摘要：介紹了淄博泰鑫和廚衛(wèi)商行工貿(mào)有限公司中密度板生產(chǎn)線設(shè)備配置和尾氣除塵改造要求達(dá)到的目標(biāo)、設(shè)計(jì)采用的水幕噴淋除塵 系統(tǒng)工藝流程及其特點(diǎn)，以及改造后的系統(tǒng)能耗指標(biāo)及大氣污染物綜合排放指標(biāo)，以供業(yè)內(nèi)企業(yè)參考借鑒。

在中密度纖維板干燥工序生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣， 含有顆粒物、細(xì)纖維、粉塵（含甲醛），雖然干燥旋風(fēng) 分離器分離除塵效果理論上能達(dá)到99.5%左右，但受旋風(fēng) 分離器制作精度、原料結(jié)構(gòu)和纖維質(zhì)量要求的粗細(xì)等級(jí) 限制，仍有一定數(shù)量細(xì)短纖維和粉塵未能分離去除，使 得排放的尾氣達(dá)不到國家規(guī)定的大氣污染物綜合排放標(biāo) 準(zhǔn)。排放尾氣中的粉塵四處飄逸，空氣中彌漫著濃重的 甲醛氣味，嚴(yán)重影響工廠周邊環(huán)境，造成工廠與周邊居 民的矛盾，影響企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營，干燥旋風(fēng)分離器排放尾氣的治理已成為企業(yè)迫在眉睫急需解決的問題。

旋風(fēng)分離器對(duì)于捕集粒徑小于5μm的細(xì)微纖維和 塵粒密度小的粉塵，效率較低，很難達(dá)到理想的除塵效 果；干燥旋風(fēng)分離器排放尾氣的主要成分是濕熱水蒸氣 和帶膠質(zhì)的細(xì)微纖維和粉塵，很易使干式布袋除塵器因 濾袋粘糊、透氣孔堵塞而失效，同時(shí)廢氣中含有甲醛等 有害物質(zhì)，選用干式布袋除塵器達(dá)不到降低游離甲醛濃 度的目的，所以選用水幕噴淋除塵來處理排放尾氣成為 優(yōu)選方案。鑒于現(xiàn)在環(huán)境污染的嚴(yán)重事實(shí)，為治理排放尾氣，漳州中福木業(yè)有限公司引入一套水幕噴淋除塵裝 置將干燥旋風(fēng)分離器排放的尾氣經(jīng)水幕噴淋凈化后再排 放到大氣中；噴淋水集中匯集到多級(jí)沉淀池，經(jīng)分級(jí)沉 淀，纖維粉塵殘?jiān)^濾脫水后作為燃料，廢水加藥處理 后循環(huán)使用。

1 生產(chǎn)線設(shè)備配置和改造后達(dá)到的目標(biāo)

1.1 生產(chǎn)線設(shè)備配置與干燥旋風(fēng)分離器尾氣排放檢測指標(biāo)

生產(chǎn)線產(chǎn)能為年產(chǎn)16萬m3中/高端家具板、鏤銑板， 纖維質(zhì)量要求高。原料為80%速生桉木，20%雜木、果 木。熱能中心的生物質(zhì)燃料為樹皮、生產(chǎn)廢料、砂光 粉、邊角料等。生產(chǎn)線主要設(shè)備為鎮(zhèn)江中福馬機(jī)械有 限公司的54″熱磨機(jī)；上海人造板機(jī)器廠有限公司連續(xù) 平壓法生產(chǎn)線，壓機(jī)寬4′，長38.5 m；常州聯(lián)合鍋爐有 限公司的32 MW熱能中心。干燥管道現(xiàn)場自制，采用寧 波風(fēng)機(jī)廠干燥風(fēng)機(jī)， 風(fēng)量370 000 m³/h，風(fēng)壓4 700 Pa； 干燥風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門開度80%；干燥旋風(fēng)分離器入口風(fēng)速 17.5 m/s；干燥旋風(fēng)分離器出口風(fēng)速11.2 m/s；干燥旋風(fēng)分 離器排氣口實(shí)測尾氣風(fēng)量150 000×2= 300 000 m³/h。改 造前干燥旋風(fēng)分離器尾氣排放檢測結(jié)果，見表1所示。

1.2 改造后要求達(dá)到的目標(biāo)

1）利用現(xiàn)有的干燥風(fēng)機(jī)和電機(jī)，在不改變現(xiàn)有風(fēng)機(jī) 的風(fēng)量和風(fēng)壓的前提下，保證改造后不影響生產(chǎn)線干燥 能力和生產(chǎn)量。

