智控净化除尘技术在人工打磨清理工序中的应用研究

华岁喜

（徐州博源科技有限公司，江苏徐州 221112）

铸造或机械行业打磨清理过程中，需使用电焊、气刨、角磨机等设备，由此产生大量的有害气体，且这些气体比较分散，不易集中处理，给环境及安全生产带来较为严重的影响，同时对职工身心健康也有较大危害。从《铸造行业“十三五”技术发展规划纲要》和《中国制造2025》中可以看出，国家对环保、职业卫生健康的要求越来越高，为了防止粉尘对环境的影响及保护工人健康，国家及相关部门对铸造行业提出了明确要求。其中T/CFA030802-2-2017《铸造行业大气污染物排放限值》规定，铸造清理工序排放浓度限值为：一般区域20mg/m3，重点区域15mg/m3。《工作场所有害因素职业接触限制化学因素》GBZ 2.1-2007 规定要求，相关作业场所空气中粉尘容许浓度为：砂轮磨尘8mg/m3；电焊烟尘4mg/m3；其他粉尘8mg/m3。

近年来，铸造清理工序[1，2]的粉尘治理，已经引起广泛重视，一些除尘新技术、新工艺、新设备不断涌现。作为净化除尘设备的专业制造与研发单位——徐州博源科技有限公司，通过多年的除尘项目技术研究、除尘工程EPC 总承包，提出了“分区隔离治理、污染排放及职业卫生健康双重达标”的净化除尘理念，并应用于生产实际中，取得了良好的应用效果。

严重的粉尘直接污染大气环境和危害现场工人的身体健康，甚至可能引起煤尘爆炸，给生产带来重大安全隐患。因此，对铸造清理工序的粉尘进行有效治理，已成为一个亟待解决的问题，特别是清理工序粉尘大多为灰土和砂尘，少量的铸铁尘末和氧化皮等，粉尘粒径较小，给粉尘治理工作带来更大的挑战。

1 现有技术分析

目前，针对铸造人工清理工序[3]，一般采用车间大空间自然通风或机械通风方式，部分建立分区隔断或局部小除尘器机组点状覆盖，基本上属于无组织烟尘排放状态。

现有技术一般存在以下几点问题：

（1）通过通风[4]方式带走岗位烟尘，未经任何处理直接排至周围环境，违反国家政策，给周围环境带来极大的危害。

（2）局部隔断只解决了岗位较低高度范围烟尘不影响相邻，但会造成车间较高的空域形成烟云层，最终烟云通过渗透出车间直排至周围环境。

（3）北方冬季运行时部分小除尘机组点状治理，本身捕集能力就小，就近排放后二次污染依然存在，治理效果非常有限。

（4）生产工艺与治理手段不匹配，形成配而无用局面。

（5）投入不够，缺少有效的配置。

（6）已投入的设备重视程度不足，缺少使用规范，维护保养不到位，致使设备失效。

2 工程实践

如图1、2 所示，为某铸造厂清理工序除尘改造项目实施内容。

图1 净化除尘工艺路线图

图2 系统布置示意图

首先，将人工清理区（工艺点 尘源）设置于独立密闭的除尘净化室内，对外形成微负压的室内环境，避免粉尘溢出污染车间环境；除尘净化[5,6]室内分为污染区和洁净区，通过排、送风模式对气流有序组织，靠上侧为排风区，其对面为送风区。污染区在得到净化的同时，不会给相邻区域间带来任何污染，确保以最小的能量最短的距离捕集治理烟尘，防止污染区扩散至洁净区。

按照工件摆放位置，将除尘净化室内划分为若干段区域，每段区域分别设置排、送风口，采用多台（与分区数量一致）小功率风机替代单台大功率风机的方案，每台小功率风机与其相应分区的排风管道相连，以便根据操作工位进行分区控制，对正在工作中的区域进行净化处理，其他区域保持待机状态，降低了无功损耗，实现节能目标。

本系统不设置对大气排放的烟筒，由除尘器处理后的洁净空气经多条（与分区数量一致）送风管道返回到除尘净化室内或车间内部，实现对大气的零排放，返回到室内的洁净空气质量完全符合职业卫生标准。

通过对除尘器本体及送、排风管道进行保温处理，因为室内空气没有对外排放，而是进行了循环利用，在此过程中的热损耗极低，避免了热量流失，同时如果室内温度过低（低于设定值），可自动开启加热系统，特别适合于北方冬季运行使用。

多台并联风机由智能控制系统进行控制，在风机正常运转过程中，根据生产需要可以对除尘风量进行调整，分别启动机组中任何一台或几台并行工作。相应的产尘点电动风阀及引风机匹配的电动蝶阀开启的方式，既保证了节约能源和系统平稳运行的需要，同时又能最大限度的延长除尘滤材的使用寿命。

3 效果验证

工程在实施完毕投入使用后，完全达到了预期目标，经除尘器过滤后的空气粉尘浓度经实测低于0.5mg/m3，实现了对室内的“超低排放”及对室外大气的“零排放”，并实现了大气污染排放及职业卫生健康的双重达标。

4 结语

智控净化除尘技术基于零排放技术、低热量损耗技术、洁净循环风流技术及智能控制技术等多项关键技术，不仅能够对铸造人工清理工序进行有效治理，还能够推广应用到其他高污染环境中有害物的处理，实现高污染工业建筑（厂矿）对室外大气的“超低排放或零排放”，同时达到室内作业环境卫生标准要求，实现大幅度节能降耗，有助于推进我国工业建筑净化除尘设计、施工及使用效果更上一个新台阶。