1、 無（微）動力除塵技術(shù)昆明冶金研究院主要完成人 瞿仁靜 鄒 巍 楊紅英 胡 娟 目 錄1引言12.研究的總體思路13.無（微）動力除塵技術(shù)的含義24.適用領(lǐng)域25.背景技術(shù)26.除塵原理27.除塵工藝流程37.1無動力除塵工藝37.2微動力除塵工藝38.除塵設(shè)備59.無動力除塵技術(shù)內(nèi)容510.技術(shù)特點711技術(shù)難點712設(shè)備技術(shù)參數(shù)813.除塵后達到的效果914.項目應(yīng)用推廣情況91引言節(jié)能減排是我國“十一五規(guī)劃綱要”提出的貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會主義和諧社會的重大舉措。無（微）動力除塵技術(shù)是環(huán)境保護、污染治理行業(yè)的一項節(jié)能減排新技術(shù)。無（微）動力除塵技術(shù)，是本院在只有國內(nèi)外文獻報道的基礎(chǔ)

2、上，自主研發(fā)的除塵技術(shù)，除塵觀念新穎，除塵原理運用得當(dāng)，設(shè)備構(gòu)思巧妙，工藝布局合理，節(jié)能，不消耗動力或動力消耗小，除塵指標(biāo)先進。已經(jīng)在選礦、煉鐵、燒結(jié)、鐵合金等行業(yè)應(yīng)用，均通過項目驗收。無（微）動力除塵技術(shù)，獲得第十八屆全國發(fā)明展覽會銅獎。于2009年申請發(fā)明專利，已經(jīng)獲得授權(quán)。2.研究的總體思路要求開發(fā)研究一種物料運輸系統(tǒng)的全新的除塵方法，以響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召，滿足企業(yè)日益增長的對節(jié)能減排、環(huán)境保護的需要。對新技術(shù)，要求其投資少、不占地、捕集率高、除塵成本低、除塵器壽命長、施工工期短。其中，在物料轉(zhuǎn)運系統(tǒng)，力求做到不消耗動力達到除塵的目的，除塵效果不能低于傳統(tǒng)的布袋除塵工藝，排放的粉塵量

3、及操作崗位含塵濃度等，必須達到國家標(biāo)準(zhǔn)。采取現(xiàn)場觀測手段收集揚塵點的粉塵資料，取樣分析粉塵特性，在實驗室模擬粉塵運動軌跡，研究粉塵運動規(guī)律，計算除塵器工藝參數(shù)，加工制作除塵器，現(xiàn)場安裝設(shè)備，調(diào)試修改設(shè)備，最終達到最佳的除塵效果。經(jīng)過四年來的不斷創(chuàng)新和開發(fā)，已經(jīng)研究出一種無動力除塵技術(shù)，建立了一個科學(xué)的理論體系，有一套完整的計算方法，有一只有實力的研究、設(shè)計、施工隊伍。3.無（微）動力除塵技術(shù)的含義無動力除塵技術(shù)利用重力除塵、空氣動力學(xué)和壓力平衡的原理，打破傳統(tǒng)的除塵方式，對各揚塵點進行分散除塵，無需任何外加的動力設(shè)備。微動力除塵技術(shù)，是針對與皮帶輸送機相關(guān)的破碎機、振動篩、料倉等設(shè)備，在無動力

4、除塵技術(shù)的基礎(chǔ)上，配加小型過濾器輔助除塵的一種除塵技術(shù)。4.適用領(lǐng)域無動力除塵技術(shù)除塵方法，屬于環(huán)保干法除塵技術(shù)領(lǐng)域，適用于物料輸送系統(tǒng)轉(zhuǎn)運站等揚塵點的除塵，不適用于爐窯等煙氣除塵。5.背景技術(shù)我國原料輸送系統(tǒng)除塵，多數(shù)采用負壓吸風(fēng)布袋除塵工藝進行除塵。布袋除塵工藝包含粉塵捕集罩、輸送管道、布袋除塵器、引風(fēng)機和煙囪等。優(yōu)點：除塵效率高。缺點：投資大；粉塵捕集率低；水平管道易堵塞，影響捕集率；抽風(fēng)量大，運行費用高；除塵器、引風(fēng)機和煙囪等占地面積大；需設(shè)置專職的操作維護人員及粉塵運輸設(shè)備。6.除塵原理無動力除塵技術(shù)，運用空氣動力學(xué)原理，利用物料跌落時產(chǎn)生的壓力差，在除塵器內(nèi)形成氣流閉環(huán)流通，對各揚

