关于翻车机干雾抑尘系统的应用

大气网讯:介绍针对散料装卸运输过程中产生的10μm以下可吸入粉尘有效的大型干雾化抑尘系统，提高作业场所空气质量。

1 前言

干雾抑尘是钢厂、火力发电厂燃料系统等带粉尘物料输送系统理想的抑尘方式，干雾抑尘的优势不仅在于低廉的造价、控制简单、维护方便，而且效果显著和稳定性更是其它抑尘方式所不能比拟的，特别是无需收集和输送含尘气体，省去了收尘罩、风机、风管等设备，更不会造成二次污染。其关键技术是提高雾化效果，水滴越多，结合煤尘的机率就越高，降尘的效果就会越好，而水的流量却不能过大，一般燃料中的含水量要控制在6%，燃料中的含水量过高不但会对燃烧造成影响，而且还容易造成燃料在皮带上打滑或落煤管堵塞等现象，这就要求不但要有良好的雾化效果，还要掌握一定的雾化时机，既达到有效抑尘的目的，又把握好水量的多少。文章依托翻车机卸车系统，重点对工业场所产生的10μm以下的可吸入粉尘有效的治理方法进行深入研究。

2 传统抑尘技术

常用的传统除尘技术主要有机械式除尘，湿式除尘，电除尘等。

机械式除尘是一种依靠机械力（重力、惯性力、离心力等）作用将粉尘与气体分离沉降的装置，该类除尘方法的特点是结构简单，设备费和运行费较低，但抑尘效率不高，适用于含尘浓度高、颗粒粒度大的气流，常用于抑尘要求不高的场合或用作高效抑尘装置的前置预抑尘器。

湿式除尘俗称“水除尘”，它是使粉尘与水接触，利用水滴和颗粒惯性碰撞使粉尘颗粒增大沉降达到抑尘的目的，湿式抑尘方法的特点是占地面积小，造价低，但经营成本高，耗水量大，易造成二次污染。适用于含有有机异味、酸碱等粉及尘抑尘要求不高的场合。

电除尘也就是静电抑尘，依靠正负电离子去中和尘埃上的离子，在库伦力的作用下使粉尘与气流分离沉降。特点是使用寿命长，但造价高，能耗大，设备庞大，维护费用高。适用于以煤为燃料的工厂、电厂等行业。

以上传统抑尘技术随着能源的匮乏及环保要求的提高，都在不同程度上存在一定的缺点和不足，需要一种新型的抑尘方式来弥补传统抑尘方式的缺点。

3 干雾化抑尘技术

干雾化抑尘技术是利用空气和水两相流，即高压空气在特定的喷嘴的腔体内将水打成直径小于10μm直径的水颗粒，该直径下的水颗粒与粉尘颗粒，尤其是10μm以下的粉尘颗粒相互碰撞，吸附凝结最后在重力的作用下沉降。

图1 干雾抑尘过程

干雾化抑尘技术能够解决瞬间产生的灰尘的问题，可以将粉尘大规模的聚集到一个更大的集群，集聚可以大大增加类似尺寸的个体间相互结合的可能性，不需要任何化学品及化学剂，对小于10μm的粉尘与大颗的粉尘有同样的沉降效果，在污染的源头—起尘点进行粉尘治理，适用于无组织排放，密闭或半密闭空间的污染源，抑尘效率高，干雾颗粒为稳定的10μm以下，在抑尘点形成浓而密的雾阵，针对10μm以下可吸入性粉尘治理效果可高达96%以上，避免矽肺病危害，较低的前期投入成本，运行成本低，几乎免于维护，耗水量小，物料湿度增加重量比0.02%～0.05%，无二次污染，水压及气压要求较低，占地面积小，操作方便，全自动控制，摆脱昂贵的润湿剂和控制的费用，避免水冻结，冬季使用时车间温度基本不变。（其它传统的抑尘设备，使用负压原理操作，带走车间内大量热量，不得不增加车间供热量。）

4 关键技术研究

在物料受卸环节，目前很多钢铁企业的大宗物料是由火车运来的，在物料从由火车运入企业料场时，一般通过翻车机卸车，翻车机系统作为无组织粉尘排放的重要场所之一，是产尘量最多的地方，实测数据显示，粉尘浓度可高达800～3000mg/m3。其中粒径小于10μm的对人体危害最大的呼吸性粉尘占85%以上，且极易发生粉尘爆炸和粉尘吸入。

（1）气、水压力控制

空气和水进行两相流存在着摩擦压力梯度，若两者压力相近，则喷射过程不稳定；若空气压力大很多，容易产生水的相变，喷射出的将全部是水蒸气；若水气、压力适中，水被高压空气打散，形成较细微的雾，喷射状态较好，雾粒粒径能稳定的保持在10μm以下。

（2）水、气流量控制

如果水量过大，雾粒粒径将大于10μm，影响抑尘效果，同时不能保证水量占物料的0.02%～0.05%，造成煤的热值损失。如果气流量过大，则喷嘴喷出大部分是空气，同时雾索方向性不稳定，影响抑尘效果。所以控制适宜的水量及气量，可以有效的保证雾粒粒径，同时喷出的干雾的方向性强，雾索速度快，能迅速捕捉、屏蔽、切断粉尘扩散

（3）布局的合理性

以翻车机翻转卸料为例，翻车机反转卸料时，物料离开车厢以一定的初速度向下运动，在运动过程中产生气流形成负压区，小颗粒物料在气流的作用下扬起产生粉尘，当物料接触到机坑壁时，发生碰撞，物料四溢产生粉尘，空气中不同粒径的粉尘粒子，随气流作惯性运动或无规则布朗运动或受某种场力的作用而移动。针对这一产尘机理特点，以及不同的现场情况，设计合理的喷雾点，喷射距离，喷雾角度，对整个喷雾区域进行总体掌控，使产尘区域形成密封的雾阵，将粉尘压制下去。

图2 翻车机抑尘点布置图

1- 储气罐；2-配电柜；3-空压机；4-干雾机；

5-空气过滤器；6-水过滤器；7-喷雾控制器；8-喷嘴

（4）参数的正确计算

针对不同物料，不同工况条件及喷嘴布置形式，进行水量、气量、压力计算，同时考核研究设备是否适应工作环境，进行设备筛选，水气流量、压力分配做到优化设计，保证在最佳抑尘效果的同时最大限度的降低成本。

5 结论

目前，我国钢铁工业进入以结构调整为主的发展阶段，遵循环境保护实行污染防治和生态保护并重的方针，采用符合清洁生产的新工艺、新技术以及大型化、连续化、高效化设备，可以从源头降低资源消耗，各生产工序配备完善的环保设施，有效收集污染物，使污染物排放最小化，实现企业与环境友好。