转接塔干雾抑尘技术应用研究报告

1、转接塔干雾抑尘技术应用研究报告XXXXX有限公司目 录前 言11 XXXX公司转接塔除尘现状12 干雾抑尘技术特点43 xx转接塔工艺流程及起尘点简介64 xx转接塔微米级干雾抑尘总体布局95 微米级干雾抑尘设备组成126 微米级干雾抑尘设备运行情况及应用效果207 现有转接塔除尘技术与干雾抑尘技术比较228 微米级干雾抑尘应用技术总结23转接塔干雾抑尘技术应用研究前 言在港口煤炭物料卸运、转载过程中，由于物料撞击、落差以及气流冲击、设备搅动、震动等因素，会造成大量的粉尘，这些粉尘严重危害到人员健康和设备安全运转，因此除尘抑尘是这类工况下非常重要的工作环节。大量的粉尘对环境及人身的健康会造成不

2、良的影响，解决粉尘问题也是摆在我们面前的一个明显的问题。为了持续改善港口及周围环境质量，XXX相继投入了大量的资金进行除尘设施的建设，试验、研究、引进和应用了多项国内港口领域首创或领先的技术。如冬季堆场喷洒水技术、翻车机房干雾除尘技术、洒水车顶部喷洒水技术、结壳剂应用于矿石堆垛技术、大型防风网技术等等，确保了港口吞吐量近几年大幅度增加的情况下，粉尘污染呈逐年递减之势。XXX团队根据生产线实际情况分析，并经过转接塔现场的实地勘察，选用了微米级干雾抑尘设备处理转接塔的粉尘。针对XXX塔制定了一套完善的处理解决方案，并于2013年X月投入使用并验收。1 XXX公司转接塔除尘现状目前港口干散货码头粉尘

3、治理技术主要是湿式除尘与干式除尘两大类，传统湿式除尘主要为水喷雾抑尘，干式除尘主要包括布袋除尘、微动力除尘和静电除尘。XXX公司第七港务分公司主要经营管理XXXXX，转接塔除尘主要采用干式除尘和湿式除尘湿结合方式进行抑尘，干式除尘器采用布袋除尘，湿式除尘为水喷雾除尘，干式除尘主要用于冬、春两季，湿式除尘用于夏、秋两季。1.1 干式除尘器现状1.1.1 布袋除尘器应用原理布袋除尘技术是在物料扬尘点设置密闭吸尘罩，通过庞大的风机系统形成负压防治粉尘扩散，将粉尘进行收集，通过各种纤维和滤膜的复合织物作为滤料编织成的滤袋，也就是常说的布袋进行过滤分离。其捕尘机理主要包括筛滤、惯性碰撞、拦截、扩散、重力

4、沉降、静电等。布袋除尘技术的处理对象主要是直径<150m粉尘颗粒，粉尘颗粒越大除尘效率越高，粉尘颗粒越小除尘效率越低。布袋除尘系统由吸尘罩、除尘风管、布袋除尘器、离心风机、排风管、排风口以及除尘操作平台组成。布袋除尘清灰技术主要包括反吹、振打、脉冲等。1.1.2 XXX公司布袋除尘器应用情况XXX公司每个转接塔根据现场情况配备12台布袋除尘器，在受料皮带机上部落料口处，设置密闭吸尘罩，收集粉尘，采用脉冲喷吹的清灰方式，采用螺旋输送机排除收集的粉尘，并设置集尘箱。主要技术参数：风量： m3/h m3/h 过滤面积： m2 m2除尘器压力范围为： Pa Pa排气筒高度： m在布袋除尘器正常运

5、行情况下，颗粒物排放浓度范围一般在10.917.8mg/m3，除尘效率90%以上。目前X公司布袋除尘器保持运行，但因技术、设备老化等多种因素，运行效果不佳。 1.2 湿式除尘器现状1.2.1 洒水喷淋应用原理湿式除尘基本为洒水喷淋式除尘，洒水除尘原理是对起尘点进行喷水，增加湿度使粉尘不再扬起。在除尘设备内气体中的尘粒与水接触时直接被水捕获后，尘粒在水的作用下凝聚性增加，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒或使颗粒增大。这两种作用而使粉尘从空气中分离出来。1.2.2 X公司转接塔喷淋除尘应用情况X司在原除尘设施中，转接塔受料皮带落料口上部设置洒水喷嘴，在皮带运行时喷水抑尘。1.3 X公司转

