大型散货港区干雾抑尘系统的应用.pdf

1 【大型散货港区干雾抑尘系统的应用】目前煤炭占我国一次能源的75％左右， 燃煤火力发电将长期占主导地位干散货港口煤炭、矿石装卸过程中的尘源扩散是港口粉尘污染的主体，据统计，中国煤炭年产量目前突破11亿t，粉尘产生量 46万t；金属矿石约 8 500万 t，粉尘产生量 17万t；非金属矿石约2 200万t，粉尘产生量 415万t粉尘对附近居民生活环境、港口工作环境、 周边自然资源生态环境都有至关重要的影响目前中国港口大气 TSP值普遍超标， 特别是部分老港区中心地带降尘量很大，中心地带降尘值达到400 t／(月? km2)，有些港口的粉尘污染量占所在城市全部粉尘污染量的50％以上，构成较严重的污染问题从20世纪 80年代开始，我国部分科研单位、港口环保部门加大环保投入、研究攻关，逐渐掌握了粉尘起尘规律和模式在沿海港口较大的煤炭堆场数十处，配备了煤污水处理场、煤污水回用处理设施等等但相对而言，各港的环保设施和防除尘水平发展很不平衡，南、北沿海港口的防治效率差别很大， 加之一部分老码头防尘设施陈旧，环保投入无法满足生产的快速发展，粉尘污染形势依然严峻1. 港口作业场所主要产尘点和污染状况煤、矿石码头的粉尘多产生于其输送和转运作业环节，易于产尘的主要环节部位为：1）.翻车机、螺旋卸车机、链斗卸车机卸料。

2）.船舶抓斗卸料3）.堆场堆垛表面和道路4）.皮带机及各输送转运点5）.坑道6）.转船和装车机械装料7）.堆取料机操作有关资料表明， 在煤码头的作业场所内，有大量的生产环节粉尘污染浓度指标超标，有一部分达到严重污染程度，通过部分资料的统计和经验分析，在煤码头装卸作业各环节的污染程度顺序依次为：老坑道、螺旋卸车机、装船机、翻车机、堆场堆垛、翻车机下坑道，皮带机转运点，其中老式坑道内的粉尘污染最为严重2. 散货港区除尘技术现状目前，港口系统广泛应用的除尘技术主要有干式除尘和湿式除尘两大类1）.干式除尘2 干式除尘基本以布袋除尘和静电除尘两种技术应用较广，其除尘流程类似： 将污染空气吸入除尘设备，处理后，将洁净气体排人大气因此，干式除尘对已进入进风室的空气除尘效果较好但对于无组织排放的粉尘空气，由于无法将所有污染空气全部吸入进风室，除尘效果大打折扣，导致操作环境差，职业病危害大，且存在粉尘二次污染问题由于干式除尘的缺点，因此，大部分翻车机、堆取料机及装船机采用湿式除尘的方式2）.湿式除尘湿式除尘主要以喷淋除尘和药剂除尘为主，其中药剂除尘是喷淋除尘技术的延伸，将抑尘药剂加入喷淋设备中，提高抑尘效果。

原理为对起尘点喷水，增加湿度使粉尘不再扬起对无组织排放的粉尘具有抑制作用，但水雾颗粒大，处理细小粉尘的能力比较低，抑尘效果差，耗水量大，冬季无法正常使用3. 干雾抑尘原理1976年4月美国（煤炭时代杂志）发表的题为“科罗拉多煤矿学院解决可吸入尘埃的控制”一文中提到：“水雾颗粒与尘埃颗粒大小相近时吸附、过滤、凝结的几率最大当含尘粒的气流绕过雾滴时， 雾滴捕捉住气流中尘粒的机率与雾滴的直径有关雾滴大时， 尘粒仅仅是随着气流绕过雾滴而未被捕捉雾滴与尘粒径相近时，更易于相撞而捕捉住尘粒干雾正是应用这一原理产生5μm以下，与超细的粉尘粒径相近的雾滴来有效捕获粉尘的由于雾滴微细，部分雾滴会在空气中迅速蒸发， 使局部空间中的相对湿度迅速饱和，饱和后的水汽会以尘粒为核凝聚，使尘粒直径不断增大，直至落下从而在污染源头控制可吸入粉尘颗粒对人体的伤害其抑尘流程见图1图 1. 干雾抑尘系统流程图4. 干雾抑尘装置组成干雾抑尘装置采用模块化设计技术，由于雾抑尘机、电控系统、多功能系统、流量控制系统、3 喷雾抑尘箱、空气压缩机、储气罐、水气连接管线、电伴热系统和自动控制系统等组成1)干雾抑尘机干雾抑尘机将气、水过滤后，以设定的气压、水压、气流量、水流量按开关程序控制电磁阀打开或关闭，经管道输送到喷雾箱中，实现喷雾抑尘。

它由电控系统、多功能控制系统、流量控制系统组成安装在IP55标准箱体内，有进气管接口(DN80)1 个，进水管接口(DN40)1 个，出气管接口(DN65)2 个，出水管接口(DN25)2 个面板上有气、水压力表和电控系统按钮及指示灯2)电控系统电控系统是干雾抑尘装置的控制中心，集合了可编程控制器、保护电路、 继电器以及与它们相关的元器件 为用户提供自动和手动两种操作模式，在自动操作模式时，可自动接收远程触发信号启动或停止喷雾器喷雾；在手动模式时， 操作人员可以按压操作按钮启动或停止喷雾器喷雾用户还可以通过 PLC设置接口修改喷雾周期及管道吹扫时间等3)多功能系统多功能系统是将外接水源的水中悬浮物过滤掉达到喷雾器所要求使用的标准，它集合了所有的过滤器、 电磁控制阀、 管道吹扫阀和压力传感器从系统上游给水处的管连接到终端喷雾器的所有元器件，都采用不锈钢、铜、尼龙等耐腐蚀性材料4)流量控制系统流量控制系统调节空气和水的压力及流量，并通过分配器和阀门分配到各喷雾箱5)喷雾抑尘箱喷雾抑尘箱接收由干雾机输送来的气、水并将其转化成水滴直径为1～10μ m的干雾，按干雾机的控制指令喷向抑尘点当干雾与粉尘颗粒相互接触、碰撞时， 使粉尘颗粒相互粘结、凝聚而变大，并在自身的重力作用下沉降，从而达到抑尘的作用。