5、塵點進行分散除塵。在需除塵的設(shè)備上，設(shè)置除塵室，在除塵室內(nèi)設(shè)置應(yīng)力板。物料跌落或受到振動時，含塵氣流往上運動，撞擊到應(yīng)力板，變?yōu)槲闪鳎瑲饬鞯乃俣扰c方向均發(fā)生改變，大顆粒的粉塵沉降下來。在密封的除塵室內(nèi)，皮帶仍然繼續(xù)運行，物料下料口出現(xiàn)微負壓，在除塵室內(nèi)設(shè)置密封氣體回流管，將微正壓氣流引至物料下料口前，保持壓力平衡，實現(xiàn)除塵器內(nèi)閉環(huán)流通，保證粉塵連續(xù)沉降。7.除塵工藝流程7.1無動力除塵工藝除塵工藝流程為：密封室粉塵氣流密閉落料管除塵室塵氣分離室粉塵循環(huán)室密封室空氣。無動力除塵技術(shù)原則流程見圖1，設(shè)備流程見圖2。圖1 無動力除塵技術(shù)流程圖7.2微動力除塵工藝除塵工藝流程為：粉塵氣流（落料管）多功

6、能消塵室塵料分流裝置濾塵室微環(huán)室脈沖負壓吸塵器密封簾濾塵室空氣。微動力除塵技術(shù)原則流程見圖3，設(shè)備流程見圖4。圖2 微動力除塵方案流程圖8.除塵設(shè)備除塵設(shè)備由密封室、密閉落料管、棧橋微環(huán)室、導(dǎo)料槽總成、除塵室、緩塵回流室、多功能消塵室、塵氣分離室、尾密封室、尾緩解室、小功率除塵器、物料干濕傳感裝置等組成。9.除塵器性能指標(biāo)理論計算9.1除塵效率在除塵工程設(shè)計中一般采用全效率作為考核指標(biāo)，優(yōu)勢也使用分級效率進行表達。9.1.1全效率全效率為除塵器初夏的粉塵量與進入除塵器的粉塵量之百分比。如下式所示：=(G2/G1)100%式中：除塵器的效率，%；G1進入除塵器的粉塵量，g/s；G2除塵器除下的粉

7、塵量，g/s。由于在現(xiàn)場無法直接測出進入除塵器的粉塵量，應(yīng)先測出除塵器進出口氣流中的寒磣濃度和相應(yīng)的風(fēng)量，再用下式計算：=(Q1C1-Q2C2/Q1C1)100%式中：Q1除塵器入口風(fēng)量，m3/s ；C1除塵器入口濃度，mg/ m3；Q2除塵器出口風(fēng)量，m3/s ；C2除塵器出口濃度，mg/ m3。9.1.2總效率在除塵系統(tǒng)中，若有除塵效率分別為1、2n的幾個除塵器串聯(lián)運行時，除策劃你系統(tǒng)的總效率用表示，按下式計算：=1-（1-1）（1-2）（1-n）9.1.3穿透率穿透率為除塵器出口粉塵的排出量與入口粉塵的進入量的百分比，按下式計算：=（Q2C2/ Q1C1）100%9.1.4分級效率分級效

8、率c為除塵器對某一粒徑dc或粒徑范圍dc內(nèi)粉塵的除塵效率，如下式所示：c=(Sc/Sj) 100%式中：Sc在dc的粒徑范圍內(nèi)，除塵器捕集的粉塵量，g/s；Sj)在dc的粒徑范圍內(nèi)，進入除塵器的粉塵量，g/s。9.2壓力損失除塵器壓力損失P為除塵器進、出口處氣體流經(jīng)除塵器所耗的接卸能，當(dāng)知道除塵器局部阻力系數(shù)值時，可用下式計算。在現(xiàn)場可用壓力表直接測出。P=02/2式中：P除塵器的壓力損失，Pa；0處理氣體的密度，kg/m3；2除塵器入口處的氣流速度，m/s。10.除塵器設(shè)計10.1設(shè)計計算除塵設(shè)備由密封室、密閉落料管、棧橋微環(huán)室、導(dǎo)料槽總成、除塵室、緩塵回流室、多功能消塵室、塵氣分離室、尾密

