皮带机干雾抑尘科技论文.pdf

全国火电 300mwe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 节能与环保 657 皮带机干雾抑尘技术的应用 王永斌 （秦皇岛发电有限责任公司 河北秦皇岛 066003） 【摘 要】本文通过对我公司 13 号甲乙皮带机抑尘装置存在的问题进行分析，介绍了皮带机微米级干雾抑尘 技术的具体应用方法及效果。 【关键词】微米 干雾 模块 0 概述 13 号甲乙皮带机抑尘系统为水浴式除尘器，该型除尘器是借助于水与含尘气体接触，利用液滴 捕集粉尘，使气体得到净化的一种湿式除尘器。由于集尘覆盖面受限，除尘装置除尘效果不良，致 使现场粉尘浓度超标，严重影响现场环境和人身健康。现场粉尘浓度大，人员不能正确监视设备运 行状况，存在很大安全隐患。人工清理现场粉尘，增大工人劳动强度，冲洗粉尘耗水量增大，妨碍 了经济效益和生产环境的改善。 为了改善现场工作环境，将 13 号甲乙皮带机抑尘装置改为微米级干雾抑尘装置，以抑制生产现 场粉尘。微米级干雾抑尘装置除尘能力强，设备投入少，操作方便，自动化程度高，占地面积小， 耗水量小，运行费用低，职业病危害小。而且能够在冬季正常使用，解决翻车机除尘装置冬季不能 投运问题，改善工作环境，降低清扫、维护工作量，消除设备隐患，提高设备运行可靠性。 1 干雾抑尘原理 对人体危害最大的 20m 及以下的可吸入性粉尘会到处飘荡。 干雾抑尘装置是利用干雾喷雾器产 生的 10m 以下的微细水雾颗粒（直径 10m 以下的雾称干雾）使粉尘颗粒相互粘结、聚结增大，并 在自身重力的作用下沉降。粉尘可以通过水被粘结而聚结增大，但那些最细小的粉尘只有当水滴很 小（如干雾）或加入化学剂（如表面活性剂）以减小水的表面张力时才会聚结成团，如图 1 所示。 图 1 干雾抑尘原理 图 2 雾珠颗粒（小方格是 2m） 全国火电 300mwe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 节能与环保 658 如果水雾颗粒直径大于粉尘颗粒，那么粉尘仅仅跟随水雾颗粒周围的气流运动，水雾颗粒和粉 尘颗粒接触很少或者根本没有机会接触，从而达不到抑尘作用，如果水雾颗粒和粉尘颗粒大小接近， 粉尘颗粒随气流运动时就会与水雾颗粒碰撞、接触而粘结在一起。随着水雾颗粒越来越小，聚结的 机率就越来越大，聚结的粉尘团变得大而重，从而很容易降落。水雾对粉尘的“过滤”作用就形成 了。 微米级干雾抑尘装置是由压缩空气驱动的声波震荡器，通过高频声波将水高度雾化， “爆炸”成 成千上万个 1-10m 大小的水雾颗粒，如图 2 所示。 压缩气流通过喷头共振室将水雾颗粒以柔软低速的雾状方式喷射到粉尘的发生点，粉尘聚结而 坠落，达到抑尘的目的。 2 干雾抑尘组成 微米级干雾抑尘装置采用模块化设计技术。由配电箱、电控模块、多功能模块、流量控制模块、 喷雾器、空气压缩机、储气罐、电加热带和水气连接管线组成，如图 3。 图 3 干雾抑尘系统流程图 2.1 电控模块 电控模块是整个装置的控制中心，集成化编程设计，如图 4。电控系统控制干雾抑尘系统的工 作程序，并可实现手动、自动的切换。 当电控模块通电后，系统开机并进入工作状态。有两种工作模式，自动和手动。系统默认为自 动运行模式。 手动运行模式：将“本地/遥控”转换开关转到“本地”位置， “甲线”和“乙线”都处于手动 全国火电 300mwe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 节能与环保 659 运行模式。按下“甲线”相对应的“启动/停止”按钮，甲线开始喷雾，甲线指示灯亮，再按下“启 动/停止”按钮，甲线停止喷雾，甲线指示灯不亮。按下“乙线”相对应的“启动/停止”按钮，乙 线开始喷雾，乙线指示灯亮，再按下“启动/停止”按钮，乙线停止喷雾，乙线指示灯不亮。 自动运行模式：将“本地/遥控”转换开关转到“程控”位置时， “甲线”和“乙线”都处于自 动运行模式。喷雾系统自动感应来自现场的联动信号，当“甲线”或“乙线”喷雾时，对应“甲线” 或“乙线”指示灯亮；当“甲线”或“乙线”停止喷雾时，对应“甲线”或“乙线”指示灯不亮 2.2 多功能模块 多功能模块由初级水过滤器、自动水过滤器和水、气开关程序控制的电磁阀、单向阀、压力表、 上分配器总成、下分配器总成组成，如图 4。 2.3 流量控制模块 流量控制模块由水调压阀、气调压阀和电磁阀等组成,如图 5，用来调节喷雾器的水、气压力和 流量。 图 4 多功能模块 图 5 流量控制模块 2.4 喷雾器 13 号甲乙皮带机干雾抑尘装置喷雾器组件万向节组件，它由喷头、喷头固定座、万向节接头、 防护钢管、水、气连接管和电加热带端子组成，如图 6。 