瀝青混合料拌合站粉塵處理研究與應用

王志剛

(山西晉路勵新交通設備有限公司，山西 晉中 030600)

隨著經濟的發展，對道路交通和工程施工建設要求日益增高，瀝青拌合站在施工中的地位也越來越重,但是當前我國的瀝青混合料生產過程中，粉塵問題很難得到有效地處理。瀝青混合料拌合站附近往往粉塵四處彌漫，給周圍環境帶來嚴重的影響。如果得不到有效地解決，隨著對瀝青混合料需求的增加，將給我們的環境帶來越來越多的破壞，瀝青攪拌過程中的粉塵問題亟需處理。

1 瀝青混合料拌合產生粉塵的危害

1.1 大氣污染

瀝青混合料生產過程中產生的大量煙塵及廢氣，尤其是回收粉排放時，會造成周邊大氣污染，附加上氣壓和氣流的作用，嚴重者甚至會影響數公里以上，進一步擴大了污染范圍。

1.2 土壤污染

瀝青拌合站產生的粉塵附著在土壤上會造成土壤肥力降低或者導致土壤分解，以致肥力流失，土地沙化。

1.3 水體污染

瀝青混合料拌合產生的粉塵很難溶于水中，往往會形成粘稠狀物質，很難與土壤和水體融合，水份蒸發后受風力影響會造成二次污染，隨著降水等滲入地下水，造成地下水污染，影響居民使用。

1.4 對設備的危害

瀝青拌合站產生的粉塵粒徑極其細小，經常會進入設備內部對設備傳動及電路造成損害，一旦粉塵附著在傳感器、潤滑油等上面，并且長時間堆積，就會導致設備無法正常使用或者降低設備的使用壽命。進入設備的電路及控制系統之后會使得設備的電路系統失靈，無法正常運行。

1.5 對人體的危害

粉塵會對設備操作人員及周邊相關生產人員造成嚴重的身體傷害，因為粉塵極為細小，一旦進入人體呼吸道或者眼部等器官，極易造成各種身體機能失調，甚至塵肺病、皮炎、紅眼病等職業病。

2 瀝青混合料拌合站除塵系統簡介

現以靈山工地所使用的西筑J4000型瀝青拌合站為例分析研究瀝青混合料拌合站的除塵系統。整套瀝青混合料拌合站，主要包括骨料供給系統、攪拌系統、骨料烘干系統、篩分系統、存儲系統、除塵系統、粉料系統，每個系統都有著不同的功能。其中除塵系統的主要作用是能夠把烘干筒以及其他裝置中所產生的廢氣、粉塵進行過濾及回收，最終保證排放氣體達標排放。

實際上，在進行除塵工作的過程中，為了保證最終的排放能夠符合標準要求，我們需要進行多重除塵處理：一級煙道以及重力除塵器、二級布袋除塵器以及煙道及引風機等。重力除塵器收集的較大粒徑粉塵一般通過水攪拌設備攪拌成泥狀后集中處理；布袋除塵器收集的部分細小粉塵可以用做回收礦粉再利用。

3 瀝青混合料拌合站除塵系統工作原理分析

瀝青混合料拌合站除塵系統由烘干筒風道、振動篩風道、重力除塵箱、重力集灰斗、布袋除塵箱、布袋集灰斗、輸粉螺旋、除塵風道、反吹或者脈沖系統、引風機及煙囪等部件組成，其中布袋除塵箱共分為兩截22個除塵單元，每個除塵單元內50個除塵布袋，共1 100個除塵布袋，過濾面積1 100 m2，除塵單元對稱布置，中間為風道，除塵箱頂部布置反吹氣缸或者脈沖閥及控制閥等。

除塵系統是瀝青拌合站最重要的環保組成，其主要對烘干筒、振動篩及攪拌器三個組成產生作用。

(1)首先為烘干筒提供充足的新鮮空氣保證烘干筒內保持穩定的負壓，確保柴油或者重油能在烘干筒內充分燃燒并保持穩定持續的火焰形狀(一般達到烘干筒內部長度1/2～2/3部位)，同時將烘干筒內產生的氣體、粉塵、水蒸汽及油類廢氣等抽走經過重力、布袋兩級除塵達標排放。

(2)其次通過振動篩風道引走振動篩篩分時的產生的粉塵，提高計量配比的精準度。

(3)再次為攪拌器提供弱負壓以利于粉料添加和攪拌均勻。在引風機的作用下，烘干筒內產生的混合氣體經烘干筒風道從重力除塵箱上方進風口進入重力除塵箱后，首先在進風口中間的隔板作用下，氣體向下流動，流速減緩，在重力及慣性作用下，混合氣體中的較粗顆粒落至集灰斗底部，起到一級除塵效果。與此同時，進入集灰斗的氣流改變方向向上經布袋除塵箱中間風道進入20個除塵單元中的1 000個布袋中，氣流中的煙塵經過布袋時被吸附在布袋外表面，凈化后的空氣經布袋內腔進入除塵風道,由引風機經煙囪排入大氣。

