智控凈化除塵技術在人工打磨清理工序中的應用研究

華歲喜

（徐州博源科技有限公司，江蘇徐州 221112）

鑄造或機械行業(yè)打磨清理過程中，需使用電焊、氣刨、角磨機等設備，由此產生大量的有害氣體，且這些氣體比較分散，不易集中處理，給環(huán)境及安全生產帶來較為嚴重的影響，同時對職工身心健康也有較大危害。從《鑄造行業(yè)“十三五”技術發(fā)展規(guī)劃綱要》和《中國制造2025》中可以看出，國家對環(huán)保、職業(yè)衛(wèi)生健康的要求越來越高，為了防止粉塵對環(huán)境的影響及保護工人健康，國家及相關部門對鑄造行業(yè)提出了明確要求。其中T/CFA030802-2-2017《鑄造行業(yè)大氣污染物排放限值》規(guī)定，鑄造清理工序排放濃度限值為：一般區(qū)域20mg/m3，重點區(qū)域15mg/m3?！豆ぷ鲌鏊泻σ蛩芈殬I(yè)接觸限制化學因素》GBZ 2.1-2007 規(guī)定要求，相關作業(yè)場所空氣中粉塵容許濃度為：砂輪磨塵8mg/m3；電焊煙塵4mg/m3；其他粉塵8mg/m3。

近年來，鑄造清理工序[1，2]的粉塵治理，已經引起廣泛重視，一些除塵新技術、新工藝、新設備不斷涌現(xiàn)。作為凈化除塵設備的專業(yè)制造與研發(fā)單位——徐州博源科技有限公司，通過多年的除塵項目技術研究、除塵工程EPC 總承包，提出了“分區(qū)隔離治理、污染排放及職業(yè)衛(wèi)生健康雙重達標”的凈化除塵理念，并應用于生產實際中，取得了良好的應用效果。

嚴重的粉塵直接污染大氣環(huán)境和危害現(xiàn)場工人的身體健康，甚至可能引起煤塵爆炸，給生產帶來重大安全隱患。因此，對鑄造清理工序的粉塵進行有效治理，已成為一個亟待解決的問題，特別是清理工序粉塵大多為灰土和砂塵，少量的鑄鐵塵末和氧化皮等，粉塵粒徑較小，給粉塵治理工作帶來更大的挑戰(zhàn)。

1 現(xiàn)有技術分析

目前，針對鑄造人工清理工序[3]，一般采用車間大空間自然通風或機械通風方式，部分建立分區(qū)隔斷或局部小除塵器機組點狀覆蓋，基本上屬于無組織煙塵排放狀態(tài)。

現(xiàn)有技術一般存在以下幾點問題：

（1）通過通風[4]方式帶走崗位煙塵，未經任何處理直接排至周圍環(huán)境，違反國家政策，給周圍環(huán)境帶來極大的危害。

（2）局部隔斷只解決了崗位較低高度范圍煙塵不影響相鄰，但會造成車間較高的空域形成煙云層，最終煙云通過滲透出車間直排至周圍環(huán)境。

（3）北方冬季運行時部分小除塵機組點狀治理，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）生產工藝與治理手段不匹配，形成配而無用局面。

（5）投入不夠，缺少有效的配置。

（6）已投入的設備重視程度不足，缺少使用規(guī)范，維護保養(yǎng)不到位，致使設備失效。

2 工程實踐

如圖1、2 所示，為某鑄造廠清理工序除塵改造項目實施內容。

圖1 凈化除塵工藝路線圖

圖2 系統(tǒng)布置示意圖

首先，將人工清理區(qū)（工藝點 塵源）設置于獨立密閉的除塵凈化室內，對外形成微負壓的室內環(huán)境，避免粉塵溢出污染車間環(huán)境；除塵凈化[5,6]室內分為污染區(qū)和潔凈區(qū)，通過排、送風模式對氣流有序組織，靠上側為排風區(qū)，其對面為送風區(qū)。污染區(qū)在得到凈化的同時，不會給相鄰區(qū)域間帶來任何污染，確保以最小的能量最短的距離捕集治理煙塵，防止污染區(qū)擴散至潔凈區(qū)。

按照工件擺放位置，將除塵凈化室內劃分為若干段區(qū)域，每段區(qū)域分別設置排、送風口，采用多臺（與分區(qū)數(shù)量一致）小功率風機替代單臺大功率風機的方案，每臺小功率風機與其相應分區(qū)的排風管道相連，以便根據(jù)操作工位進行分區(qū)控制，對正在工作中的區(qū)域進行凈化處理，其他區(qū)域保持待機狀態(tài)，降低了無功損耗，實現(xiàn)節(jié)能目標。

本系統(tǒng)不設置對大氣排放的煙筒，由除塵器處理后的潔凈空氣經多條（與分區(qū)數(shù)量一致）送風管道返回到除塵凈化室內或車間內部，實現(xiàn)對大氣的零排放，返回到室內的潔凈空氣質量完全符合職業(yè)衛(wèi)生標準。

通過對除塵器本體及送、排風管道進行保溫處理，因為室內空氣沒有對外排放，而是進行了循環(huán)利用，在此過程中的熱損耗極低，避免了熱量流失，同時如果室內溫度過低（低于設定值），可自動開啟加熱系統(tǒng)，特別適合于北方冬季運行使用。

多臺并聯(lián)風機由智能控制系統(tǒng)進行控制，在風機正常運轉過程中，根據(jù)生產需要可以對除塵風量進行調整，分別啟動機組中任何一臺或幾臺并行工作。相應的產塵點電動風閥及引風機匹配的電動蝶閥開啟的方式，既保證了節(jié)約能源和系統(tǒng)平穩(wěn)運行的需要，同時又能最大限度的延長除塵濾材的使用壽命。

3 效果驗證

工程在實施完畢投入使用后，完全達到了預期目標，經除塵器過濾后的空氣粉塵濃度經實測低于0.5mg/m3，實現(xiàn)了對室內的“超低排放”及對室外大氣的“零排放”，并實現(xiàn)了大氣污染排放及職業(yè)衛(wèi)生健康的雙重達標。

4 結語

智控凈化除塵技術基于零排放技術、低熱量損耗技術、潔凈循環(huán)風流技術及智能控制技術等多項關鍵技術，不僅能夠對鑄造人工清理工序進行有效治理，還能夠推廣應用到其他高污染環(huán)境中有害物的處理，實現(xiàn)高污染工業(yè)建筑（廠礦）對室外大氣的“超低排放或零排放”，同時達到室內作業(yè)環(huán)境衛(wèi)生標準要求，實現(xiàn)大幅度節(jié)能降耗，有助于推進我國工業(yè)建筑凈化除塵設計、施工及使用效果更上一個新臺階。