脈沖袋式除塵器在陶瓷PTC 恒溫發(fā)熱片行業(yè)的應(yīng)用

謝青燕

（潔華控股股份有限公司 浙江海寧 314419）

1 概述

浙江海寧某陶瓷公司是一家以研發(fā)、 生產(chǎn)節(jié)能PTC 恒溫發(fā)熱片為主的高新技術(shù)企業(yè)。 由于PTC 發(fā)熱片在生產(chǎn)時(shí)需要經(jīng)過配料、合成、造料、成型、燒結(jié)、磨片等多道工序，工藝設(shè)備在生產(chǎn)PTC 時(shí)的每道工序都會產(chǎn)生粉塵、 高溫污染煙氣及部分有機(jī)廢氣等污染源， 每道工序所產(chǎn)生的污染源對生產(chǎn)操作車間的環(huán)境污染，同時(shí)影響操作工人的身體健康，特別是對呼吸道影響最為突出。

隨著國家對環(huán)保要求的高度重視， 粉塵排放濃度和對環(huán)境治理的要求也不斷提高。 為了給職工創(chuàng)造一個(gè)舒適的工作環(huán)境，保障操作工人的身體健康，響應(yīng)并提倡國家號召的“節(jié)能、降耗、減污、增效”的措施。 浙江海寧某陶瓷公司在生產(chǎn)節(jié)能PTC 恒溫發(fā)熱片工序的煙氣收塵系統(tǒng)和污染控制需要設(shè)置煙氣收塵凈化系統(tǒng)，以便改善和提高工人的操作環(huán)境。

2 煙氣除塵凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)依據(jù)

粉塵屬性：生產(chǎn)PTC 發(fā)熱片的原輔材料主要有：碳酸鋇、鈦白粉、紅丹、碳酸鈣、碳酸鍶、二氧化硅、碳酸鋰、三氧化二銻、五氧化二鈮、三氧化二釔、二氧化錳、氮化硼、鋁絲和聚乙烯醇。

根據(jù)某陶瓷公司環(huán)境報(bào)告中污染源確定， 共設(shè)置4 套煙氣收塵凈化系統(tǒng)，分別是：

（1）S-1 系統(tǒng)，即一次配料+合成窯+粉碎（不含鉛粉塵），系統(tǒng)風(fēng)量為2 000 m3/h，采用脈沖袋式除塵系統(tǒng)，即收塵管道+脈沖袋式除塵器+主風(fēng)機(jī)+排氣筒。 此系統(tǒng)含塵量少，故采用一級收法系統(tǒng)即可。

（2）S-2 系統(tǒng)，即一次配料+合成窯+粉碎（含鉛粉塵），系統(tǒng)風(fēng)量為2 000 m3/h，采用脈沖袋式除塵系統(tǒng)，即收塵管道+脈沖濾筒袋式除塵器+HEPA 高效過濾器+主風(fēng)機(jī)+排氣筒。 此系統(tǒng)由于粉塵中含鉛粉塵，屬于重金屬，故在袋式除塵器后面需要增加高效過濾器。

（3）S-3 系統(tǒng)，即燒結(jié)窯（含鉛和有機(jī)廢氣粉塵），系統(tǒng)風(fēng)量為12 000 m3/h，采用脈沖袋式除塵系統(tǒng)，即收塵管道+光催化氧化裝置+脈沖濾筒袋式除塵器+HEPA 高效過濾器+主風(fēng)機(jī)+排氣筒。 此系統(tǒng)由于粉塵中含鉛粉塵和一定的有機(jī)廢氣，粉塵屬于重金屬， 故此系統(tǒng)中需要增加除去有機(jī)廢氣的裝置和高效過濾器設(shè)備。

