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云立方微米級(jí)干霧抑塵裝備在發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用
來源:市場(chǎng)部
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作者:smartfog
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發(fā)布時(shí)間: 2016-03-15
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燃煤電廠的燃料進(jìn)廠后，先經(jīng)過翻卸、給煤機(jī)械、皮帶多段轉(zhuǎn)運(yùn)、破碎、篩分、犁煤等各種設(shè)備進(jìn)入原煤倉(cāng)。在整個(gè)輸送工藝過程中，伴隨著產(chǎn)生一次塵化氣流、轉(zhuǎn)段落差、破碎設(shè)備鼓風(fēng)量、落煤管與水平夾角、皮帶速度等參數(shù)值越高，塵化程度就越大。
燃煤電廠的燃料進(jìn)廠后，先經(jīng)過翻卸、給煤機(jī)械、皮帶多段轉(zhuǎn)運(yùn)、破碎、篩分、犁煤等各種設(shè)備進(jìn)入原煤倉(cāng)。在整個(gè)輸送工藝過程中，伴隨著產(chǎn)生一次塵化氣流、轉(zhuǎn)段落差、破碎設(shè)備鼓風(fēng)量、落煤管與水平夾角、皮帶速度等參數(shù)值越高，塵化程度就越大。一次化氣流會(huì)把<200μm的煤塵揚(yáng)起，使局部空氣塵化而形成塵源，塵源周邊的空氣被誘導(dǎo)、擾動(dòng)而形成二次氣流。二次氣流將一次塵化氣流向四周擴(kuò)散、蔓延，造成二次揚(yáng)塵。人長(zhǎng)期在粉塵污染嚴(yán)重的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，生命健康會(huì)受到嚴(yán)重的危害。而且粉塵落到機(jī)器部件上，會(huì)加速轉(zhuǎn)動(dòng)部件的磨損。因此，火力發(fā)電廠在建設(shè)之初根據(jù)環(huán)保要求必須設(shè)計(jì)加裝除塵裝置。
1 輸煤系統(tǒng)除塵裝置的使用現(xiàn)狀
目前，輸煤系統(tǒng)除塵技術(shù)主要分為干式除塵與濕式除塵兩種形式。常用的干式除塵技術(shù)主要有靜電除塵和布袋除塵。對(duì)于已進(jìn)入進(jìn)風(fēng)室的空氣可以通過布袋除塵技術(shù)降低含塵量，但它只能針對(duì)已進(jìn)入進(jìn)風(fēng)室的空氣進(jìn)行除塵，不能將污染空氣全部吸進(jìn)進(jìn)風(fēng)室，因而對(duì)無組織排放的粉塵空氣除塵效果不太明顯。靜電除塵需嚴(yán)格控制設(shè)備安裝維護(hù)質(zhì)量，且會(huì)過多擠占作業(yè)面。因而業(yè)界普遍推崇濕式除塵技術(shù)。常用的濕式除塵技術(shù)有藥劑除塵和噴淋除塵。從某種意義上講，藥劑除塵技術(shù)是基于噴淋除塵技術(shù)延伸出來的，其技術(shù)原理是在噴淋設(shè)備中加入抑塵藥劑，通過對(duì)起塵點(diǎn)噴水起到加濕的作用，從而抑止粉塵產(chǎn)生。運(yùn)用濕式除塵技術(shù)抑止無組織排放的粉塵比干式除塵的效果好。但濕式除塵水霧顆粒大，需水量大，冬季不宜使用，而且這種技術(shù)很難將細(xì)小粉塵徹底清除。
2 微米級(jí)干霧抑塵裝置的抑塵原理
微米級(jí)干霧抑塵裝置是利用干霧噴霧器產(chǎn)生的10μm以下的微細(xì)水霧顆粒，將細(xì)小的粉塵顆粒聚結(jié)在一起形成大的粉塵顆粒，在自身重力的牽引下逐漸沉降。細(xì)小的粉塵沾水后相互聚結(jié)形成大的粉塵顆粒，但極小的粉塵顆粒只有當(dāng)水滴呈干霧狀態(tài)，或通過添加表面活性劑使水表面張力縮小時(shí)才能相互聚結(jié)。若粉塵的粒徑比水霧粒徑小，則粉塵顆粒與水霧顆粒接觸面積小，粉塵便會(huì)被水霧顆粒周圍的氣流推動(dòng)著運(yùn)動(dòng)而不會(huì)相互粘結(jié)，抑塵效果就無法達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)；若水霧的粒徑和粉塵的粒徑基本相似，則揚(yáng)塵時(shí)粉塵顆粒在運(yùn)動(dòng)中會(huì)與水霧顆粒充分接觸，很容易在水的作用下相互粘結(jié)形成大的粉塵顆粒。