6、接塔除尘技术应用分析湿式除尘是港口除尘中最经济有效的除尘技术，但 冬季寒冷，存在除尘水结冰的问题，堆场洒水采取保温、加热、管路放空等措施实现冬季洒水，但在转接塔抑尘时存在洒水后结冰现象对皮带运行产生影响，因此在冬季不能使用洒水抑尘，采用布袋除尘技术抑尘。由于夏季 含水更高，使用布袋除尘器清灰更加困难，夏季采用布袋除尘难度亦较大，因此在转接塔采用了干式、湿式结合的方式进行抑尘，即冰冻期采用布袋除尘器除尘，非冰冻期采用洒水抑尘。因物料具有一定的粘性，并含一定水分，使用布袋除尘器存在滤袋板结、螺旋输送机结冻等问题，因此在选择布袋除尘器时，需采用具有防水、防油特性的滤布，采用清灰效率较高的脉冲喷吹清灰

7、方式，并对螺旋输送机采取加热保温措施。目前，转接塔干式、湿式结合除尘技术在运行中存在的主要问题：1. 喷淋除尘雾化效果较差，水雾颗粒与粉尘粒径相差较大，对粉尘的捕获率较小，抑尘效果未能达到最佳。2由于雾化较差，喷淋除尘用水量大，另一方面也容易导致生产时皮带打滑跑偏，影响生产效率。3除尘器布袋更换周期为18个月，因运行成本问题，在实际工作中，更换周期通常是规定周期的2-3倍，在布袋有效期内，集尘效率和除尘效率可以保持在设计水平，但超期后，集尘效率和除尘效率会有较大幅度的下降，直接影响转接塔部分控尘效果。4布袋除尘器采用脉冲喷吹清灰，效率较高，但高压强度导致对布袋的损害较大，加大了对滤布的磨损，对

8、滤布寿命产生影响，可能导致更换周期缩短。5运行费用高。单更换滤袋一项，由于除尘器数量较多，每台除尘器过滤面积在192m2486 m2之间，全面更换一次布袋，费用巨大。6布袋除尘器维修量较高。2 干雾抑尘技术特点2.1 湿式抑尘原理湿式抑尘器产生的水滴与空气中粉尘接触，产生粘着吸附作用，使粉尘颗粒相互粘结，聚结增大，并在自身重力作用下沉降。但那些最细小的粉尘，只有当水滴很小或加入化学剂较小水表面张力时才会聚结成团，如图1所示。如果水雾颗粒直径大于粉尘颗粒，那么粉尘仅随水雾颗粒周围气流而运动，水雾颗粒和粉尘颗粒接触很少或者根本没有机会接触，则达不到抑尘作用；如果水雾颗粒与粉尘颗粒大小接近，粉尘颗粒

9、随气流运动时就会与水雾颗粒碰撞、接触而粘结在一起。水雾颗粒越小，聚结几率则越大，随着聚结的粉尘团变大加重，从而很容易降落，形成水雾对粉尘的过滤作用。图1 湿式除尘原理图2.2 微米级干雾抑尘技术及特点微米级干雾抑尘是近年来发展起来的一项新兴除尘技术，其实可以说是一种抑制粉尘发生和防止粉尘扩散技术，微米级水雾喷射单元安装在粉尘发生处，起到抑制粉尘发生和除尘的双重功能。长期悬浮在空中的粉尘直径一般在5-50µm范围内，要想对这么微小的呼吸性粉尘达到较好的除尘效果，就需要与它粒径相接近的水雾颗粒。利用微米级干雾系统，直接减小水雾粒子直径，使其能在短时间内雾化，产生10m以下的微细水雾颗粒，

10、增加粉尘区域水汽饱和浓度，以呼吸性粉尘作为凝结核，迅速开始凝聚和合并的微物理过程，多个微细含尘云滴、水雾粒子继续相互碰撞、凝结，形成较重颗粒，形成类似雨的过程，沉降到下方，从而达到除尘效果，详见图2：微细水雾过饱和水气雾化云滴呼吸性粉尘做凝结核较大颗粒粉尘拦截碰撞凝聚尘粒和雾滴大粒径液滴雨滴，按照重力原则降落图2 干雾抑尘系统原理图2.3 干雾抑尘系统组成干雾抑尘系统由干雾机、空压机、储气罐、水气分配器、干雾喷嘴、供水供气管道和控制系统组成。3转接塔工艺流程及起尘点简介3.1塔主要参数：副T9塔高28.636米，共三层，共有上下两层皮带，皮带宽度1.8米，输送能力 吨/小时。图3 副T9塔外观