9、封室、尾緩解室、小功率除塵器、物料干濕傳感裝置等組成。含塵氣體在除塵室內(nèi)緩慢流動，塵粒借助自身的重力作用被分離而捕集下來。為了提高除塵室的除塵效率，在室內(nèi)加裝應(yīng)力板，目的是改變氣流氣流的運動方向，由于粉塵顆粒慣性較大，不能隨同氣體一起改變方向，撞到應(yīng)力板上，逝去繼續(xù)飛揚的動能，沉降到皮帶上。應(yīng)力板使含塵氣體產(chǎn)生一些小股渦旋，塵粒受到離心力作用，與氣體分開，并撞擊到室壁和應(yīng)力板上，沉降下來。裝有應(yīng)力板的除塵器，氣流速度可以提高到68 m/s，除塵器內(nèi)設(shè)置多個應(yīng)力擋板，相對低降低了塵粒的沉降高度。基本流速一定時，除塵室的縱深越長，除塵效率越高。除塵器內(nèi)在氣體入口處裝設(shè)應(yīng)力板，使除塵器內(nèi)氣流均勻化，

10、增加慣性碰撞效應(yīng)，提高除塵效率。除塵器內(nèi)氣體基本流速為12 m/s，捕集粉塵粒徑為40以上，壓力損失比較小。在近似計算中假設(shè)氣流為水平均勻氣流，假設(shè)塵粒具有與氣流相同的速度。除塵器的結(jié)構(gòu)尺寸就使粉塵通過除塵器長度L時代流速V能使粒子借自身重力作用，按沉降速度W，下降到除塵器底部。塵粒沉降到底部的時間小于或等于氣流他哦你通過除塵器的時間。設(shè)氣流通過除塵器的時間為t，則t=L/V 式中：L除塵器的長度，m；V氣流流速，m/s；設(shè)塵粒沉降到底部的時間為ta，則ta=H/Ws式中：H除塵器的高度，m；Ws塵粒沉降的速度，m/s。要使塵粒不被氣流帶走，則必須tot ，H/Ws L/V。設(shè)計時可按下列公式

11、計算沉降室的主要結(jié)構(gòu)尺寸：除塵器長度：L=HV/ Ws.除塵器高度：H=L Ws/V。除塵器的寬度：B=A/H=Q/(3600VH式中：A除塵器的橫截面積，m2；Q氣體流量，m3/h。由于塵粒通過除塵器截面的流速并不均勻，按上式求得的除塵器尺寸必須適當(dāng)放大其長度的寬度。在調(diào)整除塵室主要尺寸時應(yīng)切實注意除塵的工作物性，當(dāng)氣流流速越小時，越能捕集微細灰粒；除塵器高度越小，長度越長，除塵效率越高；除塵器內(nèi)的氣流流速越均勻，則除塵效率越好。塵粒的沉降速度W，可按下式近似地求得。設(shè)氣體中含有的塵粒為球形，粒徑在1100m范圍內(nèi)，根據(jù)斯托克司定律，塵粒在沉降時僅收到氣體的阻力。Fg=ds3(pk-pt)g

12、/6式中：Fg塵粒的沉降力，N；ds塵粒的當(dāng)量直徑，m；pk塵粒的密度，kg/m3；pt氣體的密度，kg/m3；g重力加速度，m/s2。F=3dSWS 式中：F氣體的阻力，N；氣體的黏度，Pa.s；WS 塵粒的沉降速度，m/s。從公式可以看出，當(dāng)塵粒種類和直徑以及氣體狀態(tài)一定時，塵粒的沉降力Fg為一定值。在此情況下，塵粒由靜止?fàn)顟B(tài)開始沉降時，由于沉降速度很小，當(dāng)FFg時，塵粒呈等加速度沉降過程中下降速度不斷增加，則氣體阻力F不斷增加；當(dāng)達到Fg=F時，塵粒的下降速度不再增加，而以等速度不斷沉降，此速度就是塵粒的沉降速度。將上式代入塵粒等速度沉降的條件式Fg=F，則ds3(pk-pt)g/6=3

13、dSWS移項整理后則可得到沉降速度WS為：WS= ds2(pk-pt)g/18做等速度沉降的塵粒直徑為：ds=18WS /(pk-pt)g1/2式中：ds斯托克司粒徑。公式中塵粒是以球狀粒子計算，但實際上塵粒并非球狀例子，應(yīng)按下式進行修正。ds=0.65d式中：d形狀不規(guī)則塵粒的粒徑，m； 0.65形狀修正系數(shù)。塵粒的密度應(yīng)進行測試確定。10.2設(shè)計要點（1）除塵器內(nèi)氣流流速，應(yīng)取0.41.0m/s。（2）除塵器尺寸以矮、寬、長原則設(shè)計，若除塵器過高，其上部的塵粒沉降到底部的時間較長，塵粒未沉降到底部就被氣流帶走。流通界面確定后，寬度增加，高度就可以降低；加長除塵器，可以使塵粒充分沉降。（3）