布袋上的粉塵經布袋除塵器脈沖振動或者反吹后落在布袋集灰斗內，經輸粉螺旋排出或回收利用。兩種布袋清洗路線基本相同:大氣(壓縮空氣)-除塵閥蓋上口(除塵氣缸)-待清洗單元-除塵風道一引風機-煙囪排出大氣。清洗氣流的方向與除塵引風的方向相反，通過反向氣流振動，達到清洗布袋的作用。待清洗單元的清洗過程與剩余單元的除塵工作同時交替進行，屬于自動清洗。另外還有強制清洗，瀝青拌合站開機或者停機時，當設備處于空運轉狀態，混合氣體比較干凈，負荷較小。當引風機風門開啟較大時，清洗氣體流量、壓力較大，能起到較好的清洗效果。

4 影響瀝青拌合站除塵效果的相關因素

4.1 粉塵對除塵布袋的影響導致除塵效果降低

新布袋第一次使用時，粉塵吸附在布袋表面，形成孔徑小、大空隙率的粉塵層。這層粉塵可以提高布袋過濾效率，增強對粉塵的過濾效果，同時可以防止油污或潮濕廢氣對布袋的堵塞。隨著設備不斷使用，濾袋表面的粉塵加厚，形成二次粉塵層，使除塵效率越來越低，過濾阻力也越來越大，氣流通過逐漸困難，甚至影響系統正常工作。當天氣潮濕或者骨料水份較大時,濾袋表面會出現結焦。這主要是因為石料含水，含水石料進入干燥筒加熱后產生水蒸汽，其次，未充分燃燒的油氣和水蒸汽一起經過布袋時極易造成布袋堵塞。這些粘性介質堵塞布袋后，還會造成粉塵的二次吸附，粉塵層越積越厚，依靠設備自身已很難清洗，導致很大的壓力損失，甚至系統失壓嚴重，以致無法作用。

4.2 除塵系統負壓降低導致除塵效果受到影響

除塵系統引風機將烘干筒內產生的粉塵、氣體、水蒸汽及燃油廢氣抽走時，使烘干筒內產生一定的負壓，新鮮空氣從進料封頭進入，從而保證燃燒效果。如果除塵系統發生故障，引風機不能及時抽走烘干筒內產生的氣體、粉塵、水蒸汽及柴油廢氣，不能形成負壓，便不能充分燃燒、燃燒不充分的直接后果便是冒黑煙、溫度上不去，生產效率低下、污染環境并產生高溫蒸汽滯留在除塵箱內,導致高溫報警以致停機。因此在設計除塵器時，應盡可能降低壓力損失，做好設備密封并減少風道壓力損失。除塵風道空間越大，負壓損失越大，布袋清洗振動越小，逐漸堵塞以致喪失除塵功能。由此可見，除塵器在除塵過程中,壓力損失將嚴重影響系統正常工作。失壓越大，除塵過濾材料上所附著的灰塵越多，烘干筒內負壓就會減小，除塵系統效率降低。

4.3 氣候、原材料等因素對除塵效果的綜合影響

除塵箱若有霜凍情況亦會導致布袋潮濕，以致粉塵粘附在濾袋上，從而導致除塵效果不好。骨料粉塵含量過大，也會使得除塵器粉塵密度過大,造成較大的壓力損失，也會影響除塵效果。除塵系統的自我清洗能力對除塵系統的穩定至關重要，除了注意骨料及天氣等各種外在因素外，平常應注意檢查反吹系統的運行及密封情況，及時關注系統壓力，除塵系統屬于高溫設備，尤其反吹清洗密封件大多為塑料或者橡膠制品，受熱極易變形可能導致密封不嚴壓力下降，一旦壓力下降除塵效果將會急劇下降。

綜上所述，瀝青拌合站除塵系統的除塵效果受原材料、氣候、設備質量和操作經驗習慣等多方面因素影響，必須綜合考慮才能確保設備的正常運行和良好的環保效果。

5 瀝青拌合站粉塵處理的具體方法

5.1 改良瀝青拌合站

瀝青拌合站是產生粉塵的根源，需要從瀝青拌合站拌合過程的所有因素全盤考慮進行改進。

(1)原材料方面：在料場施工時，一定要將場地建成一定的坡度，以利于水份流掉，保持料場干燥和不集水。在骨料進場時嚴格把關，拒絕接收含水量超標的骨料。為降低除塵箱入口粉塵濃度，應采購含粉量達標的石料，一般要求石料粉塵含量≤4%。

(2)設備使用方面：為減少結露，在每次開機前，產量盡量低一些,待設備完全預熱后，再逐步提高產量，并在生產中保持除塵箱內溫度不得低于100 ℃，以減少凝結水的形成。定期采用人工清洗布袋，保持濾袋清潔。調整燃燒器風油比，使燃油充分燃燒，減少燃燒廢氣。設備開停機時，多次進行強制清洗。

