烧结卸料钢仓口自动干雾抑尘设计与应用

张卫东

(马钢股份有限公司炼铁总厂 安徽马鞍山 243000)

马钢炼铁总厂烧结一分厂成品受料矿槽位置现有三个汽车卸料点，属于半封闭式工作场所，为使卸料口现场达到环保要求，根据前期调研及方案讨论审核，拟在三个汽车卸料点各安装一套干雾抑尘装置，共用一套主机，错时卸料，以实现对各扬尘点的粉尘治理，抑尘效率高；在污染源头治理，采用双流体湿式干雾抑尘除尘技术，在起尘点形成浓密的雾池，喷射雾粒直径小于10μm，干雾抑尘系统设备抑尘效率高、运行成本低、全自动控制、耗水耗气量小、无二次污染，达到节能减排效能，可有效治理PM2.5粉尘。

1 设计依据：采用的标准和规范

1、GB150 钢制压力容器

2、GB699 优质碳素钢技术条件

3、GB3095-1996 环境空气质量标准

4、JB 4730 压力容器无损检测

5、GB/T 4272 设备和管道保温技术通则

6、GB/T 19835 自限温伴热带

7、JB/T 7352 工业过程控制系统用电磁阀

8、GB/T 4208 外壳防护等级

9、JB/T 5943 工程机械焊接件通用技术条件

10、DB13/T 1263-2010 微米级干雾抑尘技术应用规范

2 汽车卸料钢仓传统除尘方法和弊端

传统除尘方法有两种：水喷淋和负压过滤除尘；其中水喷淋除尘，耗水量大且抑尘效果不理想，用水量大使得物料含水量大，影响物料热值及后续加工；负压除尘设备庞大，成本高，能耗大，维护费用高；传统除尘方法对上述治理点除尘存在较大缺陷，故采用新型微米级干雾抑尘技术对汽车卸料口进行除尘。

3 卸料钢仓干雾抑尘原理

干雾抑尘装置是由压缩空气将系统内循环水通过高性能喷嘴在起尘点处采用声波共振将水高度雾化，产生10μm以下的微细水雾颗粒喷向卸料钢仓起尘点，通过云雾捕捉粉尘，使钢仓内粉尘颗粒和水雾颗粒相互碰撞，在水雾粒径是干雾级别的情况下，让水雾与空气中的粉尘颗粒更加轻松容易的结合，形成粉尘和水雾的团聚物，在钢仓内进行沉降，达到抑尘的目的。此套水雾抑尘装置不受季节天气变化影响，内部设置伴热带，设备在实际使用过程中，根据检测外部环境温度，当达到设定值以下温度时，内部的保温系统就会启动并运行，喷出干水雾气并不会在冬季凝结成为小冰滴。

4 烧结钢仓干雾抑尘装置组成

自动分配干雾抑尘系统采用多功能模块化设计技术，由动力源螺杆空压机(根据现场气源气量确定)、稳压装置储气罐、主机抑尘控制系统、水雾分配装置、喷雾模块、公辅管线、和PLC自控系统等组成。

1、干雾抑尘主机集成水/气过滤模块、变频恒压模块、智能工业控制模块、数据通讯模块；将水、气向正在作业的粉尘外逸区域内喷射压力水雾化的细小水滴，在粉尘产生区域形成微雾，把作业时产生的大量的粉尘包裹在水雾内。

2、喷雾模块通过高性能喷嘴将系统内运行的水、气进行雾化并喷射出去，按PLC自动系统控制指令喷向抑尘点。喷雾箱组件由喷嘴、水分配管、气分配管、电伴热带等组成；喷雾箱同时装有多个喷嘴，喷雾箱壳体材质为304不锈钢，中端有水、气等接口，通过软管与主管道连通，喷雾箱体具有耐磨、运行可靠、不易变形等特点；喷嘴设置防止物料冲刷、冲撞装置。

3、自动控制系统：在每个料仓进口侧边，安装一套传感器，通过料口自动感应超声测距传感器，自动启动喷雾装置工作；喷雾时间根据PLC设定自动定时可调控制，干雾抑尘主机水过滤系统具有自清洁以及管道具有定时自动吹扫清洁功能，保证长期稳定工作。

4、钢仓抑尘水雾分配装置通过PLC对各喷雾箱总成实现控制；水气连接管线是将螺杆式空压机、干雾主机、水气分配器、喷雾箱等按不同管径的硬管连接起来；气、水消耗量(一个卸料口)如果现场没有气源或达不到瞬时耗气量时，需增设品牌空压机；供气压力≥0.6 MPa；水气分配器通过电磁阀、水、电、气主管线与喷雾箱总成连接，达到分别控制末端喷雾箱的功能。

5 干雾抑尘喷嘴布置及使用

根据现场条件，在汽车卸料口门头正上方布置3套喷雾箱，在里口两侧墙上各布置2套喷雾箱，共计55个喷嘴，喷雾时间根据卸料时间而定，正门上方喷雾和里口喷雾可以同时进行，也可以根据实际需要调整相互工作间隔周期；在汽车卸料工位汽车进口端，设计安装一套车位传感器，汽车进入料口时感应红外传感器，自动启动喷雾装置工作；水气分配器安装于门口立柱之上。在受料口门头安装3套喷雾箱，在受料口里两侧上方各安装2套喷雾箱；系统按规定要求接通水源、气源和电源。装满一车料的汽车倒入受料口，喷雾系统被汽车感应自动启动工作，汽车开始卸料，同时受料口内外喷雾箱开始喷雾，雾浓而量足，雾粒细化均匀，湿度小，受料口形成一个大的雾池，卸料扬尘被完全抑制，汽车卸完料开出受料口，喷雾系统自动停止工作，随后裹挟有灰尘的飘雾持续降落到受料口地面，一个工作循环结束。

6 雾抑尘技术的应用效果

烧结卸料钢仓3套干雾抑尘属于双流体湿式除尘技术，喷射雾粒直径小于10μm，可实现全自动控制，内部的超声波震荡使得喷嘴具有极强的自清洁功能，能有效治理PM2.5粉尘；抑尘净化率达到95%以上，水汽雾化含水量较低，不仅降尘有效，物料湿度增加重量比仅为0.02%—0.05%，物料无热值损失，没有灰尘外溢，而且不会带来二次污染，达到节能减排效果，运行费用仅为传统除尘设备的十分之一。此套装置适用于烧结系统受料仓等半密闭场所的粉尘治理，抑尘效率高，具备大力推广前景。