6)空压机空压机的作用是为干雾抑尘装置提供标准气源常用空压机品牌有：阿特拉斯、复盛、优耐特斯等7)储气罐储气罐的作用是将空压机排出的压缩空气储存起来，满足干雾机的瞬时用气量当储气罐压力低于设定值时，空压机启动，将压缩空气补入储气罐，保证系统正常运转所需的气量8)水气连接管线将干雾机、喷雾箱、空压机、储气罐、水源等用不同管径的不锈钢管按要求连接起来9)电伴热系统4 电伴热系统分布在干雾机、喷雾箱及水、气管路上，当环境温度低于5℃时使用10)自动控制线路自动控制系统将干雾抑尘机与现场设备的控制信号连接起来，实现自动控制 有手动和全自动两种控制模式 在自动操作模式下，喷雾操作由干雾抑尘系统的一体机根据中控室远程信号自动控制，可以实现无人操作运行，降低现场操作工人劳动强度干雾抑尘系统具备向远方反馈系统内部各种报警及运行信号的功能，包括开机、关机、过滤器堵塞、电伴热带工作、干雾抑尘系统自动／手动运行状态指示等在手动操作模式下，可由现场操作人员在文本显示器上选择启动或停止喷雾箱作业5. 干雾抑尘装置的优势与同类其它除尘设备比较，无论从治理效果、 物料损失、 运行费用等方面均优于其它几种设备，是一种较为理想的现代除尘装置。

图2给出的是干雾抑尘装置、布袋过滤器、静电除尘器以及喷水抑尘几种除尘方式的定性比较5 图 2. 除尘方式对比干雾抑尘装置的主要特点有：1）.抑尘效果好干雾抑尘系统主要的特点是突破了传统的抑尘方法，减去了粉尘的收集、管道运输和粉尘的后期处理过程， 直接在粉尘的起尘位置进行抑制，从粉尘的源头进行治理干雾抑尘适用于任何工矿、任何性质的粉尘，对10 um以下的可吸人性粉尘的治理效果最佳，抑尘率高达96％以上，避免矽肺病危害开放或半开放式无组织排放污染源(如翻车机房、装车楼、落渣口、堆取料机、卸船机、装船机、堆取料机等 )治理后现场粉尘浓度能稳定低于10— 50mg／Nm3 以下 (视不同物料初始粉尘浓度而定 )，甚至在封闭式无组织排放污染源(如破碎机房、筛分楼，皮带运输转运站等)可达到 3.5-10 mg／Nm3以下 (视封闭良好与否而定)2）.设备的使用不受季节限制千雾抑尘装置的另一主要优势就是一年四季均可使用，尤其表现在北方冬季的使用上冬季可正常使用且车间温度基本不变(其它传统的除尘设备，使用负压原理操作，带走车间内大量热量需增加车间供热量)这主要是因为干雾抑尘装置采用先进的技术，在装置中配有伴热带，喷出的干雾在冬季不会结成小冰滴。

从而不会影响冬季抑尘效果而且当使用温度低于5℃时，保温系统开始运行3）.节约资源和资金、安全可靠干雾抑尘装置耗水量小，物料湿度增加重量比0．02％一 0．05％，物料 (煤)无热值损失，无二次污染 占地面积小， 操作方便， PLC全自动控制 干雾抑尘系统设备投入少，运行维护费用低(半年维护一次 )，一次的维护费用只需要2000—3000元大大降低粉尘爆炸几率，可以减少消防设备投入4）.简化了除尘管理工作目前的抽风除尘系统除尘设备多，管理量大 微米级干雾抑尘只需将水、压缩空气送至各产尘点，实现就地抑尘6. 存在的问题6 1)采用干雾抑尘系统，将原有的干式除尘方式改为洒水除尘方式，增加了转运站内环境湿度对设备的防腐要求较高2)不可避免地会产生一定的煤污水，造成水污染，但可通过污水处理系统进行回收处理3)对各季节洒水量的控制要求较高，用水量小达不到除尘效果，用水量大则可能会对设备运行产生影响，例如造成设备的打滑、跑偏等冬季更需控制用水量，避免水大量喷到设备上，造成设备表面结冰7. 结语粉尘是影响港口高效、安全和洁净生产的主要因素大型散货港区粉尘产生的原因复杂，粉尘防治效果也由多种因素决定经过应用证明干雾抑尘装置在大型散货港区的翻车机房，皮带机接口、装卸船机、筛分塔、转接塔等部位上的使用达到了《大气污染物综合排放标准》要求，尤其对冬季在无组织排放场所固定污染源的密闭或半密闭的超细可吸入粉尘治理起到了很好的作用，填补了我国在抑制直径5μm以下可吸入粉尘技术应用的空白，其所产生的经济效益和社会效益非常可观，基本上解决了冬季防尘的问题以及干式除尘造成的二次污染问题，其在高污染企业的应用前景非常广泛。