2019年開始，新一輪環保督察將全面啟動，生態環境部計劃再用4年時間，開展第二輪中央生態環保督察工作…
　　對于工礦企業來說，粉塵污染是目前最主要的環保問題之一，不少企業因揚塵問題被環保督查整改，有錢沒錢都必須要上除塵設備。
　　今天，粉體技術網就來與大家分享一下工礦企業有哪些粉塵源？常用除塵設備有哪些？各有什么特點？如何選型？以期對工礦企業選擇更合適的除塵設備有所幫助。
 
01、工礦企業有哪些粉塵源？
 
　　工礦企業內的顆粒物基本屬于生產性粉塵，主要來自破碎與粉磨系統、轉運系統及二次揚塵等。
 
（1）破碎與粉磨系統產塵
 
　　破碎與粉磨系統是工礦企業中的重點塵源，產塵強度高，粉塵粒徑細，其產塵機理主要有以下4個方面：
 
①下落的礦塵受到空氣剪切作用而塵化。下落高度越大，礦粒速度越高，塵化越嚴重；
 
②物料運動時帶動其周圍空氣隨之流動，產生誘導塵化；
 
③篩分過程中，物料隨著振動篩作垂直于篩面方向的快速震動，使礦粒與空氣混合形成粉塵；
 
④破碎與粉磨過程中，礦石間隙中的空氣被猛烈擠壓出來，產生剪切壓縮作用，并在高速運動下攜帶粉塵從加料口排出產生污染。
 
（2）轉運系統產塵
 
　　轉運系統產塵點主要在皮帶運輸機的受料點、卸料點和運輸過程中。受料點和卸料點的產塵機理均是由于高度差引起物料下落時受到空氣剪切作用而塵化。運輸過程中，中段的皮帶會上下振動和左右擺動，產生對物料的間斷性瞬時擠壓，物料間隙中的空氣攜帶著粉塵被擠出。當皮帶接頭經過托輥時，也容易由于振動而揚塵。此外，粘附在皮帶上的物料在皮帶返程過程中也會撒落而產塵。
 
（3）二次揚塵
 
　　二次揚塵可能是經濕法噴灑而沉降在地面的礦塵由于液體蒸發，在通風或人員走動時被卷起而產生，也可能是除塵器的振打清灰或灰斗返混產生。
 
02、工礦企業常用除塵設備及性能特點
 
　　根據其起主導作用的除塵機理，可將除塵器分為機械式除塵器、過濾式除塵器、濕式除塵器和電除塵器等。但在實際選型時，由于濕式除塵器需要額外配備加水及導流設施，與其它除塵器的設計有所不同，故也可按是否采用液體進行除塵或清灰而分為干式除塵器和濕式除塵器。
　　工礦企業常用的干式除塵器主要有「袋式除塵器、干式電除塵器和旋風除塵器，濕式除塵器主要有噴霧濕式除塵器、沖擊式除塵器、文丘里濕式除塵器等」。
 
（1）袋式除塵器
 
　　袋式除塵器是一種使用最廣泛的干式除塵設備。在這種除塵器中，含塵氣體單向通過濾布，塵粒被濾材截留在進氣側，使干凈氣體從濾材另一側流出，濾材上的塵粒則借助自然或機械的方法除去。
 

△袋式除塵器工作原理圖

△脈沖噴吹袋式除塵器

 
　　袋式除塵器除塵效率高，對不同性質的粉塵捕集適應性強，處理風量靈活，結構簡單，工作穩定，因此常作為工礦企業的首選除塵設備。但在生產過程中，實際風量超過設計風量導致過濾阻力增大，或機械磨損、操作不當引起濾袋破損，都會極大地降低袋式除塵器的過濾效率和使用壽命。
　　生產實踐方面，袋式除塵器廣泛用于工礦企業各個塵源的抑塵點：
　　在原礦倉、粉礦倉處，可采用座倉式袋式除塵器，結合滿足集氣要求的風機，可以達到較好的抑塵效果；
　　破碎系統采用袋式除塵器，可以在塵源采用半封閉收集裝置，并合理配置氣流輸送管網系統，使含塵氣體排放濃度達到國家標準；
　　在細碎設備安置集塵罩，通過風機收集含塵氣體輸送至袋式除塵器進行除塵，還可與篩分車間合并封閉，處理效果也可達標。當破碎過程中產生的塵粒具有回收價值時，可將袋式除塵器的清灰口通過皮帶與上一工序的給料倉連接，減少粉塵排放的同時提高經濟效益。
 