(3)設計方面：設計全新的瀝青拌合站，實現瀝青混合料生產過程的全密封性，將粉塵封閉在攪拌設備內。瀝青混合料生產廠家也要對瀝青拌合站進行改造升級，淘汰老舊的粗放式瀝青拌合站，更換新型的瀝青拌合站。在瀝青拌合站的設計過程中，要注重對粉塵的控制，爭取通過瀝青拌合站的更新改造，譬如全密封式設計、粉塵的水攪拌處理系統等減少粉塵的產生量。

(4)工藝方面：瀝青拌合站要采用新工藝，新方法，積極的運用高科技技術，來盡量地完成瀝青混合料生產從粗放型向集約型發展的轉變，盡量的減少粉塵的污染。譬如為提高系統自我清潔能力，可改進除塵系統結構、提高密封性能，改進閥蓋材料及結構。在材料上改用抗高溫、抗變形能力強的材料，如采用夾布耐高溫硫化橡膠板，兩面用鋼板夾住。調節氣缸上下行程，使其在上下位置均超出行程3～5 mm,這樣由于橡膠板彈性較大，超行程工作能使橡膠閥板緊貼在上口或下口，達到密封嚴密，提升密封性能、加強自我清洗能力。

5.2 合理改進重力除塵

重力除塵是較為老式的除塵方法，其原理是利用旋風除塵器來進行除塵工作，而舊式的旋風除塵器去除較大粉塵顆粒有效果，卻不能對粉塵微小顆粒有效去除，所以舊式的旋風除塵器效果不好，一些直徑較小的顆粒還是被排放到大氣當中，給周圍的環境造成了污染，重力除塵是吸除較大顆粒的粉塵的一種方法，達不到目前去除全部粉塵的效果。所以旋風除塵應當進行改進，更新技術設備和手段，譬如增加風道長度或者與更先進的除塵方式結合使用來完成對較小顆粒粉塵的吸除，達到保護環境的目的。

5.3 正確使用布袋除塵

布袋除塵是當下瀝青拌合站通用的除塵方式。布袋除塵是一種干式除塵模式，一般分為大氣反吹式和電磁脈沖式兩種。布袋除塵裝置采用重力沉降作用、篩濾作用、慣性作用及熱運動作用達到消除粉塵的目的。布袋除塵非常適合去除瀝青拌合站生產過程中出現的粉塵。首先布袋除塵除塵方式簡便，不會造成二次污染。其次，布袋除塵的除塵效果十分好，比重力除塵效果明顯。最后布袋除塵還可以收集煙氣中的粉塵，收集到集灰斗內回收再利用。

5.4 增加收塵罩提高除塵效果

收塵罩也是可以運用于瀝青混合料生產過程中除塵的一種裝置。收塵罩放置在攪拌缸的下部，并且設置有引風口，出口設計成為兩個引風管，一個引風管連接煙箱，另一個引風管連接除塵系統的引風管，兩個引風管在引風機的作用下，有效地對瀝青混合料攪拌過程中出現的粉塵進行回收利用，并且還能夠對瀝青攪拌過程中出現的有害氣體進行回收處理，一方面減少了粉塵的污染，另一方面也減少了有害氣體對大氣的污染。

5.5 推進靜電除塵的應用

靜電除塵是一種新興的除塵方式.靜電除塵器的工作原理包括電極放電、氣體電離、粒子荷電沉積以及清灰等過程。粉塵通過高壓電場時被電極分離，粉塵在負離子作用下帶上負電后，游至陽極表面放電后沉積。它的除塵效率高，阻力小，適合高溫環境，適用范圍廣，可實現操作自動控制，設備結構復雜，要求安裝及維護管理水平高。在工程、化學、冶金以及鍋爐等工業中用以凈化氣體或回收有用顆粒，利用靜電使氣體電離使塵粒帶電吸附到電極上的收塵方法。

5.6 粉塵的回收利用

在瀝青混合料生產過程中產生的粉塵，可以回收再利用，減少環境影響的同時創造新價值。在當前的情況下，除了濕式除塵外，其他除塵方式都附帶對粉塵的回收利用，或者進行二次加工，重新進入瀝青混合料的生產工藝，或者可以當做磚廠的生產原料，進行磚塊的生產。

5.7 強化檢查檢修意識

除塵設備運行狀況是否良好，關系著瀝青攪拌站的生產效率及運行質量等。因此，在對除塵設備改進方面進行科學分析時，需要不斷強化定期檢查意識，了解干燥筒和燃燒器的運行狀態，并對煙道與布袋箱體安裝質量是否可靠進行科學評估，處理好其中的細節問題，使得除塵設備在瀝青攪拌站中能夠得到科學應用，滿足其應用質量可靠性要求。與此同時，將除塵設備運行中的定期檢查工作落實到位，也能實現對其運行中可能存在隱患的及時處理，充分發揮除塵設備在瀝青攪拌站中的環保能力，為其科學應用水平提升打下堅實的基礎。

6 總 結

瀝青攪拌過程中出現的粉塵會對周圍環境造成嚴重的破壞，所以瀝青混合料生產單位要采取充分的措施，減少攪拌過程中出現的粉塵，并且對粉塵進行回收再利用，實現循環發展。