由此可見，粉塵聚結(jié)的機(jī)率是隨著水霧顆粒的減小而逐漸增大的，而且聚結(jié)的粉塵團(tuán)越大，其沉落量越大。水霧對(duì)粉塵的“過濾”作用就形成了。微米級(jí)干霧抑塵裝置是將壓縮空氣為聲波震蕩器提供驅(qū)動(dòng)力，利用高頻聲波使水霧化成1-10μm的霧狀顆粒。壓縮氣流通過噴頭共振室向粉塵發(fā)生點(diǎn)噴射水霧顆粒，使細(xì)小的粉塵顆粒聚結(jié)成團(tuán)，靠自身重力沉落，由此達(dá)到防塵抑塵的目的。
3 微米級(jí)干霧抑塵裝置的組成
微米級(jí)干霧抑塵裝置的組成部分主要有微米級(jí)干霧機(jī)、螺桿式空氣壓縮機(jī)、配電箱、水氣分配器、水氣連接管線、儲(chǔ)氣罐、電伴熱帶、控制信號(hào)線、萬(wàn)向節(jié)噴霧器總成組成。
?、傥⒚准?jí)干霧機(jī)：干霧抑塵機(jī)由流量控制系統(tǒng)、多功能控制系統(tǒng)和電控系統(tǒng)構(gòu)成，采用IP55級(jí)防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。面板上有氣、水壓力表和電控系統(tǒng)按鈕，且設(shè)有集成化編程的電控模塊實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。②螺桿式空氣壓縮機(jī)：為干霧抑塵系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的氣源。③儲(chǔ)氣罐：在空壓機(jī)排氣量達(dá)不到微米級(jí)干霧機(jī)瞬時(shí)排量標(biāo)準(zhǔn)的情況下，先將儲(chǔ)存從螺桿式空氣壓縮機(jī)排出的壓縮空氣，為微米級(jí)干霧機(jī)瞬時(shí)用氣儲(chǔ)備足夠的空氣。④配電箱：配電箱是整個(gè)裝置的配電系統(tǒng)，根據(jù)用電功率的不同，配電箱略有區(qū)別。⑤水氣分配器：通過水氣分配器實(shí)現(xiàn)水、氣、電主管線與萬(wàn)向節(jié)噴霧器總成的連接，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況通過PLC控制實(shí)現(xiàn)各萬(wàn)向節(jié)噴霧器總成分別噴霧。⑥萬(wàn)向節(jié)噴霧器總成：它由噴頭、噴頭固定座、萬(wàn)向節(jié)接頭、防護(hù)鋼管、水、氣連接管組成（如圖1所示）。噴嘴的周圍設(shè)置鋁合金殼體并配接水氣管線構(gòu)成萬(wàn)向節(jié)噴霧器總成。球形鋁合金保護(hù)殼體可調(diào)節(jié)噴霧方向，并可防止物料在運(yùn)輸過程中直接撞擊噴嘴。⑦水氣連接管線：水氣連接管線用于微米級(jí)干霧機(jī)和噴霧器的連接。⑧電伴熱帶：用于冬季保溫防凍（某些場(chǎng)合適用）。本系統(tǒng)如需要冬季防凍措施，各個(gè)系統(tǒng)以及所有水管道都可以加裝暖板或電伴熱帶加熱，而且可配套安裝保溫防凍材料。⑨控制信號(hào)線：控制信號(hào)線用于微米級(jí)干霧機(jī)的控制系統(tǒng)。
微米級(jí)干霧抑塵裝置流程：微米級(jí)干霧抑塵裝置流程圖如圖2所示，當(dāng)被抑塵設(shè)備作業(yè)時(shí)，微米級(jí)干霧機(jī)同步工作，使氣、水經(jīng)過微米級(jí)干霧機(jī)，進(jìn)入噴霧器組件實(shí)現(xiàn)噴霧。
應(yīng)用效果及經(jīng)濟(jì)效益：微米級(jí)干霧抑塵技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用可以說是在全國(guó)范圍內(nèi)的率先嘗試，因而技術(shù)的先進(jìn)性可見一斑。微米級(jí)干霧抑塵裝置不僅有效降低了氣體中的粉塵含量，大大改善了防塵抑塵效果，而且提高了環(huán)保行業(yè)自動(dòng)化水平，為現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的人員提供了一個(gè)安全、潔凈的工作環(huán)境。實(shí)踐證明，微米級(jí)干霧抑塵裝置應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，必將產(chǎn)生廣泛的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。具體來說，該裝置的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面：