1 3 5 2 4 6 5 6 7 8 1 2 3 4 1a 路气电磁阀 2b 路气电磁阀 3a 路水调压阀 4b 路水调压阀 5a 路气调压阀 6b 路气调压阀 1a 路水电磁阀 3下分配器总成 5上分配器总成 7b 路水电磁阀 2初级水过滤器 4进水管电磁阀 6b 路自动水过滤器 8a 路自动水过滤器 全国火电 300mwe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 节能与环保 660 1喷头 2万向接头 3固定座 4固定螺钉 5防护钢套 6水管 7气管 8伴热带 图 6 喷雾器 喷雾器组件采用 usl05 型及 usl07 型。 喷嘴的周围设置保护钢套和保温结构并配接水气管线构 成喷雾器组件。喷雾器组件插装在一个球形导向适配器里，球形导向适配器安装在球面基座里。这 种可调式安装设计允许喷雾器的喷雾方向在系统安装调试时进行调整以达到最优化的抑尘效果。喷 雾器组件的插装式设计使维修保养简单。 13 号甲乙皮带机微米级干雾抑尘装置，分一层、二层、三层分布，在第一层每台皮带机导料槽 上各安装 usl07 型喷头 6 个；在第二层每台碎煤机各安装 usl07 型喷头 4 个；在第三层 12 号甲乙皮 带机头部每台各安装 usl05 型喷头 4 个。当皮带机开始启动时，干雾抑尘系统进行喷雾，将密闭空 间形成雾池。 3 干雾抑尘设备参数 微米级干雾抑尘装置在自动操作模式时， 喷雾操作由电控系统的可编程逻辑控制器(plc)自动控 制。电控系统所有的计时器，电路保护，继电器以及与它们相关的元器件都集中封装在 ip65 标准仪 表箱里。多功能系统集合了所有的过滤器，电磁控制阀，管道吹扫阀，压力调节器和压力传感器， 并封装在 ip65 标准仪表箱里。所有的元器件，从系统上游给水处的管连接到终端喷雾器，都采用不 锈钢、铜、尼龙等耐腐蚀性材料。 微米级干雾抑尘系统最小供气压力 0.5mpa， 最小供水压力 0.3mpa， 微米级干雾抑尘装置技术参数如表 1。 全国火电 300mwe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 节能与环保 661 表 1 干雾抑尘技术参数 序号 设备名称 技术参数 1 电控模块电源 220v/50hz 2 工作环境温度 -25-+40 3 相对湿度 30%-70% 4 供水压力 0.3-0.8mpa 5 供气压力 0.5-0.75mpa 6 最大耗气量 4.32m 3/min 7 最大耗水量 10.644l/min 8 防爆等级 ip65 9 雾滴直径 10m 4 皮带机干雾抑尘流程 操作人员在集控室的操作台上具有完全的远程控制能力。操作人员可以选择手动或自动操作模 式。在手动操作模式时，操作人员可以控制喷雾器系统的启动与停止。有“power on”的指示灯显 示系统处于开机待命状态。如果电源在电控模块被切断或压缩空气压力偏低，操作台会被锁止。如 果前述两种情况任何一种发生，电控模块上的指示器会提示操作人员采取相应的措施。 当皮带机开始启动时， 微米级干雾机同步启动。 电控系统依序开启电磁阀 （水阀和气阀） ， 使水、 气经过多功能系统、连接管进入流量控制系统，并经流量控制系统调节水、气流量和压力后，进入 喷雾器组件。在喷雾器的共振室内气流反射产生强震波，小水珠颗粒随气流进入强烈的震荡波中。 声波的能量将水珠分子“爆炸”成成千上万个 1-10m 大小的水雾颗粒，喷射在皮带机落煤管和导料 槽内部形成雾池，粉尘颗粒随气流运动时就会与水雾颗粒碰撞、接触而粘结在一起坠落，使大量飞 扬的细粉尘被抑制在密闭落煤管和导料槽内。 5 干雾抑尘运行效果 2008 年 11 月 26 日我公司环保室对米级干雾抑尘装置进行采样检测，检测结果如表 2。 表 2 检测结果（mg/m3） 粉尘浓度（mg/m3） 检测地点 未上煤时 干雾未投 干雾投入 结论 13 段尾部 1.125 7.425 2.850 合格 碎煤机室 2.020 4.751 4.425 合格 12 段头部 1.875 5.023 4.655 合格 我公司环保室检测数据表明，运行干雾抑尘皮带机室平均粉尘浓度为 3.977mg/m 3，停止干雾抑 尘皮带机室平均粉尘浓度为 5.733mg/m 3，抑尘效率高。 全国火电 300mwe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 节能与环保 662 13 号甲乙皮带机微米级干雾抑尘装置供水压力为 0.3-0.8mpa，耗水量为 10.64l/min。皮带机 负荷以 800t/h 计算，煤中增加水份为：10.64608000001000.0798。可见，微米级干雾 抑尘装置耗水量很小，对燃煤输送和燃烧没有影响。 目前 13 号甲乙皮带机微米级干雾抑尘装置已经运转 15 个月，系统工作稳定、性能可靠、除尘 能力强。 6 结束语 13 号甲乙皮带机微米级干雾抑尘装置具有抑尘率高，节能环保，性能先进，应用效果好，自动 化程度高，耗水量小，运行费用低，职业病