14、除塵器內(nèi)可以適當(dāng)設(shè)置應(yīng)力擋板，形成多層沉降室，以提高除塵效果。（4）除塵工程設(shè)計中有時不可能按計算尺寸確定結(jié)構(gòu)，而是視具體布置考慮。（5）除塵器可以根據(jù)其流量/空間位置和除塵效率設(shè)計成不同的構(gòu)造及外形。ds11.無動力除塵技術(shù)內(nèi)容無動力除塵技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種物料運輸系統(tǒng)的除塵方法，其投資少、不占地、捕集率高、處理成本低、除塵器壽命長、施工工期短。解決無動力除塵的技術(shù)問題所采用的方案是：對物料經(jīng)過的輸送裝置進行密封，在輸送機的落料工位之后依次設(shè)置除塵室、塵氣分離室和循環(huán)降塵室；對除塵室的上揚塵氣用上置的傾斜折向板產(chǎn)生紊流，沉降大顆粒，對細粉塵采用在下料口產(chǎn)生負壓，使回流至落料管內(nèi)下

15、端；在塵氣分離室采用上置的傾斜折向板繼續(xù)改變含塵氣流運動方向和運動速度，使粉塵與氣流分離；在循環(huán)降塵室采用上置的傾斜折向板和垂懸的橡膠條進一步降低粉塵的動能，并在橡膠條上產(chǎn)生靜電，沉降剩余的粉塵。無動力除塵技術(shù)所述的原料運輸系統(tǒng)的除塵方法還包括下述技術(shù)方案：在除塵室、塵氣分離室和循環(huán)降塵室上置的傾斜折向板與水平方向為1545夾角；除塵室下料口的負壓利用輸送帶和物料的運動而在下料口局部產(chǎn)生；循環(huán)降塵室的折向板設(shè)在室前端，垂懸的橡膠條設(shè)在室后端。對于使用無粉塵原料的運輸系統(tǒng)，在除塵室處設(shè)置負壓的氣體導(dǎo)向管，將捕集到的粉塵引導(dǎo)入另一的運輸系統(tǒng)中。本技術(shù)的各處理工序中的具體技術(shù)參數(shù)為：在對輸送裝置密封

16、處理中，產(chǎn)塵點粉塵濃度5g/m3，設(shè)備應(yīng)處于常溫、常壓狀態(tài)，密封箱體采用鋼焊接件，與設(shè)備之間的密封采用橡膠板，輸送帶采用皮帶運輸機，其頭部、尾部密封采用橡膠條，橡膠條直徑為810mm，46層排列，間隙為0.51.0mm； 在除塵處理中，皮帶運輸機上方的空間應(yīng)在1500mm以上，除塵室的截面積為落料管截面積的812倍，除塵器內(nèi)氣流速度為0.61.0m/s，粉塵氣體回流管的截面積為落料管截面積的0.50.8倍，并回流管內(nèi)氣流速度為3.5m/s；在塵氣分離和粉塵循環(huán)降塵處理中，使氣流的速度小于或等于皮帶運行速度；在將無粉塵焦炭的運輸系統(tǒng)中的粉塵引導(dǎo)出來的置塵處理中，兩運輸系統(tǒng)的碎焦輸送帶和成焦輸送帶

17、之間的距離小于10m。本技術(shù)所使用設(shè)備滿足以下參數(shù)：焦炭的料倉口尺寸為8000mm8000mm以內(nèi)；槽型輸送皮帶，寬度=5001400mm，帶速0.83.15m/s，處理量為2528t/h以下，物料落差為10m以內(nèi)；振動篩篩子規(guī)格為18003600mm以內(nèi)、處理量為440t/h以下；顎式破碎機設(shè)備規(guī)格為15002100mm以內(nèi)、處理量為790t/h以下；圓錐破碎機設(shè)備規(guī)格為2200mm以內(nèi)、處理量為230t/h以下。12.技術(shù)特點無動力除塵技術(shù)改變傳統(tǒng)的除塵工藝，除塵觀念新穎，除塵原理運用得當(dāng)，設(shè)備構(gòu)思巧妙，工藝布局合理，節(jié)能，不消耗動力或動力消耗小，除塵指標(biāo)先進。具有與傳統(tǒng)除塵方法一樣的除塵