第一，降低煤炭損耗：在實(shí)測(cè)中，微米級(jí)干霧抑塵裝置的抑塵率高達(dá)90%，照此計(jì)算，一套輸煤系統(tǒng)一年可節(jié)省上百萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)損失；第二，控制需水量：以往的干濕式抑塵裝置需水量大，因而原煤通常含水量較高，而微米級(jí)干霧抑塵裝置應(yīng)用在電廠輸煤線路上以后，節(jié)省了90%的噴水量，也減少了輸煤系統(tǒng)水沖洗衛(wèi)生用水量；第三，降低熱值損失：因大量使用中水除塵，煤炭本身的熱值損耗嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，煤炭外水分每增加1%，煤的低位發(fā)熱量會(huì)相應(yīng)降低1%；第四，減少了清掃聞聲和清理沉淀池的勞動(dòng)強(qiáng)度：原噴水抑塵裝置，噴水量過大會(huì)造成粘煤、堵煤，而且要定期清理污水沉淀。微米級(jí)干霧抑塵裝置無需頻繁清理粘煤、堵煤和沉淀池積煤，解放了人力、降低了人工費(fèi)用。第五，省去交納粉塵超標(biāo)的罰款：原戶外噴水抑塵裝置因冬季結(jié)凍，無法使用。布袋除塵裝置抑塵效果達(dá)不到環(huán)保部門的要求，極易導(dǎo)致粉塵排放量超標(biāo)，企業(yè)每年要為此上繳罰款。微米級(jí)干霧抑塵裝置可在冬季惡劣的室外環(huán)境下正常使用，為企業(yè)節(jié)省了一筆不小的開支。
相較于與傳統(tǒng)除塵裝置來說，微米級(jí)干霧抑塵裝置的優(yōu)點(diǎn)顯而易見：①直接在起塵點(diǎn)（源頭處）進(jìn)行粉塵治理；②針對(duì)10μm以下的可吸入行粉塵，治理效果高達(dá)96%；③除塵設(shè)備投入少，占地面積小，易安裝調(diào)試和維修；④全自動(dòng)控制，操作方便，運(yùn)行費(fèi)用低；⑤需水量極少，且煤料熱值損失??；⑥不會(huì)造成二次污染；⑦冬季冰點(diǎn)以下仍可正常使用；⑧避免矽肺病的危害；⑨霧化效果好，不易造成輸煤系統(tǒng)的粘煤和堵煤。
微米級(jí)干霧抑塵裝置在火電廠輸煤系統(tǒng)中的使用，效果明顯優(yōu)于之前的除塵系統(tǒng)，徹底解決了火電廠輸煤系統(tǒng)中的粉塵治理難題，改善了工作環(huán)境、減輕了工作強(qiáng)度、控制了職業(yè)病發(fā)病率，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保達(dá)標(biāo)。相對(duì)于微米級(jí)干霧抑塵裝置一次性投入較高，但是相對(duì)于高回報(bào)的經(jīng)濟(jì)效益來說，這樣的造價(jià)水平是值得的，在火電廠以外的礦山、港口等各個(gè)領(lǐng)域也顯示出非常好的應(yīng)用前景。
1 輸煤系統(tǒng)除塵裝置的使用現(xiàn)狀
目前，輸煤系統(tǒng)除塵技術(shù)主要分為干式除塵與濕式除塵兩種形式。常用的干式除塵技術(shù)主要有靜電除塵和布袋除塵。對(duì)于已進(jìn)入進(jìn)風(fēng)室的空氣可以通過布袋除塵技術(shù)降低含塵量，但它只能針對(duì)已進(jìn)入進(jìn)風(fēng)室的空氣進(jìn)行除塵，不能將污染空氣全部吸進(jìn)進(jìn)風(fēng)室，因而對(duì)無組織排放的粉塵空氣除塵效果不太明顯。靜電除塵需嚴(yán)格控制設(shè)備安裝維護(hù)質(zhì)量，且會(huì)過多擠占作業(yè)面。因而業(yè)界普遍推崇濕式除塵技術(shù)。常用的濕式除塵技術(shù)有藥劑除塵和噴淋除塵。從某種意義上講，藥劑除塵技術(shù)是基于噴淋除塵技術(shù)延伸出來的，其技術(shù)原理是在噴淋設(shè)備中加入抑塵藥劑，通過對(duì)起塵點(diǎn)噴水起到加濕的作用，從而抑止粉塵產(chǎn)生。運(yùn)用濕式除塵技術(shù)抑止無組織排放的粉塵比干式除塵的效果好。但濕式除塵水霧顆粒大，需水量大，冬季不宜使用，而且這種技術(shù)很難將細(xì)小粉塵徹底清除。