▲袋式除塵器應用現場

 
（2）電除塵器
 
　　電除塵是利用高達幾萬伏甚至十幾萬伏的高壓電產生的強電場使氣體電離，進而使粉塵荷電，荷電粉塵被捕集而分離出氣流。
 

▲電除塵器工作原理

△管狀電除塵器

 
　　電除塵器的優點是：
 
①除塵效率高，且對0.1μm粒級的礦塵也有良好除塵效果；
 
②處理風量大；
 
③阻力損失小，氣體通過電除塵器的壓降一般在150-300MPa；
 
④特殊結構的電除塵器可以捕集腐蝕性很強的塵粒；
 
⑤運行費用低。
 
　　缺點是：
 
①一次投資費用高，鋼材消耗量大，占地面積大；
 
②應用范圍受粉塵比電阻的限制；
 
③對制造、安裝和運行水平要求較高。
 
　　一般來說，電除塵器的適用范圍如下：
 
①大風量、高溫煙氣及含塵濃度較高（40g/m3）的氣體；
 
②細粒徑（小于0.14μm）的粉塵；
 
③比電阻在104-1011Ω·cm范圍內的粉塵;
 
④對于凈化濕度大或露點溫度高的煙氣，需采用保溫或加熱措施;
 
⑤對于腐蝕性強的物料，應選擇特殊結構和防腐性能好的電除塵器;
 
⑥電場風速一般在0.4-1.5m/s范圍內。
 
　　電除塵器在我國工礦企業的利用率并不是很高，主要是由于購置費用較高，且需配備有經驗的員工進行操作，否則容易出現故障而影響生產。
 
（3）旋風除塵器
 
　　旋風除塵器是使含塵氣體沿切線方向進入裝置，利用離心力將塵粒從氣體中分離來達到凈化目的的除塵器。含塵氣流由除塵器進口沿切線方向進入除塵器后，沿外壁向下做旋轉運動，到達錐體底部后轉而向上，沿軸心向上旋轉后從排氣管排出。粉塵在離心力作用下甩向外壁，在下旋氣流和重力的共同作用下沿壁面落人灰斗。
 

△旋風除塵器工作原理圖

△旋風除塵器整體結構圖

 
　　旋風除塵器的優點有以下幾點：
 
①內部沒有運動部件，方便維護，制作管理較為方便；
 
②處理相同風量的情況下，體積小，價格便宜；
 
③可立式安裝作為預除塵器使用；
 
④多臺并聯處理大風量時，效率和阻力不受影響；
 
⑤干法清灰后可以回收有價值的粉塵；
 
⑥采用特殊材料時可處理高溫、高腐蝕性含塵氣體。
 
　　缺點是：
 
①卸灰閥漏損時會嚴重影響除塵效率；
 
②處理高濃度或磨損性大的粉塵時，磨損較嚴重；
 
③單獨使用時除塵效率不高；
 
④簡體直徑增加時除塵效率降低，因此單個除塵器的處理風量有一定限制。
 

▲旋風除塵器應用現場

 
（4）噴霧除塵器
 

▲噴霧除塵器應用現場

 
　　噴霧降塵技術是最簡便、最經濟的治理開放性粉塵的方法，能夠形成良好降塵效果的霧流的噴嘴是噴霧技術的關鍵。
　　在物料運輸和處理過程中，噴水加濕物料可以減少或消除粉塵的產生，在揚塵地點對已經產生的粉塵進行噴霧可以抑制揚塵，故該技術適用于破碎、篩分、皮帶運輸機轉運點等粉塵細、揚塵大的場合。還可以利用壓縮空氣的沖擊共振腔產生超聲波，把水霧化成濃密的微細霧滴，從而捕獲和凝聚微細粉塵，實現就地抑塵。
　　對于具有一定疏水性的礦塵，可在噴霧中添加降塵劑，增加水溶液對礦塵的潤濕性，使固一液界面代替礦塵粒子原來的固一氣界面，從而提高降塵效率。
 
