水量及氣量，可以有效的保證霧粒粒徑，同時(shí)噴出的干霧的方向性強(qiáng)，霧索速度快，能迅速捕捉、屏蔽、切斷粉塵擴(kuò)散

（3）布局的合理性

以翻車機(jī)翻轉(zhuǎn)卸料為例，翻車機(jī)反轉(zhuǎn)卸料時(shí)，物料離開車廂以一定的初速度向下運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生氣流形成負(fù)壓區(qū)，小顆粒物料在氣流的作用下?lián)P起產(chǎn)生粉塵，當(dāng)物料接觸到機(jī)坑壁時(shí)，發(fā)生碰撞，物料四溢產(chǎn)生粉塵，空氣中不同粒徑的粉塵粒子，隨氣流作慣性運(yùn)動(dòng)或無規(guī)則布朗運(yùn)動(dòng)或受某種場力的作用而移動(dòng)。針對這一產(chǎn)塵機(jī)理特點(diǎn)，以及不同的現(xiàn)場情況，設(shè)計(jì)合理的噴霧點(diǎn)，噴射距離，噴霧角度，對整個(gè)噴霧區(qū)域進(jìn)行總體掌控，使產(chǎn)塵區(qū)域形成密封的霧陣，將粉塵壓制下去。

1- 儲(chǔ)氣罐；2-配電柜；3-空壓機(jī)；4-干霧機(jī)；

5-空氣過濾器；6-水過濾器；7-噴霧控制器；8-噴嘴

（4）參數(shù)的正確計(jì)算

針對不同物料，不同工況條件及噴嘴布置形式，進(jìn)行水量、氣量、壓力計(jì)算，同時(shí)考核研究設(shè)備是否適應(yīng)工作環(huán)境，進(jìn)行設(shè)備篩選，水氣流量、壓力分配做到優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證在最佳抑塵效果的同時(shí)最大限度的降低成本。

5 結(jié)論

目前，我國鋼鐵工業(yè)進(jìn)入以結(jié)構(gòu)調(diào)整為主的發(fā)展階段，遵循環(huán)境保護(hù)實(shí)行污染防治和生態(tài)保護(hù)并重的方針，采用符合清潔生產(chǎn)的新工藝、新技術(shù)以及大型化、連續(xù)化、高效化設(shè)備，可以從源頭降低資源消耗，各生產(chǎn)工序配備完善的環(huán)保設(shè)施，有效收集污染物，使污染物排放最小化，實(shí)現(xiàn)企業(yè)與環(huán)境友好。