2 微米級(jí)干霧抑塵裝置的抑塵原理
微米級(jí)干霧抑塵裝置是利用干霧噴霧器產(chǎn)生的10μm以下的微細(xì)水霧顆粒，將細(xì)小的粉塵顆粒聚結(jié)在一起形成大的粉塵顆粒，在自身重力的牽引下逐漸沉降。細(xì)小的粉塵沾水后相互聚結(jié)形成大的粉塵顆粒，但極小的粉塵顆粒只有當(dāng)水滴呈干霧狀態(tài)，或通過添加表面活性劑使水表面張力縮小時(shí)才能相互聚結(jié)。若粉塵的粒徑比水霧粒徑小，則粉塵顆粒與水霧顆粒接觸面積小，粉塵便會(huì)被水霧顆粒周圍的氣流推動(dòng)著運(yùn)動(dòng)而不會(huì)相互粘結(jié)，抑塵效果就無法達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)；若水霧的粒徑和粉塵的粒徑基本相似，則揚(yáng)塵時(shí)粉塵顆粒在運(yùn)動(dòng)中會(huì)與水霧顆粒充分接觸，很容易在水的作用下相互粘結(jié)形成大的粉塵顆粒。由此可見，粉塵聚結(jié)的機(jī)率是隨著水霧顆粒的減小而逐漸增大的，而且聚結(jié)的粉塵團(tuán)越大，其沉落量越大。水霧對(duì)粉塵的“過濾”作用就形成了。微米級(jí)干霧抑塵裝置是將壓縮空氣為聲波震蕩器提供驅(qū)動(dòng)力，利用高頻聲波使水霧化成1-10μm的霧狀顆粒。壓縮氣流通過噴頭共振室向粉塵發(fā)生點(diǎn)噴射水霧顆粒，使細(xì)小的粉塵顆粒聚結(jié)成團(tuán)，靠自身重力沉落，由此達(dá)到防塵抑塵的目的。
3 微米級(jí)干霧抑塵裝置的組成
微米級(jí)干霧抑塵裝置的組成部分主要有微米級(jí)干霧機(jī)、螺桿式空氣壓縮機(jī)、配電箱、水氣分配器、水氣連接管線、儲(chǔ)氣罐、電伴熱帶、控制信號(hào)線、萬(wàn)向節(jié)噴霧器總成組成。
?、傥⒚准?jí)干霧機(jī)：干霧抑塵機(jī)由流量控制系統(tǒng)、多功能控制系統(tǒng)和電控系統(tǒng)構(gòu)成，采用IP55級(jí)防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。面板上有氣、水壓力表和電控系統(tǒng)按鈕，且設(shè)有集成化編程的電控模塊實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。②螺桿式空氣壓縮機(jī)：為干霧抑塵系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的氣源。③儲(chǔ)氣罐：在空壓機(jī)排氣量達(dá)不到微米級(jí)干霧機(jī)瞬時(shí)排量標(biāo)準(zhǔn)的情況下，先將儲(chǔ)存從螺桿式空氣壓縮機(jī)排出的壓縮空氣，為微米級(jí)干霧機(jī)瞬時(shí)用氣儲(chǔ)備足夠的空氣。④配電箱：配電箱是整個(gè)裝置的配電系統(tǒng)，根據(jù)用電功率的不同，配電箱略有區(qū)別。⑤水氣分配器：通過水氣分配器實(shí)現(xiàn)水、氣、電主管線與萬(wàn)向節(jié)噴霧器總成的連接，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況通過PLC控制實(shí)現(xiàn)各萬(wàn)向節(jié)噴霧器總成分別噴霧。⑥萬(wàn)向節(jié)噴霧器總成：它由噴頭、噴頭固定座、萬(wàn)向節(jié)接頭、防護(hù)鋼管、水、氣連接管組成（如圖1所示）。噴嘴的周圍設(shè)置鋁合金殼體并配接水氣管線構(gòu)成萬(wàn)向節(jié)噴霧器總成。球形鋁合金保護(hù)殼體可調(diào)節(jié)噴霧方向，并可防止物料在運(yùn)輸過程中直接撞擊噴嘴。⑦水氣連接管線：水氣連接管線用于微米級(jí)干霧機(jī)和噴霧器的連接。⑧電伴熱帶：用于冬季保溫防凍（某些場(chǎng)合適用）。本系統(tǒng)如需要冬季防凍措施，各個(gè)系統(tǒng)以及所有水管道都可以加裝暖板或電伴熱帶加熱，而且可配套安裝保溫防凍材料。⑨控制信號(hào)線：控制信號(hào)線用于微米級(jí)干霧機(jī)的控制系統(tǒng)。
