干霧抑塵在礦山上的應(yīng)用概論

王雪峰

（中冶北方工程技術(shù)有限公司，遼寧 大連 116600）

干霧抑塵在礦山上的應(yīng)用概論

王雪峰

（中冶北方工程技術(shù)有限公司，遼寧 大連 116600）

摘 要：本文敘述了干霧抑塵的工作原理，在礦山上的適用性以及干霧抑塵裝置的系統(tǒng)組成。

關(guān)鍵詞：粉塵顆粒；除塵器；干霧抑塵；噴嘴

多年來(lái)工業(yè)的蓬勃發(fā)展帶動(dòng)著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和社會(huì)進(jìn)步，人們的生活水平也有了很大的提高，但生活環(huán)境卻在惡化。近年來(lái)，我國(guó)在保護(hù)和改善環(huán)境上做出了很大的努力 ，也取得了一定成效。對(duì)于大氣的治理就是其中重要一項(xiàng)，設(shè)立霧霾警告、PM2.5監(jiān)測(cè)等，正在從源頭治理大氣，而對(duì)工業(yè)企業(yè)控制粉塵顆粒物的排放又是這其中重要一項(xiàng)。

一、干霧抑塵在礦山上的適用性

目前，工業(yè)上傳統(tǒng)的粉塵處理方式是設(shè)置大型的集中除塵系統(tǒng)，即對(duì)工藝生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生粉塵的設(shè)備和產(chǎn)塵點(diǎn)，在最大程度密閉的基礎(chǔ)上，設(shè)置機(jī)械抽風(fēng)系統(tǒng)，使密閉罩內(nèi)形成一定負(fù)壓，從而防止粉塵外逸。含塵氣體通過(guò)除塵管網(wǎng)集中后接至除塵器，經(jīng)除塵器凈化后的廢氣通過(guò)風(fēng)機(jī)、排氣筒排至大氣中，除塵器收集的粉塵由灰斗排出后做適當(dāng)處理。系統(tǒng)所使用的干式或濕式除塵器包括靜電除塵器、布袋除塵器、旋風(fēng)除塵器和沖激式除塵器等。而干霧抑塵不同于傳統(tǒng)的除塵方式，提出新的粉塵治理觀念，將除塵改為抑塵即在粉塵產(chǎn)生的源頭抑制粉塵的擴(kuò)散，使粉塵一直保持在沒(méi)有漂浮擴(kuò)散到空氣中的階段，就地直接進(jìn)行治理。減少含塵氣體集中、粉塵輸送處理、廢氣排放等工序，用最低的能源消耗達(dá)到最好的治理效果，節(jié)約用水量、用電量，做到真正的節(jié)能減排?，F(xiàn)已在國(guó)內(nèi)外多家冶金礦山上有所應(yīng)用，尤其對(duì)密閉、半密閉狀態(tài)下無(wú)組織排放粉塵的處理有著良好的效果。

在冶金礦山工藝中，礦石要經(jīng)過(guò)破碎、提升、干選、篩分和轉(zhuǎn)運(yùn)等流程。這些流程中礦石傳輸?shù)木嚯x長(zhǎng)，轉(zhuǎn)運(yùn)的落差大，在設(shè)備中受到的擠壓強(qiáng)度高或振動(dòng)頻率快，由于過(guò)程中受到機(jī)械傳動(dòng)動(dòng)能、落差勢(shì)能以及自然風(fēng)力或誘導(dǎo)風(fēng)力等因素的共同作用，會(huì)產(chǎn)生大量的微細(xì)粉塵，對(duì)人身危害、環(huán)境污染十分嚴(yán)重。這些產(chǎn)塵點(diǎn)相對(duì)較分散，采用傳統(tǒng)的除塵方式，管路連接較長(zhǎng)，系統(tǒng)壓力增大，后繼風(fēng)機(jī)、電機(jī)型號(hào)和負(fù)荷均增加，礦區(qū)內(nèi)排氣筒也較多等，無(wú)論初投資還是運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用都很高，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較低。采用干霧抑塵能較好的克服傳統(tǒng)除塵方式的缺點(diǎn)，有效地控制產(chǎn)塵點(diǎn)的粉塵外溢。

