干雾抑尘在矿山上的应用概论

王雪峰

（中冶北方工程技术有限公司，辽宁 大连 116600）

干雾抑尘在矿山上的应用概论

王雪峰

（中冶北方工程技术有限公司，辽宁 大连 116600）

摘 要：本文叙述了干雾抑尘的工作原理，在矿山上的适用性以及干雾抑尘装置的系统组成。

关键词：粉尘颗粒；除尘器；干雾抑尘；喷嘴

多年来工业的蓬勃发展带动着经济的快速增长和社会进步，人们的生活水平也有了很大的提高，但生活环境却在恶化。近年来，我国在保护和改善环境上做出了很大的努力 ，也取得了一定成效。对于大气的治理就是其中重要一项，设立雾霾警告、PM2.5监测等，正在从源头治理大气，而对工业企业控制粉尘颗粒物的排放又是这其中重要一项。

一、干雾抑尘在矿山上的适用性

目前，工业上传统的粉尘处理方式是设置大型的集中除尘系统，即对工艺生产过程中产生粉尘的设备和产尘点，在最大程度密闭的基础上，设置机械抽风系统，使密闭罩内形成一定负压，从而防止粉尘外逸。含尘气体通过除尘管网集中后接至除尘器，经除尘器净化后的废气通过风机、排气筒排至大气中，除尘器收集的粉尘由灰斗排出后做适当处理。系统所使用的干式或湿式除尘器包括静电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器和冲激式除尘器等。而干雾抑尘不同于传统的除尘方式，提出新的粉尘治理观念，将除尘改为抑尘即在粉尘产生的源头抑制粉尘的扩散，使粉尘一直保持在没有漂浮扩散到空气中的阶段，就地直接进行治理。减少含尘气体集中、粉尘输送处理、废气排放等工序，用最低的能源消耗达到最好的治理效果，节约用水量、用电量，做到真正的节能减排。现已在国内外多家冶金矿山上有所应用，尤其对密闭、半密闭状态下无组织排放粉尘的处理有着良好的效果。

在冶金矿山工艺中，矿石要经过破碎、提升、干选、筛分和转运等流程。这些流程中矿石传输的距离长，转运的落差大，在设备中受到的挤压强度高或振动频率快，由于过程中受到机械传动动能、落差势能以及自然风力或诱导风力等因素的共同作用，会产生大量的微细粉尘，对人身危害、环境污染十分严重。这些产尘点相对较分散，采用传统的除尘方式，管路连接较长，系统压力增大，后继风机、电机型号和负荷均增加，矿区内排气筒也较多等，无论初投资还是运行、维护费用都很高，经济技术指标较低。采用干雾抑尘能较好的克服传统除尘方式的缺点，有效地控制产尘点的粉尘外溢。

二、干雾抑尘的工作原理

众所周知，粉尘颗粒可以在水或化学试剂的作用下，被粘黏而聚结增大，但条件是，只有当水滴很细小或加入化学试剂减小了水的表面张力时，微细粉尘颗粒才会聚结成团，如果水雾颗粒直径大于粉尘颗粒直径，那么水雾颗粒和粉尘颗粒的接触会很少或者根本没有接触，只是跟随水雾气流一起运动而已，只有当水雾颗粒和粉尘颗粒的直径相接近时，粉尘颗粒在随气流运动时，才能和水雾颗粒发生接触、碰撞而粘结在一起聚结成团，水雾颗粒越细小，聚结成团的可能性就越大。干雾抑尘装置正是利用这个原理，采用高压离子雾化技术或超声波雾化技术产生出直径为1µm～10µm的微细水雾颗粒，直径在10µm以下的水雾俗称为干雾，与悬浮在空气中的体积相同或相近的粉尘颗粒相互接触、碰撞而聚结增大，并且在重力的作用下自然沉降，从而起到抑制粉尘向外扩散的作用。

三、干雾抑尘装置的系统组成

干雾抑尘装置大多采用模块化设计技术，由干雾机、空气压缩机、储气罐、水气连接管线、喷嘴、电伴热系统及自动控制系统组成。可根据用户的需要和厂区提供的条件灵活组合。干雾抑尘装置的自动化控制系统，包括可编程控制器、继电器、保护电路以及和它们相关的元器件等，可为用户提供自动和手动两种操作模式。在自动操作模式下，可自动接收远程触发信号，启动或停止干雾机工作。在手动操作模式下，岗位人员可以通过控制按钮启动或停止干雾机工作。用户还可以通过PLC设置端口，修改喷雾周期及管道吹扫时间等。干雾抑尘装置的核心设备是干雾机，干雾机是将气、水过滤后，按程序设定的气流量、水流量、气压、水压，经连接管线输送到喷嘴，喷嘴将水雾颗粒以柔软低速的雾状方式喷射到粉尘产生点，在局部空间形成浓密的云雾池，防止粉尘外溢实现喷雾抑尘。在矿山中可根据不同车间的工艺流程、设备型号在产尘点灵活布置喷嘴的位置和数量，并根据工况自动闭环智能控制流量和压力，以达到最佳抑尘效果，改善工人的工作环境，降低矽肺病的发病几率。几个小型而又相对密集的车间还可以共用一套干雾抑尘装置，以节约成本。

四、干雾抑尘的特点

干雾抑尘装置，设备结构简单，运行稳定、可靠，占地面积小；前期投入少，安装、运行、维护费用低；微细水雾颗粒对10µm以下的可吸入性粉尘治理效果高达96%，对PM2.5的治理也有一定效果；使用过程中耗水量小，物料表面湿度增加重量比为0.02%～0.05%，不影响工艺生产；传统的除尘设备，是利用负压原理工作，抽风除尘的同时，车间内大量的热量也被带走，增加了采暖热负荷，而使用干雾抑尘装置对车间采暖热负荷影响较小，可以在高温、低温、瞬时高粉尘浓度的情况下长期可靠的连续运行。

结语

综上所述，干雾抑尘装置能够适应各种复杂、恶劣的工况环境，在矿山上较之传统的除尘方式有着明显的优点，可以得到良好的应用。

参考文献

[1]尹国勋.矿山环境保护[J].北京：中国矿业大学出版社，2010（05）.

[2]金龙哲，李晋平，孙玉福.矿井粉尘防治理论[M].北京：科学出版社，2010.

中图分类号：TD714

文献标识码：A

作者简介：王雪峰（1981- ），男（汉族），吉林松原人，中冶北方工程技术有限公司，暖通空调工程师。