沥青拌和站沥青烟静电除尘技术探究

沥青拌和站沥青烟静电除尘技术探究

王庆军

徐州徐工养护机械有限公司  江苏省徐州市  221005

摘要：沥青拌和站是道路施工中常用的设备，但沥青拌和过程中产生的沥青烟污染严重影响了环境和工人的健康，而静电除尘技术作为一种高效的空气污染治理技术，具有优异的除尘效果和节能环保的特点。对于沥青拌和站的沥青烟治理，静电除尘技术的应用仍面临一些挑战和难题，因此，对沥青拌和站沥青烟静电除尘技术的探究和研究具有重要意义，能够为解决沥青拌和站沥青烟污染问题提供科学依据和技术支撑。

关键词：沥青拌和站；沥青烟；静电除尘技术

1. 静电除尘技术在沥青拌和站中的应用原理

1.1 静电除尘技术应用原理

静电除尘技术在沥青拌和站中的应用原理是基于静电吸附和除尘的原理，这种技术利用电场的作用将沥青烟带电，然后通过电场力将其吸附在集尘板上，完成对沥青烟的除尘处理。具体而言，静电除尘设备包括带电极和集尘板两部分，通过直流高压源为带电极提供高压电场。当沥青烟经过带电极时，由于电场的影响，沥青烟粒子带上了正负电荷。随后，带电的沥青烟粒子受到电场力的作用，被吸附到集尘板上。在集尘板上积累的沥青烟会逐渐增多，形成一层厚度较大的叫做灰皮的物质。为了保持除尘效果，需要定期对集尘板进行清灰处理，以移除灰皮。静电除尘技术在沥青拌和站中的应用原理可有效去除细小粒径的沥青烟，减少沥青烟的排放浓度，达到环保要求，该技术具有除尘效率高、能耗低、操作维护方便等优点，因此被广泛应用于沥青拌和站的沥青烟控制中[1]。

1.2 静电除尘技术流程步骤

静电除尘技术是一种利用静电原理去除沥青烟的方法，其工作流程主要包括三个步骤：带电、吸附和清洁。在沥青拌和站的烟道中设置静电带电装置，通过高压电源产生高电压，使带电极带正电荷，形成一个强电场，沥青烟颗粒在顺流运动时，由于带电极的作用，沥青烟颗粒会受到电场力的吸引而带上正电荷。

接着设立集尘板，这是一个具有良好导电性的金属板，放置在沥青烟流通的位置，带正电荷的沥青烟颗粒会被集尘板上的负电荷所吸引，从而达到吸附的效果。集尘板的表面可以涂覆绝缘材料，避免电荷的泄漏。最后是清洁过程，当集尘板上的沥青烟积累较多时，需要进行清洁处理。一般采用的方法是通过清灰装置，如振动清灰器、气浪清灰装置等，这些装置会产生震动或气流，使集尘板上的沥青烟颗粒脱落，回收到集尘仓或进行后续处理。

2 沥青拌和站沥青烟静电除尘工艺设计

2.1 静电除尘工艺设计

某沥青拌合站沥青烟浓度为6~8g·Nm-3，为确保除尘滤达到96%以上，静电除尘器的收尘面积设置为163平方米。针对沥青拌和站沥青烟含量过高这一问题，在静电除尘器前安装旋风除尘器，在低温时期可以使用蒸汽进行保温，工艺流程见图1。在此过程中，沥青烟经过两个除尘器，然后经过静电净化器完成净化，通过烟囱排放到空气中，过程中收集到的焦油通过专门的排放阀门定时排放[2]。

图1 静电除尘器工艺流程

2.2 净化分离装置的工艺设计

沥青烟在进入旋流器后，沿着灰斗内壁自顶向下进行回转，并在此过程中，有一小股气流在径向上向中央移动。大多数旋流在抵达锥筒底部之后，转向绕轴上升，最终通过排气管排出。沥青烟中的大颗粒焦油被离心力收集到管壁上，沿着管壁滑入灰斗，通过专门的沥青排放阀定时排放。设计了一种新型的双管式旋风收尘器，该收尘器的单管管径为750mm，入口管截面200mm×480mm，排气管长度为1100mm。当沥青烟进入静电除尘器时，会发生电晕放电，将其中的焦油粒带电，带电的焦油粒在电场力作用下，被沉降电极吸附，电荷在沉降电极上被捕获，焦油靠自身重力沿着内壁滑入灰斗，通过专门的沥青排污阀将其排放出去。