（4）S-4 系統(tǒng)，即噴霧造料車間（含鉛廢氣粉塵），系統(tǒng)風(fēng)量為12 000 m3/h，采用脈沖袋式除塵系統(tǒng)，即收塵管道+旋風(fēng)除塵器+脈沖袋式除塵器+HEPA 高效過濾器+主風(fēng)機(jī)+排氣筒，此系統(tǒng)旋風(fēng)除塵器和脈沖袋式除塵器利用現(xiàn)有設(shè)備。 此系統(tǒng)由于粉塵中含鉛粉塵，屬于重金屬，故在袋式除塵器后面需要增加高效過濾器。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行的主要標(biāo)準(zhǔn)

《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16297—1996）；《陶瓷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 25464—2010）；《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T 50087—2013）；《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB 12348—2008）；《鋼 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 規(guī)范》（GB 50017—2017）；《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50019—2003）；《脈沖噴吹類袋式除塵器》（JB/T 8532—2008）；《袋式除塵工程通用技術(shù)規(guī)范》（HJ 2020—2012）；《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ1—2010）。

2.3 煙氣收塵凈化系統(tǒng)

本文是根據(jù)某陶瓷公司在生產(chǎn)PTC 發(fā)熱片經(jīng)過配料、合成、造料、成型、燒結(jié)、磨片等工序，提出對工藝設(shè)備在生產(chǎn)PTC 時(shí)每道工序產(chǎn)生粉塵、 高溫?zé)煔饧安糠钟袡C(jī)廢氣等污染源及時(shí)引入煙氣收塵凈化系統(tǒng)。 通過集中收塵后，所產(chǎn)生的粉塵、 高溫?zé)煔饧安糠钟袡C(jī)廢氣等污染源進(jìn)入煙氣收塵凈化系統(tǒng)處理設(shè)備，經(jīng)處理設(shè)備凈化后排空，收集下來的物料回收或作為他用。 本系統(tǒng)在粉塵污染治理上采取“防”“治”結(jié)合，有效控制污染，確保工作區(qū)達(dá)到《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。

按照設(shè)計(jì)合理、經(jīng)濟(jì)合理、降低系統(tǒng)阻力、減少能耗、確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、操作維護(hù)方便的原則進(jìn)行收塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

處理后的廢氣粉塵排放濃度≤30 mg/m3，低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，通過收塵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)減少揚(yáng)塵、改善操作環(huán)境、達(dá)標(biāo)排放的目的。 工程實(shí)施完成后，除塵系統(tǒng)排放濃度達(dá)到國家相關(guān)的排放控制限值要求；噪聲水平達(dá)到《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB 12348—2008）標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.4 煙氣收塵凈化系統(tǒng)的工藝流程圖

本系統(tǒng)根據(jù)《簡明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊》［1］《除塵工程設(shè)計(jì)手冊》［2］和《機(jī)械工業(yè)采暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)手冊》［3］來設(shè)計(jì)。

除塵系統(tǒng)均是在各吸塵點(diǎn)采用吸風(fēng)罩捕集含塵廢氣，收集的含塵廢氣通過鋼制風(fēng)管輸送，經(jīng)脈沖袋式除塵器過濾，過濾后的潔凈空氣通過系統(tǒng)風(fēng)機(jī)經(jīng)排氣筒排放。 收集的粉塵自袋式除塵器的下部灰斗通過輸送系統(tǒng)輸送到料倉， 粉塵盡量回收利用。 除塵系統(tǒng)流程如圖1。

圖1 除塵系統(tǒng)流程圖

2.5 各系統(tǒng)中揚(yáng)塵點(diǎn)的控制

除塵工藝系統(tǒng)各揚(yáng)塵點(diǎn)均采用吸塵罩。 因各點(diǎn)的揚(yáng)塵強(qiáng)度、罩體、輸送距離等因素的差異，實(shí)際使用中很難做到精準(zhǔn)確定每個(gè)點(diǎn)的抽風(fēng)量，故在各吸塵支管上設(shè)置一調(diào)節(jié)閥，用于在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)調(diào)節(jié)各吸塵點(diǎn)的風(fēng)量， 調(diào)整系統(tǒng)管路的壓力平衡，以達(dá)到高效捕集各點(diǎn)、形成局部負(fù)壓控制揚(yáng)塵外逸，且避免過渡抽風(fēng)，減少浪費(fèi)。 利用變頻跟蹤調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)處于最佳狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