（5）沖擊式除塵器
 
　　沖擊式除塵器是依靠氣流自身的動能，沖擊液體表面而激起水滴和水花的除塵器。
 

△沖擊貯水式除塵器工作原理

 
　　沖擊式除塵器的應用特點：
 
①沖擊式除塵器用于工業廢氣中那些濕度大、排放量大，含塵量大的氣體有良好的凈化除塵；
 
②特別適用于于凈化非纖維性、無腐蝕性的、溫度不高于300℃的含塵氣體；
 
③在用于具有粘性的生石灰運輸系統中的除塵能獲得很好的效果；
 
④沖擊式脫硫除塵器安裝在引風機后，可以延長風機壽命；
 
⑤價格低、安裝方便，水可循環利用，在水池中加入堿性水，可起到脫硫效果；
 
⑥沖擊水浴脫硫除塵器內部結構使用泰山花崗巖，可耐沖刷、耐腐蝕、耐高溫，使用壽命長；
 
⑦除塵效率高，不產生二次污染；
 
⑧投資小、運行費用低；適應范圍廣，適應性強。
 

▲多管沖擊式除塵器應用現場

 
（6）文丘里濕式除塵器
 
　　文丘里濕式除塵器是一種高效濕式洗滌除塵器，既可用于高溫煙氣降溫，也可用于凈化含有微米和亞微米粉塵粒子的氣體及易于被洗滌液吸收的有毒有害氣體。
 

△文丘里洗滌除塵器工作原理

 
　　文丘里除塵器的優點是：
 
①除塵效率高達99%；
 
②對1μm以下的細微塵粒消除效果良好；
 
③結構簡單，維護容易，造價低；
 
④還可用于需要除霧、降溫、吸收、蒸發等的場合。
 
其缺點主要是壓力損失較大，用水量較多。
 

▲文丘里洗滌除塵器

 
★干式與濕式除塵器的對比分析
 
　　干式除塵器不需用水作為除塵介質，使用范圍廣，排出的干粉狀粉塵有利于集中處理和綜合利用，故占所有除塵系統的90%以上。但該系統也有無法去除氣體中的毒害成分、處理不當時易造成二次揚塵等缺點。
 
　　濕式除塵器的主要優點有：
 
①設備簡單，占地面積小，一次投資低，工作可靠；
 
②在消耗同等能量的情況下，比干式除塵器的效率高；
 
③同時具有除塵、降溫、增濕的效果，可以處理易燃易爆、高溫、高濕、高黏性和有害氣體。目前工礦企業設計時，由于濕式除塵器維護方便且具有以上優點，在非干旱地區會采用濕式除塵器。
 
　　但濕式除塵器也有它的缺點：
 
①需要處理濕式除塵器排出的泥漿；
 
②氣體具有腐蝕性時，污水系統要用防腐材料；
 
③對疏水性煙塵凈化效果不佳；
 
④凈化黏性煙塵時容易堵塞管道、葉片；
 
⑤在嚴寒地區需要采用防凍措施等。
 
03、工礦企業除塵設備的選型原則
 
　　針對不同塵源除塵設備選型探討一般除塵器的選型原則如下：
 
①按處理氣體量選型。氣體量大時，大氣量除塵器比多個小氣量除塵器并聯使用要經濟。且選定設備容量時應留有一定余量，以防實際情況超出設計的通氣量。
 
②按粉塵的分散度和密度選型。旋風除塵器適用于粒徑大于10μm的含塵氣體，當粒徑多在1μm以下時，可選用袋式除塵器和電除塵器。
 
③按氣體含塵濃度選型。要在除塵效率高的同時保證出口含塵濃度達到要求，就需要了解不同類型除塵器對于初始含塵濃度的要求。
 
④考慮粉塵黏性。粉塵黏附在除塵器的一些部位時容易導致堵塞和積塵。
 
⑤考慮粉塵比電阻。在選用電除塵器時應考慮粉塵的比電阻范圍是否符合要求。
 
⑥考慮含塵氣體溫度。干式除塵設備必須在含塵氣體露點溫度以上進行除塵，濕式除塵器則盡量在較低溫度下進行處理。
 
　　在工礦企業設備選型時，應根據不同塵源的粉塵特性、粉塵治理要求及工礦企業所處的地理環境位置特性等綜合因素進行除塵設備選型。在寒冷及干旱地區，盡量選擇干式除塵技術，以減輕水凍現象或減少水資源浪費。而在水資源比較充足或潮濕悶熱的地區，適宜選擇濕式除塵技術，以較低的設備投資獲得較好的除塵效果。具體某個工礦企業的設備選型，需要考慮的因素還有很多，如結合集塵密閉罩的使用和通風輸灰管道的布置等。
 
部分資料來源：國內選礦廠塵源分析和除塵設備概述，作者：孫偉等
編輯整理：粉體技術網
 

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