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关于翻车机干雾抑尘系统的应用

来源:未知  作者:admin  发布:2021-08-24 09:03:28   阅读:

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。

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