風(fēng)管風(fēng)速根據(jù)《簡明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊》［1］，一般支管風(fēng)管風(fēng)速控制在15 m/s～16 m/s，總風(fēng)管風(fēng)速控制在18 m/s～20 m/s，排氣筒的風(fēng)速控制在10 m/s～14 m/s。

2.6 各系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

2.7 脈沖圓形袋式除塵器的特性

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：脈沖袋式除塵器由過濾室、濾袋、凈氣室、灰斗、卸灰裝置、噴吹裝置、系統(tǒng)風(fēng)機(jī)及電控系統(tǒng)等組成。

表1 除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

工作原理：含塵氣體由灰斗進(jìn)入過濾室，較粗顆粒直接落入灰斗， 較細(xì)顆粒含塵氣體則上升至濾袋表面， 經(jīng)過濾袋過濾，粉塵阻留于濾袋表面，凈化后的氣體經(jīng)袋口進(jìn)入凈氣室，由系統(tǒng)風(fēng)機(jī)排入大氣。 隨著過濾的不斷進(jìn)行，濾袋表面積聚的粉塵不斷增加，導(dǎo)致設(shè)備阻力上升到設(shè)定值時(shí)（一般為1 200 Pa），時(shí)間繼電器（或微差壓控制器）輸出信號，程控儀開始工作，按順序開啟脈沖閥，使高壓壓縮空氣通過行噴管的噴口瞬時(shí)調(diào)整噴入濾袋，調(diào)整反向氣流使濾袋突然膨脹，附著在濾袋表面的粉塵脫落掉入灰斗，粉塵由卸灰閥或輸灰機(jī)構(gòu)排出。 反吹清灰過程依次噴吹單排濾袋，其它濾袋仍處于過濾狀態(tài)。

2.8 脈沖濾筒式袋除塵器的特性

操作： 含粉塵的氣體經(jīng)由設(shè)備頂部或側(cè)部入口進(jìn)入濾筒除塵器中，然后向下通過濾材，粉塵即被阻隔在濾材表面，經(jīng)過濾后的干凈空氣由濾材中心位置進(jìn)入凈氣室， 干凈空氣通過下方的出口，經(jīng)主風(fēng)機(jī)由排氣筒排放大氣。

濾材的反吹原理：濾材可間斷式進(jìn)行清理，其方式在任一固定時(shí)間內(nèi)可有一組離（在）線進(jìn)行清灰。 在濾材清理過程中，時(shí)序控制會接通一個(gè)電磁閥電源， 使相對應(yīng)的隔膜閥放出脈沖高壓空氣，然后由濾材內(nèi)部向外部穿透濾材排出，將附著在濾材表面上的粉塵震落排出，粉塵落入漏斗中，收集于廢料收集桶中。

2.9 除塵系統(tǒng)運(yùn)行控制

除塵系統(tǒng)的電器控制系統(tǒng)采用PLC 自動控制與機(jī)旁控制2 種控制方式，與主體設(shè)備進(jìn)行連鎖；系統(tǒng)風(fēng)機(jī)采用變頻方式啟動，采用就地和遠(yuǎn)程2 種控制方式。

3 結(jié)論

本項(xiàng)目2019 年調(diào)試運(yùn)行投料后，清理過程中所產(chǎn)生的粉塵得到了有效控制，改善了車間的環(huán)境，操作工人的健康得到了有效的保證，粉塵排放濃度達(dá)到要求，除塵系統(tǒng)運(yùn)行良好。

煙氣收塵凈化系統(tǒng)現(xiàn)場照片如圖2。

圖2 煙氣收塵凈化系統(tǒng)