微米級(jí)干霧抑塵裝置流程：微米級(jí)干霧抑塵裝置流程圖如圖2所示，當(dāng)被抑塵設(shè)備作業(yè)時(shí)，微米級(jí)干霧機(jī)同步工作，使氣、水經(jīng)過微米級(jí)干霧機(jī)，進(jìn)入噴霧器組件實(shí)現(xiàn)噴霧。
應(yīng)用效果及經(jīng)濟(jì)效益：微米級(jí)干霧抑塵技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用可以說是在全國(guó)范圍內(nèi)的率先嘗試，因而技術(shù)的先進(jìn)性可見一斑。微米級(jí)干霧抑塵裝置不僅有效降低了氣體中的粉塵含量，大大改善了防塵抑塵效果，而且提高了環(huán)保行業(yè)自動(dòng)化水平，為現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的人員提供了一個(gè)安全、潔凈的工作環(huán)境。實(shí)踐證明，微米級(jí)干霧抑塵裝置應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，必將產(chǎn)生廣泛的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。具體來說，該裝置的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面：
第一，降低煤炭損耗：在實(shí)測(cè)中，微米級(jí)干霧抑塵裝置的抑塵率高達(dá)90%，照此計(jì)算，一套輸煤系統(tǒng)一年可節(jié)省上百萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)損失；第二，控制需水量：以往的干濕式抑塵裝置需水量大，因而原煤通常含水量較高，而微米級(jí)干霧抑塵裝置應(yīng)用在電廠輸煤線路上以后，節(jié)省了90%的噴水量，也減少了輸煤系統(tǒng)水沖洗衛(wèi)生用水量；第三，降低熱值損失：因大量使用中水除塵，煤炭本身的熱值損耗嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，煤炭外水分每增加1%，煤的低位發(fā)熱量會(huì)相應(yīng)降低1%；第四，減少了清掃聞聲和清理沉淀池的勞動(dòng)強(qiáng)度：原噴水抑塵裝置，噴水量過大會(huì)造成粘煤、堵煤，而且要定期清理污水沉淀。微米級(jí)干霧抑塵裝置無需頻繁清理粘煤、堵煤和沉淀池積煤，解放了人力、降低了人工費(fèi)用。第五，省去交納粉塵超標(biāo)的罰款：原戶外噴水抑塵裝置因冬季結(jié)凍，無法使用。布袋除塵裝置抑塵效果達(dá)不到環(huán)保部門的要求，極易導(dǎo)致粉塵排放量超標(biāo)，企業(yè)每年要為此上繳罰款。微米級(jí)干霧抑塵裝置可在冬季惡劣的室外環(huán)境下正常使用，為企業(yè)節(jié)省了一筆不小的開支。
相較于與傳統(tǒng)除塵裝置來說，微米級(jí)干霧抑塵裝置的優(yōu)點(diǎn)顯而易見：①直接在起塵點(diǎn)（源頭處）進(jìn)行粉塵治理；②針對(duì)10μm以下的可吸入行粉塵，治理效果高達(dá)96%；③除塵設(shè)備投入少，占地面積小，易安裝調(diào)試和維修；④全自動(dòng)控制，操作方便，運(yùn)行費(fèi)用低；⑤需水量極少，且煤料熱值損失??；⑥不會(huì)造成二次污染；⑦冬季冰點(diǎn)以下仍可正常使用；⑧避免矽肺病的危害；⑨霧化效果好，不易造成輸煤系統(tǒng)的粘煤和堵煤。
微米級(jí)干霧抑塵裝置在火電廠輸煤系統(tǒng)中的使用，效果明顯優(yōu)于之前的除塵系統(tǒng)，徹底解決了火電廠輸煤系統(tǒng)中的粉塵治理難題，改善了工作環(huán)境、減輕了工作強(qiáng)度、控制了職業(yè)病發(fā)病率，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保達(dá)標(biāo)。相對(duì)于微米級(jí)干霧抑塵裝置一次性投入較高，但是相對(duì)于高回報(bào)的經(jīng)濟(jì)效益來說，這樣的造價(jià)水平是值得的，在火電廠以外的礦山、港口等各個(gè)領(lǐng)域也顯示出非常好的應(yīng)用前景。