18、效果，并且具有以下特點：沒有管道等引出廠房，也無除塵器、風(fēng)機、煙囪等設(shè)備，不占地，無景觀視覺污染。無需配備操作工人，維護方便，費用低。無動力除塵工藝，無動力消耗。微動力除塵工藝，動力消耗低，大約為布袋除塵技術(shù)的20。節(jié)約投資約2030。保證粉塵捕集率達到90以上，設(shè)備出口氣體含塵量50mg/Nm3，操作點的含塵濃度10mg/m3。與其它文獻報道的就地除塵設(shè)備相比，無動力除塵技術(shù)具有以下優(yōu)點：設(shè)備密封性好，粉塵捕集率高，可以達到90%以上；維護量小，密封條壽命長，三年以后才需要更換。13技術(shù)難點無動力除塵技術(shù)同時可以處理以下技術(shù)難點：（已申請了專利）解決破碎機、振動篩等設(shè)備的揚塵。在無動力除塵技

19、術(shù)的基礎(chǔ)上加裝小型濾筒、濾袋式除塵器，彌補物料原動力不足的弱點，保證除塵效率，形成微動力除塵。解決振動篩篩上物不受粉塵再次污染的問題。無動力除塵收集的粉塵，直接落入皮帶運輸機等產(chǎn)塵設(shè)備，用1.53.0kW的過濾器，將粉塵抽吸到篩下物容器內(nèi)。14設(shè)備技術(shù)參數(shù)本技術(shù)實施例的各處理工序的具體技術(shù)參數(shù)為：在對輸送裝置密封處理中，產(chǎn)塵點粉塵濃度5g/m3，設(shè)備應(yīng)處于常溫、常壓狀態(tài)，密封箱體采用鋼焊接件，與設(shè)備之間的密封采用橡膠板，輸送帶采用皮帶運輸機，其頭部、尾部密封采用橡膠條，橡膠條直徑為810mm，46層排列，間隙為0.51.0mm； 在除塵處理中，皮帶運輸機上方的空間應(yīng)在1500mm以上，除塵室的

20、截面積為落料管截面積的812倍，除塵器內(nèi)氣流速度為0.61.0m/s，粉塵氣體回流管的截面積為落料管截面積的0.50.8倍，并回流管內(nèi)氣流速度為3.5m/s；在塵氣分離和粉塵循環(huán)降塵處理中，使氣流的速度小于或等于皮帶運行速度；在將無粉塵焦炭的運輸系統(tǒng)中的粉塵引導(dǎo)出來的置塵處理中，兩運輸系統(tǒng)的碎焦輸送帶和成焦輸送帶之間的距離小于10m。本技術(shù)所使用設(shè)備滿足以下參數(shù)：料倉口尺寸為8000mm8000mm以內(nèi)；槽型輸送皮帶，寬度=5001400mm，帶速0.83.15m/s，處理量為2528t/h以下，物料落差為10m以內(nèi)；振動篩篩子規(guī)格為18003600mm以內(nèi)、處理量為440t/h以下；顎式破碎

21、機設(shè)備規(guī)格為15002100mm以內(nèi)、處理量為790t/h以下；圓錐破碎機設(shè)備規(guī)格為2200mm以內(nèi)、處理量為230t/h以下。15.除塵后達到的效果經(jīng)過干式凈化除塵系統(tǒng)后，微動力除塵器排風(fēng)口含塵量50mg/Nm3，低于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)；操作崗位的含塵濃度96%。凈化捕集后的粉塵，全部返回生產(chǎn)設(shè)備上，沒有廢物外排。采用干法除塵工藝，不會產(chǎn)生水污染物。微動力除塵風(fēng)機噪聲小于50dB（A），小于國家標(biāo)準(zhǔn)。俗話說得好：“滴水之恩，當(dāng)涌泉相報”.知恩圖報，是做人的良知；忘恩負義，被人們所不齒。何謂恩情？恩情即施惠人給受惠人的好處，恩惠情誼。恩情言其大，有“養(yǎng)育之恩”、“救命之恩” ;恩情言其小，有“滴水之恩”、 “幫扶之恩”大恩大德，人們會沒齒不忘，刻骨銘心；小的恩惠，我們同樣會念念不忘，記掛在心。恩情，難以用確切的言辭來表述，只能用心靈去感受，用行動去報答。恩情，就是當(dāng)你身處困境時，有人愿意幫你的那份情；恩情，就是當(dāng)你失意落魄時，有人不離不棄的那份情；恩情，就是當(dāng)你遇事有難時，有人無私幫助你的那份情。做人千萬不能忘恩，忘了恩，就負了義；忘了恩，就負了人；忘了恩，就沒有了良心！何謂真情？真情，就是寒冷時的一把火，讓人感覺暖意融融；真情，就是嚴(yán)冬里的一輪暖陽，它的光和熱都灑在了你的身上；真情，就是黑暗中的一盞燈，照亮了你前行的方向；真情就是一眼清泉，滋潤著每個人的心田，讓我們