燒結卸料鋼倉口自動干霧抑塵設計與應用

張衛東

(馬鋼股份有限公司煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243000)

馬鋼煉鐵總廠燒結一分廠成品受料礦槽位置現有三個汽車卸料點，屬于半封閉式工作場所，為使卸料口現場達到環保要求，根據前期調研及方案討論審核，擬在三個汽車卸料點各安裝一套干霧抑塵裝置，共用一套主機，錯時卸料，以實現對各揚塵點的粉塵治理，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，在起塵點形成濃密的霧池，噴射霧粒直徑小于10μm，干霧抑塵系統設備抑塵效率高、運行成本低、全自動控制、耗水耗氣量小、無二次污染，達到節能減排效能，可有效治理PM2.5粉塵。

1 設計依據：采用的標準和規范

1、GB150 鋼制壓力容器

2、GB699 優質碳素鋼技術條件

3、GB3095-1996 環境空氣質量標準

4、JB 4730 壓力容器無損檢測

5、GB/T 4272 設備和管道保溫技術通則

6、GB/T 19835 自限溫伴熱帶

7、JB/T 7352 工業過程控制系統用電磁閥

8、GB/T 4208 外殼防護等級

9、JB/T 5943 工程機械焊接件通用技術條件

10、DB13/T 1263-2010 微米級干霧抑塵技術應用規范

2 汽車卸料鋼倉傳統除塵方法和弊端

傳統除塵方法有兩種：水噴淋和負壓過濾除塵；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加工；負壓除塵設備龐大，成本高，能耗大，維護費用高；傳統除塵方法對上述治理點除塵存在較大缺陷，故采用新型微米級干霧抑塵技術對汽車卸料口進行除塵。

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內循環水通過高性能噴嘴在起塵點處采用聲波共振將水高度霧化，產生10μm以下的微細水霧顆粒噴向卸料鋼倉起塵點，通過云霧捕捉粉塵，使鋼倉內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合，形成粉塵和水霧的團聚物，在鋼倉內進行沉降，達到抑塵的目的。此套水霧抑塵裝置不受季節天氣變化影響，內部設置伴熱帶，設備在實際使用過程中，根據檢測外部環境溫度，當達到設定值以下溫度時，內部的保溫系統就會啟動并運行，噴出干水霧氣并不會在冬季凝結成為小冰滴。

4 燒結鋼倉干霧抑塵裝置組成

自動分配干霧抑塵系統采用多功能模塊化設計技術，由動力源螺桿空壓機(根據現場氣源氣量確定)、穩壓裝置儲氣罐、主機抑塵控制系統、水霧分配裝置、噴霧模塊、公輔管線、和PLC自控系統等組成。

1、干霧抑塵主機集成水/氣過濾模塊、變頻恒壓模塊、智能工業控制模塊、數據通訊模塊；將水、氣向正在作業的粉塵外逸區域內噴射壓力水霧化的細小水滴，在粉塵產生區域形成微霧，把作業時產生的大量的粉塵包裹在水霧內。

2、噴霧模塊通過高性能噴嘴將系統內運行的水、氣進行霧化并噴射出去，按PLC自動系統控制指令噴向抑塵點。噴霧箱組件由噴嘴、水分配管、氣分配管、電伴熱帶等組成；噴霧箱同時裝有多個噴嘴，噴霧箱殼體材質為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、運行可靠、不易變形等特點；噴嘴設置防止物料沖刷、沖撞裝置。

3、自動控制系統：在每個料倉進口側邊，安裝一套傳感器，通過料口自動感應超聲測距傳感器，自動啟動噴霧裝置工作；噴霧時間根據PLC設定自動定時可調控制，干霧抑塵主機水過濾系統具有自清潔以及管道具有定時自動吹掃清潔功能，保證長期穩定工作。

4、鋼倉抑塵水霧分配裝置通過PLC對各噴霧箱總成實現控制；水氣連接管線是將螺桿式空壓機、干霧主機、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(一個卸料口)如果現場沒有氣源或達不到瞬時耗氣量時，需增設品牌空壓機；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

根據現場條件，在汽車卸料口門頭正上方布置3套噴霧箱，在里口兩側墻上各布置2套噴霧箱，共計55個噴嘴，噴霧時間根據卸料時間而定，正門上方噴霧和里口噴霧可以同時進行，也可以根據實際需要調整相互工作間隔周期；在汽車卸料工位汽車進口端，設計安裝一套車位傳感器，汽車進入料口時感應紅外傳感器，自動啟動噴霧裝置工作；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，在受料口里兩側上方各安裝2套噴霧箱；系統按規定要求接通水源、氣源和電源。裝滿一車料的汽車倒入受料口，噴霧系統被汽車感應自動啟動工作，汽車開始卸料，同時受料口內外噴霧箱開始噴霧，霧濃而量足，霧粒細化均勻，濕度小，受料口形成一個大的霧池，卸料揚塵被完全抑制，汽車卸完料開出受料口，噴霧系統自動停止工作，隨后裹挾有灰塵的飄霧持續降落到受料口地面，一個工作循環結束。

6 霧抑塵技術的應用效果

燒結卸料鋼倉3套干霧抑塵屬于雙流體濕式除塵技術，噴射霧粒直徑小于10μm，可實現全自動控制，內部的超聲波震蕩使得噴嘴具有極強的自清潔功能，能有效治理PM2.5粉塵；抑塵凈化率達到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，而且不會帶來二次污染，達到節能減排效果，運行費用僅為傳統除塵設備的十分之一。此套裝置適用于燒結系統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。