二、干霧抑塵的工作原理

眾所周知，粉塵顆?？梢栽谒蚧瘜W(xué)試劑的作用下，被粘黏而聚結(jié)增大，但條件是，只有當(dāng)水滴很細(xì)小或加入化學(xué)試劑減小了水的表面張力時(shí)，微細(xì)粉塵顆粒才會(huì)聚結(jié)成團(tuán)，如果水霧顆粒直徑大于粉塵顆粒直徑，那么水霧顆粒和粉塵顆粒的接觸會(huì)很少或者根本沒(méi)有接觸，只是跟隨水霧氣流一起運(yùn)動(dòng)而已，只有當(dāng)水霧顆粒和粉塵顆粒的直徑相接近時(shí)，粉塵顆粒在隨氣流運(yùn)動(dòng)時(shí)，才能和水霧顆粒發(fā)生接觸、碰撞而粘結(jié)在一起聚結(jié)成團(tuán)，水霧顆粒越細(xì)小，聚結(jié)成團(tuán)的可能性就越大。干霧抑塵裝置正是利用這個(gè)原理，采用高壓離子霧化技術(shù)或超聲波霧化技術(shù)產(chǎn)生出直徑為1μm～10μm的微細(xì)水霧顆粒，直徑在10μm以下的水霧俗稱(chēng)為干霧，與懸浮在空氣中的體積相同或相近的粉塵顆粒相互接觸、碰撞而聚結(jié)增大，并且在重力的作用下自然沉降，從而起到抑制粉塵向外擴(kuò)散的作用。

三、干霧抑塵裝置的系統(tǒng)組成

干霧抑塵裝置大多采用模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，由干霧機(jī)、空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、水氣連接管線、噴嘴、電伴熱系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)組成?？筛鶕?jù)用戶(hù)的需要和廠區(qū)提供的條件靈活組合。干霧抑塵裝置的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，包括可編程控制器、繼電器、保護(hù)電路以及和它們相關(guān)的元器件等，可為用戶(hù)提供自動(dòng)和手動(dòng)兩種操作模式。在自動(dòng)操作模式下，可自動(dòng)接收遠(yuǎn)程觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)或停止干霧機(jī)工作。在手動(dòng)操作模式下，崗位人員可以通過(guò)控制按鈕啟動(dòng)或停止干霧機(jī)工作。用戶(hù)還可以通過(guò)PLC設(shè)置端口，修改噴霧周期及管道吹掃時(shí)間等。干霧抑塵裝置的核心設(shè)備是干霧機(jī)，干霧機(jī)是將氣、水過(guò)濾后，按程序設(shè)定的氣流量、水流量、氣壓、水壓，經(jīng)連接管線輸送到噴嘴，噴嘴將水霧顆粒以柔軟低速的霧狀方式噴射到粉塵產(chǎn)生點(diǎn)，在局部空間形成濃密的云霧池，防止粉塵外溢實(shí)現(xiàn)噴霧抑塵。在礦山中可根據(jù)不同車(chē)間的工藝流程、設(shè)備型號(hào)在產(chǎn)塵點(diǎn)靈活布置噴嘴的位置和數(shù)量，并根據(jù)工況自動(dòng)閉環(huán)智能控制流量和壓力，以達(dá)到最佳抑塵效果，改善工人的工作環(huán)境，降低矽肺病的發(fā)病幾率。幾個(gè)小型而又相對(duì)密集的車(chē)間還可以共用一套干霧抑塵裝置，以節(jié)約成本。

四、干霧抑塵的特點(diǎn)

干霧抑塵裝置，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，占地面積?。磺捌谕度肷?，安裝、運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用低；微細(xì)水霧顆粒對(duì)10μm以下的可吸入性粉塵治理效果高達(dá)96%，對(duì)PM2.5的治理也有一定效果；使用過(guò)程中耗水量小，物料表面濕度增加重量比為0.02%～0.05%，不影響工藝生產(chǎn)；傳統(tǒng)的除塵設(shè)備，是利用負(fù)壓原理工作，抽風(fēng)除塵的同時(shí)，車(chē)間內(nèi)大量的熱量也被帶走，增加了采暖熱負(fù)荷，而使用干霧抑塵裝置對(duì)車(chē)間采暖熱負(fù)荷影響較小，可以在高溫、低溫、瞬時(shí)高粉塵濃度的情況下長(zhǎng)期可靠的連續(xù)運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，干霧抑塵裝置能夠適應(yīng)各種復(fù)雜、惡劣的工況環(huán)境，在礦山上較之傳統(tǒng)的除塵方式有著明顯的優(yōu)點(diǎn)，可以得到良好的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]尹國(guó)勛.礦山環(huán)境保護(hù)[J].北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2010（05）.

[2]金龍哲，李晉平，孫玉福.礦井粉塵防治理論[M].北京：科學(xué)出版社，2010.

中圖分類(lèi)號(hào)：TD714

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作者簡(jiǎn)介：王雪峰（1981- ），男（漢族），吉林松原人，中冶北方工程技術(shù)有限公司，暖通空調(diào)工程師。