干霧抑塵在礦山上的應用概論

王雪峰

（中冶北方工程技術有限公司，遼寧 大連 116600）

干霧抑塵在礦山上的應用概論

王雪峰

（中冶北方工程技術有限公司，遼寧 大連 116600）

摘 要：本文敘述了干霧抑塵的工作原理，在礦山上的適用性以及干霧抑塵裝置的系統組成。

關鍵詞：粉塵顆粒；除塵器；干霧抑塵；噴嘴

多年來工業的蓬勃發展帶動著經濟的快速增長和社會進步，人們的生活水平也有了很大的提高，但生活環境卻在惡化。近年來，我國在保護和改善環境上做出了很大的努力 ，也取得了一定成效。對于大氣的治理就是其中重要一項，設立霧霾警告、PM2.5監測等，正在從源頭治理大氣，而對工業企業控制粉塵顆粒物的排放又是這其中重要一項。

一、干霧抑塵在礦山上的適用性

目前，工業上傳統的粉塵處理方式是設置大型的集中除塵系統，即對工藝生產過程中產生粉塵的設備和產塵點，在最大程度密閉的基礎上，設置機械抽風系統，使密閉罩內形成一定負壓，從而防止粉塵外逸。含塵氣體通過除塵管網集中后接至除塵器，經除塵器凈化后的廢氣通過風機、排氣筒排至大氣中，除塵器收集的粉塵由灰斗排出后做適當處理。系統所使用的干式或濕式除塵器包括靜電除塵器、布袋除塵器、旋風除塵器和沖激式除塵器等。而干霧抑塵不同于傳統的除塵方式，提出新的粉塵治理觀念，將除塵改為抑塵即在粉塵產生的源頭抑制粉塵的擴散，使粉塵一直保持在沒有漂浮擴散到空氣中的階段，就地直接進行治理。減少含塵氣體集中、粉塵輸送處理、廢氣排放等工序，用最低的能源消耗達到最好的治理效果，節約用水量、用電量，做到真正的節能減排。現已在國內外多家冶金礦山上有所應用，尤其對密閉、半密閉狀態下無組織排放粉塵的處理有著良好的效果。

在冶金礦山工藝中，礦石要經過破碎、提升、干選、篩分和轉運等流程。這些流程中礦石傳輸的距離長，轉運的落差大，在設備中受到的擠壓強度高或振動頻率快，由于過程中受到機械傳動動能、落差勢能以及自然風力或誘導風力等因素的共同作用，會產生大量的微細粉塵，對人身危害、環境污染十分嚴重。這些產塵點相對較分散，采用傳統的除塵方式，管路連接較長，系統壓力增大，后繼風機、電機型號和負荷均增加，礦區內排氣筒也較多等，無論初投資還是運行、維護費用都很高，經濟技術指標較低。采用干霧抑塵能較好的克服傳統除塵方式的缺點，有效地控制產塵點的粉塵外溢。

二、干霧抑塵的工作原理

眾所周知，粉塵顆粒可以在水或化學試劑的作用下，被粘黏而聚結增大，但條件是，只有當水滴很細小或加入化學試劑減小了水的表面張力時，微細粉塵顆粒才會聚結成團，如果水霧顆粒直徑大于粉塵顆粒直徑，那么水霧顆粒和粉塵顆粒的接觸會很少或者根本沒有接觸，只是跟隨水霧氣流一起運動而已，只有當水霧顆粒和粉塵顆粒的直徑相接近時，粉塵顆粒在隨氣流運動時，才能和水霧顆粒發生接觸、碰撞而粘結在一起聚結成團，水霧顆粒越細小，聚結成團的可能性就越大。干霧抑塵裝置正是利用這個原理，采用高壓離子霧化技術或超聲波霧化技術產生出直徑為1μm～10μm的微細水霧顆粒，直徑在10μm以下的水霧俗稱為干霧，與懸浮在空氣中的體積相同或相近的粉塵顆粒相互接觸、碰撞而聚結增大，并且在重力的作用下自然沉降，從而起到抑制粉塵向外擴散的作用。

三、干霧抑塵裝置的系統組成

干霧抑塵裝置大多采用模塊化設計技術，由干霧機、空氣壓縮機、儲氣罐、水氣連接管線、噴嘴、電伴熱系統及自動控制系統組成。可根據用戶的需要和廠區提供的條件靈活組合。干霧抑塵裝置的自動化控制系統，包括可編程控制器、繼電器、保護電路以及和它們相關的元器件等，可為用戶提供自動和手動兩種操作模式。在自動操作模式下，可自動接收遠程觸發信號，啟動或停止干霧機工作。在手動操作模式下，崗位人員可以通過控制按鈕啟動或停止干霧機工作。用戶還可以通過PLC設置端口，修改噴霧周期及管道吹掃時間等。干霧抑塵裝置的核心設備是干霧機，干霧機是將氣、水過濾后，按程序設定的氣流量、水流量、氣壓、水壓，經連接管線輸送到噴嘴，噴嘴將水霧顆粒以柔軟低速的霧狀方式噴射到粉塵產生點，在局部空間形成濃密的云霧池，防止粉塵外溢實現噴霧抑塵。在礦山中可根據不同車間的工藝流程、設備型號在產塵點靈活布置噴嘴的位置和數量，并根據工況自動閉環智能控制流量和壓力，以達到最佳抑塵效果，改善工人的工作環境，降低矽肺病的發病幾率。幾個小型而又相對密集的車間還可以共用一套干霧抑塵裝置，以節約成本。

四、干霧抑塵的特點

干霧抑塵裝置，設備結構簡單，運行穩定、可靠，占地面積小；前期投入少，安裝、運行、維護費用低；微細水霧顆粒對10μm以下的可吸入性粉塵治理效果高達96%，對PM2.5的治理也有一定效果；使用過程中耗水量小，物料表面濕度增加重量比為0.02%～0.05%，不影響工藝生產；傳統的除塵設備，是利用負壓原理工作，抽風除塵的同時，車間內大量的熱量也被帶走，增加了采暖熱負荷，而使用干霧抑塵裝置對車間采暖熱負荷影響較小，可以在高溫、低溫、瞬時高粉塵濃度的情況下長期可靠的連續運行。

結語

綜上所述，干霧抑塵裝置能夠適應各種復雜、惡劣的工況環境，在礦山上較之傳統的除塵方式有著明顯的優點，可以得到良好的應用。

參考文獻

[1]尹國勛.礦山環境保護[J].北京：中國礦業大學出版社，2010（05）.

[2]金龍哲，李晉平，孫玉福.礦井粉塵防治理論[M].北京：科學出版社，2010.

中圖分類號：TD714

文獻標識碼：A

作者簡介：王雪峰（1981- ），男（漢族），吉林松原人，中冶北方工程技術有限公司，暖通空調工程師。