钢铁厂、焦化厂干雾抑尘治理方案-上海洁岩环保科技有限公司

2019
钢铁厂无组织管控制---项目实施方案
上海洁岩环保科技有限公司
第一章项目概况
1.1 项目名称
1.2项目地点及气象条件
1.3项目简介
当前钢铁行业的环保涉及到脱硫、脱硝、有组织粉尘治理、无组织粉尘治理等，其中无组织粉尘治理难度尤其大，原因如下：
（1）物料在料棚内的贮取过程中所产生的无组织粉尘，此类粉尘属于阵发性粉尘，尘源空间开放，易于扩散，治理难度大；
（2）物料流转过程中，如物料搬运过程，该类型粉尘不同环节具有相互影响，而且在转运环节等过程中如果不能有效处理，容易造成二次扬尘；
（3）物料在厂区内不同地点通过卡车等转运的过程中会有所散落，经过各种车辆的碾压之后，细颗粒物质在风力的作用下起尘，造成道路二次扬尘。

（4）物料流转中无组织粉尘主要产生在汽车卸料时，物料落差高，在空气的迎面阻力下引起剪切作用，使降落的粉料悬浮起来，同时物料在半空间内压缩产生的压缩气流也造成大量无组织颗粒物产生。

粉尘特点是空间较大，不能完全密封，粉尘浓度变化剧烈。

此处粉尘多为大颗粒，易于沉降。

同时在倒料过程中，料斗出料速度小于进料速度，料斗的半封闭空间会形成压缩空气区，粒径在0.1~100um的细小粒径粉尘在压缩空气的作用下会反冲尘化。

粉尘漂浮量与倾倒方式、物料性质、卸料高度、卸料速度、横向风速等因素有很大关系。

本项目以达标为目标，选择先进、成熟、稳定、可靠的治理技术实施改造，设计建设全厂区无组织粉尘管、控、治一体化智能系统，从无组织粉尘源头进行治理，加快钢铁行业实现绿色发展，降低大气污染物总排放量，改善区域环境质量，最终实现清洁生产和循环经济。

1.4 设计依据
无组织粉尘原料棚分类
原料由卡车装载进入堆场卸料，在卸料时物料落差高，由于物料流与周围空气发生的剪切作用，空气被卷入物料流中，物料流逐渐扩散，产生的粉尘不断向周围扩散飞扬，同时物料冲击地面所产生的冲击气流使得干燥细微颗粒物料在此处的粉尘漂浮量大大增加，引起大面积的无序、不规则粉尘漂浮。

料棚
2.2 无组织粉尘的消除与抑制
微米级喷雾抑尘装置，其能够产生直径在1-10微米的水雾颗粒，对悬浮在空气中的粉尘—特别是直径在2.5微米以下的可入肺颗粒进行有效的吸附而聚结成团，受重力作用而沉降，从而达到抑尘作用。

突破传统粉尘治理技术，减少粉尘的收集、输送等工序，直接在粉尘的源头抑制粉尘的扩散，直接治理。

用最低能源消耗达到最好的治理效果，减少用电、用水量，达到真正的节能减排。

2.2.1微米级喷雾抑尘理论依据
根据美国《煤炭时代杂志》发表的题为“科罗拉多矿业学院解决可吸入尘埃的控制”一文中提到：水雾颗粒与尘埃颗粒大小相近时吸附、过滤、凝结的机率最大为原理, 水雾颗粒与尘埃颗粒大小相近时，尘埃颗粒随气流运动时与水雾颗粒发生碰撞、吸附、凝结，形成的尘埃团在重力作用下降落，从而达到过滤尘埃的目的。

微米级干雾抑尘装置是由压缩空气驱动声波震荡器，通过高频声波的音爆，作用在喷头共振室处将水高度雾化，产生10µm以下的微细水雾颗粒（直径10µm 以下的雾称干雾）喷向起尘点，使水雾颗粒与粉尘颗粒相互碰撞、粘结、聚结增大，并在自身重力作用下沉降,达到抑尘的作用。

粉尘可以通过水粘结而聚结增大，但那
些最细小的粉尘（如PM10-PM2.5）只有当水滴很小（如干雾）或加入化学剂（如表面活性剂）减小水表面张力时才会聚结成团。

如果水雾颗粒直径大于粉尘颗粒，那么粉尘仅随水雾颗粒周围气流而运动，水雾颗粒和粉尘颗粒接触很少或者根本没有机会接触，则达不到抑尘作用；如果水雾颗粒与粉尘颗粒大小接近，粉尘颗粒随气流运动时就会与水雾颗粒碰撞、接触而粘结一起。

水雾颗粒越小，聚结机率则越大，随着聚结的粉尘团变大加重，从而很容易降落。

水雾对粉尘的“捕捉”作用就形成了。

图1 图2
如图1、图2所示，当粒径较大的雾滴与粉尘颗粒接触时，粉尘由下向上运动，水雾颗粒由上向下运动，在运动过程中大粉尘与大的水雾颗粒，小粉尘与小的水雾颗粒相结合。

图3 图4
图3和图4所示过程反映的是，当水雾颗粒的粒径小于10µm，达到干雾级的时候，雾滴的表面张力减小，粒子之间的黏力就会越来越大，所以，以粉尘粒子为核的“微细粉尘颗粒——微细水雾颗粒”二相流中，粒子与粒子之间很容易结合在一起，从而使整个粒子不停的变大，最终沉降下来，达到除去粉尘粒子的目的。

综上所述，当水雾颗粒的粒径与粉尘颗粒的粒径大小相近，且雾量较大时，空气中的水蒸汽迅速饱和，饱和的水蒸汽与粉尘碰撞、接触并凝聚在一起，达到一定的重量后沉降下来。

这就是微米级干雾抑尘技术的除尘原理。

2.2.2微米级干雾抑尘系统组成
微米级干雾抑尘装置采用模块化设计技术。

由微米级干雾机、干雾箱控制器、干雾箱总成、螺杆式空气压缩机、水气连接管线和自动控制系统等组成。