2）改造后排放尾氣應(yīng)低于國家規(guī)定的大氣污染物綜 合排放標(biāo)準(zhǔn)。

3）投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，操作安全，管理方便。

4）建筑物占地面積小，布局合理、美觀；盡可能利 用現(xiàn)有的干燥機(jī)鋼支架，鋼支架結(jié)構(gòu)牢固，管道及設(shè)備 防腐性能好。

5）基礎(chǔ)土建施工、鋼支架、排氣管道、噴淋系統(tǒng)管道制作和設(shè)備安裝均無需停產(chǎn)，僅在排氣管道與旋風(fēng)分 離器排氣風(fēng)帽對(duì)接時(shí)短時(shí)間停機(jī)，盡量減少停機(jī)時(shí)間。

6）廢水做到零排放，廢纖維殘?jiān)厥辗贌幔瑹o 二次污染。

2 水幕噴淋除塵系統(tǒng)工藝流程及其特點(diǎn) 改造方案設(shè)計(jì)范圍為高效旋風(fēng)分離器出風(fēng)口風(fēng)管 到凈化排氣通道出口，包括排氣管的管道及鋼支架、平 臺(tái)，水幕噴淋系統(tǒng)裝置，分級(jí)過濾沉淀池，纖維粉塵殘 渣過濾脫水分離以及系統(tǒng)的電控、運(yùn)行工藝等。

2.1 水幕噴淋除塵系統(tǒng)工藝流程

1）水幕除塵。旋風(fēng)分離器出口尾氣經(jīng)風(fēng)管擴(kuò)容進(jìn)入 水幕噴淋除塵系統(tǒng)（見圖1），在噴淋除塵管5內(nèi)的不同 高度安裝4套噴淋裝置，前兩套噴淋裝置由16個(gè)扁嘴噴嘴 4組成，每套8個(gè)在管內(nèi)同一高度水平均布；后兩套噴淋 裝置由8個(gè)螺旋噴嘴7組成，每套4個(gè)在管內(nèi)同一高度垂直 朝下均布。每套噴淋裝置由一臺(tái)揚(yáng)程80 m，流量30 m3/h的 不銹鋼耐腐蝕化工離心泵17提供大流量高壓水。16個(gè)水 平均布扁嘴噴嘴4噴出水柱打在噴淋除塵管5中間的反彈 管3上，水柱反彈后形成均勻的水滴與尾氣充分接觸，充 分吸附尾氣中的顆粒物，并隨水沉降下來，去除部分大 顆粒粉塵。尾氣通過噴淋管道進(jìn)入水霧除塵區(qū)域，流速進(jìn)一步降低，水霧除塵區(qū)域安裝的噴淋裝置為兩道螺旋 噴嘴7，能形成均勻分布的水霧，尾氣通過大量的噴淋水 霧發(fā)生接觸、碰撞、氣液傳質(zhì)等一系列復(fù)雜效應(yīng)，細(xì)小 輕微粉塵得到進(jìn)一步凈化，煙氣溫度進(jìn)一步下降。

2）擴(kuò)容沉淀。除塵后的含濕尾氣拐彎減速后進(jìn)入磚 混結(jié)構(gòu)擴(kuò)容方箱9，擴(kuò)容方箱長18 m、寬5 m、高10多米， 容積1 200多立方米。含濕尾氣在大容積的擴(kuò)容方箱里進(jìn) 一步減速，未被噴淋水霧捕捉的粉塵顆粒物因氣流急劇 減速而沉降堆積在箱底。隨后含濕尾氣進(jìn)入排氣通道水 霧分離腔6，雖然含塵尾氣得到了良好地凈化，但有水滴 和水霧帶入尾氣中，成為了含水煙氣（煙氣帶水），必 須將含在煙氣中的水盡量分離出來，這是現(xiàn)有水幕噴淋 除塵系統(tǒng)的主要技術(shù)難點(diǎn)。為此，我們結(jié)合實(shí)際情況， 設(shè)計(jì)一層不銹鋼孔板篩網(wǎng)8水氣分離裝置，使氣水得到良 好地分離，除去大部分水霧，保證出口煙氣濕度。分離 后的煙氣經(jīng)引高排氣煙囪19達(dá)標(biāo)排放。在孔板篩網(wǎng)8的上 下方安裝高壓反沖洗噴槍12，用于定期沖洗堆積在孔板 篩網(wǎng)8上的廢纖維，以保證孔板篩網(wǎng)8的網(wǎng)孔不堵塞。高 壓反沖洗管道與旋風(fēng)分離器的高空滅火增壓系統(tǒng)連接。