静电除尘器为直立式，共使用55根210mm直径的钢管，极板面积为163m2。该静电除尘器具有极板电流密度分布均匀、不会飞灰等优点，且处理后的焦油容易收集。热合金电晕线包括电晕线、吊架和支承套管等。在静电除尘器中，电晕线直径2.5mm，长度为5000mm，此电晕线具有制造简便，电流量大，刚度强，不易变形等优点。支承套由电气瓷套、电瓷柱两层隔离，确保装置安全性。除尘器应用与其在电场截面上的气流速度是否均匀有关。在电场截面上，由于流场气流不均，在某些地方会形成串流区，而在另一些地方则会形成速度很小的滞流区或涡流区。在较低流速下提高的除尘效率，不足以弥补在较高流速造成的效率下降损失。在净化器进气室中，为了使气流分配更加均匀，在进气箱中设有一个圆孔形状的气流分布板，板的厚度为3mm，板上孔隙率是60%，孔大小为直径50m。

2.3 供电装置设计

供电装置应用可控硅微机，对高压静电硅整流设备加以控制，整套装置包括一台高压整流变压器及一台自控柜，其中一台高压整流变压器设在户外，一台自控柜设在房间内。该变压器由升压变压器，高压硅整流器，高频滤波电容器，高电压检测电阻等几部分构成，具有高电压电源设备起停及事故时自动跳闸和报警功能。在净化系统设计中，选用数字显示调节仪作为显示器，该设备能够显示温度、压力等参数，还可按要求实现对设备的监控及报警，并能对风机、阀门的开启和关闭进行控制。

2.4 保温技术

使用双管旋风除尘器以及静电除尘器捕集焦油，为了使除尘器内壁保持高温状态，在除尘器外壁上设有一层厚100 mm的硅酸盐板进行隔热。除此之外，对于电晕线、沉降极管等部位采取保温措施，在沉降极管与内壁之间通入蒸汽，并通过调整蒸汽阀门，将其内部温度维持在80℃，无论沥青烟还是大气温度产生，这两个部位的温度均大于焦油熔点，从而解决沉降极管、电晕线上焦油凝固导致电流逐渐减小，影响净化效率，净化系统失效等问题[3]。

4 沥青拌和站沥青烟静电除尘技术应用

4.1运行情况

经济效益方面，沥青烟静电除尘系统自运行后，每天可产生300～400kg焦油，能够为沥青拌和站带来更高经济收入。在社会效益方面，沥青拌和站运用沥青烟静电除尘技术后，生产企业内部以及外部环境的空气质量得到大幅改善，可见该技术具有绿色环保特点，具有较高社会效益。

4.2环境监测结果

沥青拌和站在使用沥青烟静电除尘技术后开展环境监测，检测结果如表1所示，结果便面排放有害物浓度没有超过相关标准，可见静电除尘技术具有良好应用效果。

表1 静电除尘前后沥青烟浓度变化

结语

通过对沥青拌和站沥青烟静电除尘技术的探究，我们发现该技术在治理沥青烟方面具有显著效果。静电收集器的应用可以有效吸附和除尘沥青烟颗粒，从而降低了沥青烟排放浓度，减少了环境污染，这项研究为沥青拌和站沥青烟治理提供了新的思路和方法，对于改善施工环境、保护生态环境具有重要意义。然而，还需要进一步开展相关研究，以优化和完善静电除尘技术，促进其在实际应用中的推广和应用。

参考文献

[1]徐勤敏,朱亚光,徐培蓁.沥青拌和站回收粉制备泡沫混凝土的性能研究[J].青岛理工大学学报,2024,45(01):59-65.

[2]杨威,熊文君.沥青拌和站回收粉对水泥砂浆路用性能影响分析[J].交通科技与管理,2023,4(03):99-101.

[3]赵全文,张巧宁.沥青拌和站管理措施及节能降耗策略[J].四川建材,2022,48(07):7-8.