无动力除尘器工艺运行管理及变化规律

进入21世纪后，我国东部地区大气重污染天气的年均日数几乎超过每年100d，其中部分大城市区域甚至超过150d。粉尘的粒径越小，越不容易沉降，且会长期漂浮在空气中，对人体健康造成危害。以北京为例，PM2.5有6个重要来源，分别是工业污染、燃煤、土壤尘、生物质燃烧、垃圾焚烧和汽车尾气，这些来源的平均贡献分别为26%，25%，18%，15%，12%和4%。由此可知，粉尘主要污染源为工业污染，而水泥、钢铁和火力发电则是我国粉尘污染较为严重的三大工业。
火电厂在皮带输煤的过程中，由于煤块从前一段皮带到下一段皮带的掉落过程中的撞击和空气剪切力的作用，产生大量粉尘，再加上干燥气候的影响，所造成的厂区污染颇为严重。目前，火电厂的主要除尘设备包括布袋除尘器、旋风除尘器、静电除尘器及湿式除尘器等。与火电厂传统的除尘工艺相比，无动力除尘工艺除尘效果好、运行费用低，比传统的除尘工艺节省投资约20%。
无动力除尘技术属于干法除尘，主要用于皮带运输机转运站除尘。无动力除尘技术打破了传统的除尘原理，运用空气动力学原理，采用压力平衡和闭环流通方式，   大限度地降低物流导管内粉尘空气的压力，使之与外部空间压力趋于平衡。对于胶带运输机、振动筛等设备，无动力除尘工艺的具体流程为：物料在跌落时产生大量负压气流，将倒料槽上部空间密闭；并且设置回流管，将倒料槽与落料管连通。该工艺通过回流管将气流引至物料的入口，形成正压、负压的平衡空间。粉尘在负压气流的引导下，在密闭空间内循环运动，撞击应力板，改变运动方向，直线运动变为曲线运动，降低自身的势能，在重力作用下沉降下来，无须附加任何动力设施。
无动力除尘器适用于物料破碎、筛分、转运系统的除尘，而粉状、磨琢性小、可加湿的物料，也可通过无动力除尘器进行处理。该设备的主要特点包括以下几方面：设备技术新颖，结构简单，易于制造，使用   ；设备可自动循环运行，无须人工控制，无须人员操作；其除尘，无动力消耗；装置无占地，可直接安装在带式输运机的导料槽上；整个工艺运行管理成本低，基本免于维护；该技术无二次污染，除去的粉尘重新回落到物料输运带上，节约了原料，减少了污染。
由无动力除尘器的除尘原理可知，粉尘的运动趋势主要由粉尘静压的相对大小决定，即不同位置粉尘的静压差决定粉尘的流动趋势。因此，本文拟对无动力除尘器进行数值模拟，研究无动力除尘器在不同尺寸下，除尘器内部静压差的变化规律，并以此为基础，选出   优的除尘器尺寸。