3）噴淋水的循環(huán)利用。噴淋除塵管道5內(nèi)除塵后排 出的污水匯集到擴(kuò)容方箱9底部地面，擴(kuò)容方箱底部地面 為中間高四周低結(jié)構(gòu)，四周為水渠，水渠與過濾沉淀池 15連通。污水匯集后，進(jìn)入4級(jí)過濾沉淀池15，每級(jí)沉淀 池都有一臺(tái)可移動(dòng)的潛污泵13來回移動(dòng)，用于把沉淀在 池底部的廢纖維抽到濃縮離心機(jī)18脫水分離，分離出來 的廢纖維直接送熱能中心做為燃料；脫離出來的水流回 沉淀池，進(jìn)行再次沉淀分離。為了提高沉淀分離效率可 加入適量的PAM絮凝劑；運(yùn)行中根據(jù)沉淀池的pH值可適 量加入片堿，以中和沉淀池污水的酸性。較后一級(jí)沉淀 池上方安裝有4臺(tái)耐腐蝕化工離心泵17，抽吸噴淋水進(jìn)行 循環(huán)使用。由于運(yùn)行過程中會(huì)蒸發(fā)部分水分，故需要定 期補(bǔ)充部分清水。結(jié)合生產(chǎn)線設(shè)備定期維修，將沉淀池 的污水定期抽出摻入熱能中心燃料燃燒，減少對(duì)周圍環(huán) 境的污染，從而達(dá)到污水零排放的環(huán)保要求。

2.2 水幕噴淋除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

1）水幕噴淋除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)。每條噴淋除塵管 處理能力150 000 m3/h，噴淋除塵管道直徑φ3.2m，管道 長度48 m，噴淋除塵管出口風(fēng)速4.65 m/s，阻力損失約 100 Pa。材質(zhì)為SUS304 不銹鋼。 噴淋裝置4套，材質(zhì)為SUS304不銹鋼。 孔板篩網(wǎng)裝置1套，材質(zhì)為SUS304不銹鋼。

2）噴淋裝置循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)。設(shè)計(jì)總噴淋量 為120 m3/h，配用噴淋泵型式耐腐蝕化工離心泵，4臺(tái)（3 用1備）流量Q=30 m3/h、揚(yáng)程H=80 m、功率N=18.5 kW。 全不銹鋼潛污泵4臺(tái)，流量Q =15m3/h、揚(yáng)程H = 35 m、功率N= 4 kW。 加藥裝置1套，規(guī)格尺寸φ1 200 mm×1 200 mm，材 質(zhì)為SUS304不銹鋼。 加藥裝置內(nèi)含攪拌機(jī)1臺(tái)，功率N =1.1 kW；給料機(jī) 1臺(tái)，功率N= 0.37 kW；加藥泵1臺(tái)，功率N= 2.2 kW。 過濾（濃縮）離心機(jī)2臺(tái)，每臺(tái)廢纖維較大處理量 20～30 m3/h，功率N=7.5 kW。

3）引高排氣煙囪排放口設(shè)計(jì)參數(shù)。引高排氣煙囪2 個(gè)，高度56 m，排放口尺寸4.6 m×2.6 m，材質(zhì)為SUS304 不繡鋼壓型板。煙囪排放口高度越高, 擴(kuò)容方箱和水霧分 離區(qū)內(nèi)部負(fù)壓越大。

4）過濾（濃縮）離心機(jī)特點(diǎn)。

（1）采用雙轉(zhuǎn)鼓分離，工作過程自動(dòng)連續(xù)，處理量 大，效率高。

（2）小轉(zhuǎn)鼓進(jìn)料，大轉(zhuǎn)鼓采用布料器布料，防止了 物料分布不均造成的震動(dòng)，工作平穩(wěn)可靠，噪音小，無 磨擦與磨損，無發(fā)熱現(xiàn)象，可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)運(yùn)行。

（3）操作簡便，脫水效率高，使用壽命長。

（4）全機(jī)均采用不銹鋼制作，防腐性能好。

2.3 水幕噴淋除塵系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)

干燥旋風(fēng)分離器排出的尾氣通過排氣管道引入水幕 噴淋除塵處理系統(tǒng)，通過水幕噴淋與含塵尾氣充分相互 接觸捕集粉塵微粒后，經(jīng)排氣通道引高排氣煙囪達(dá)標(biāo)排 放。與其他除塵器相比具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。

1）水幕噴淋除塵系統(tǒng)的除塵效率比干式除塵器的除塵效率高, 對(duì)捕集粒徑小于5μm的細(xì)微粉塵和塵粒密度 小的粉塵，效果更好。

2）水幕噴淋除塵系統(tǒng)的除塵效率不僅能與布袋除塵 器和電除塵器媲美，而且還適用于布袋除塵器和電除塵 器不能勝任的除塵條件。水幕噴淋除塵器對(duì)凈化高溫、 高濕、易堵塞、易燃、易爆的含塵氣體具有較高的除塵 效率。

3）水幕噴淋除塵系統(tǒng)在去除含塵氣體中粉塵粒子的 同時(shí)，還可以去除氣體中的某些有毒有害氣態(tài)污染物， 其既可以達(dá)到除塵的目的，又可以對(duì)氣體起到冷卻、凈 化的作用。

4）水幕噴淋除塵系統(tǒng)的投資費(fèi)用、消耗的能源和運(yùn) 行維護(hù)成本比電除塵器等要低。

5）淄博泰鑫和廚衛(wèi)商行工貿(mào)有限公司設(shè)計(jì)的水幕噴淋除塵系 統(tǒng)煙氣流場均勻，粉塵吸收效率高，排氣管道阻力小。 噴淋系統(tǒng)上部兩層采用了不銹鋼管壓制扁嘴噴嘴，輸送 含大顆粒物的污水而不堵塞噴嘴；下部兩層采用了不銹 鋼螺旋噴嘴能均勻地噴霧，霧化顆粒較細(xì)，吸收效率較 高。在擴(kuò)容方箱與排氣通道交界處上方開設(shè)4個(gè)開度可調(diào) 節(jié)的風(fēng)門，可用來調(diào)節(jié)擴(kuò)容方箱內(nèi)部的負(fù)壓。

6）噴淋噴霧裝置使用活接式，配有操作平臺(tái)，便 于維護(hù)和清洗噴頭。噴淋水輸送管道每隔6 m都設(shè)置法 蘭聯(lián)接，方便管道堵塞時(shí)拆卸疏通。噴淋除塵管道采用4 mm厚的SUS304不銹鋼板制作，排氣通道水霧分離區(qū)采 用0.5 mm厚的SUS304不銹鋼壓型板制作,結(jié)構(gòu)牢固美觀， 耐腐蝕性好，使用壽命長。

7）漳州中福木業(yè)有限公司設(shè)計(jì)的水幕噴淋除塵系統(tǒng) 噴淋水循環(huán)利用，采用獨(dú)特設(shè)計(jì)的水泵入口抽吸裝置， 耐腐蝕化工離心泵不用安裝在污水池底部，而是架在水 池上方，這樣可避免因水泵軸封漏水造成電機(jī)浸泡水中 燒毀的事故。

3 水幕噴淋除塵系統(tǒng)能耗指標(biāo)及大氣污染物綜合排放指標(biāo) 1）水幕噴淋除塵系統(tǒng)能耗指標(biāo)。水幕噴淋除塵系統(tǒng) 能耗指標(biāo)見表2。

運(yùn)行年耗電費(fèi)用為820 kW•h/天×0.65元/ kW•h×320天= 17.06萬元。

回收廢纖維折合燃料費(fèi)用。每天分離的干廢纖維 量96 kg/h×24 h =2 304 kg≈2.3 t，年分離的干廢纖維量 2.3 t/天×320天=736 t，折合燃料費(fèi)用736 t×130元/t =9.57 萬元。

由于該水幕噴淋除塵系統(tǒng)操作簡單安全、管理方 便，可由值班機(jī)修、電工等工種人員兼管，無需設(shè)專職 人員，不產(chǎn)生人工費(fèi)用。

2）大氣污染物綜合排放指標(biāo)。干燥旋風(fēng)分離器排放 尾氣經(jīng)水幕噴淋除塵系統(tǒng)處理后大大減少了粉塵、甲醛 的外排，具體數(shù)據(jù)見表3。

經(jīng)計(jì)算，每年可以大幅度降低對(duì)環(huán)境的外排污染物 量，其中粉塵顆粒物為736 t，甲醛為64.8 t，明顯降低了 粉塵及有害氣體等對(duì)周邊環(huán)境的影響，具有明顯的環(huán)境 效益。

4 結(jié)束語

2015年11月，干燥旋風(fēng)分離器排出尾氣改造投入運(yùn) 行，其排出尾氣經(jīng)環(huán)保部門指定的第三方環(huán)保檢測機(jī)構(gòu) 檢測，檢測結(jié)果的各項(xiàng)數(shù)據(jù)均低于國家新環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)值 （見表3），同時(shí)廢水可循環(huán)利用，固廢可直接送至熱能 中心作為燃料燃燒，較好地解決了干燥旋風(fēng)分離器排放 尾氣的污染問題。