11、3.2 工艺流程：火车装载的物料由翻车机XX线卸料后经由皮带XX传输至副XXX塔顶层，经第三层机头再经由第二层转至第一层XX皮带，后转至各堆场.图4塔倒料槽简易流程图3.3 起尘点分析在xxx公司副X塔，皮带将物料经由翻车机到皮带，再经由副X塔转向其他皮带，从而进行煤炭物料的转运工作（X塔见下图）。图5 X塔图6 X塔二层（1）皮带头部皮带工作时，物料从皮带头部落下，使溜槽内部产生扰动气流，小颗粒物料在气流的作用下扬起产生粉尘；物料下落过程中，物料颗粒之间、物料与溜槽之间发生碰撞，加剧粉尘产生。（2）皮带尾部受料点机尾部位粉尘，是由上部物料落下时落差较大，引起物料在落入皮带和导料槽时产生反弹现

12、象，再与后落入的物料相互碰撞，从而产生大量粉尘，并伴随着物料的不断落入，在导料槽内内部产生正压气流，造成大量粉尘溢出。4 转接塔微米级干雾抑尘总体布局4.1塔干雾抑尘示意图：设备选择建造在XXX，结构为重型钢梁结构，占用尺寸面积是5000mm×3500mm，地面标高为：18米；建造此处便于检修，不阻碍交通，通风性好，系统压力损耗小，为系统生成运营降低成本。通过标高18米的主机房，用水、汽、电三路管连接现场设备。 图7 X转接塔干雾抑尘示意图4.2 喷雾单元总体布局喷射单元是干雾除尘设备的执行单元，喷射单元安装在防尘罩上以及落料槽内，由于落料槽内及皮带防尘罩内充满着与风尘相当的干雾，其

13、效果显著。针对转接塔起尘点分布，分三层布设喷雾单元。标高18.9米的第三层，BF-5输送带头部护罩安装了8套喷雾单元、1套终端控制箱，1套物料检测器；标高15.4米的二层溜筒两侧各安装4套喷雾单元，1套终端控制箱，1套远程I/O箱，1套电伴热控制箱；标高5.2米的一层，安装了1套终端控制箱，1套远程I/O箱，BH5-2输送带尾部护罩上安装了6套喷雾单元，BH4-2输送带尾部护罩上安装了6套喷雾单元。落料口起尘点的除尘喷雾方案见图8。图8 副T9塔喷雾单元布设图为了保证量好的除尘效果，对已损坏的防尘罩进行完善修补，确保防尘罩内干雾与风尘的结合，增加除尘效果。对转接塔一层的部分风尘罩加长，增加干雾

14、与粉尘的结合时间。 对转接塔部分外围破损围挡修善，减少转接塔贯通风的出现，降低风力影响干雾在机头、机尾的除尘效果。因此，利用简单的封堵提高干雾的除尘效率。5 微米级干雾抑尘设备组成干雾抑尘设备具有流量检测、管路开路、堵塞报警及自动停机功能，与被除尘生产线设备实现完全对接，实现全自动开关使用功能，无需增加人员配置。微米级喷射单元还可以通过终端控制单元，对局部微米级水雾进行喷雾量，雾径、弥漫距离调节，对不同起尘点的粉尘进行具体有效抑尘和除尘。可对微米级粉尘不同发生源进行方便有效处理，比如物料转接、破碎、筛分、移动式配料车、皮带运输等位置。5.1 转接塔喷雾主要设备表1 主要设备表设备名称型号数量用

15、途主机GZAW-4A1系统控制气源GZAW-EAS-60110.5M3 1350×1050×1460mm气罐GZAW-EAS-111.0M3×3 D870×2180mm水源单元GZAW/PD-4M2E1套提供可控水源，水处理、增压泵增压装置：GZAR/SL-4-011提供稳定控制水源，压力流量自适应，控制在主机前置过滤器：GZAW-SL-4-021水过滤堵塞检测装置1压差报警终端控制箱ZD-41BECF-II2水汽压力、流量调节（2路）水气分配器ZD-1/23支路流量压力调节远程I/O控制箱GZ-PM-081远程信息控制及显示（屏幕）喷雾单元GZ-DLN

16、B/80040见原理图示电伴热配电箱PD-4M2B1所有管路、箱体电伴热控制远程操作箱PD-4CF1安装在两个灰渣库门边电力配电箱PD-YC-61系统电力配置物料检测器GJ-60003皮带上有无物料检测使用水、气混合膨胀原理，实现微米级微雾的产生，用以捕捉细微粉尘。单只喷雾装置水、气在工作时的压力配比与流量特点如下表：表2 喷射单元参数表工作水压工作气压耗水量耗气量流量特性雾型特性0.3MPa0.4MPa1.0L/min130L/min可控可调可控可调5.2 控制系统图9为微米级干雾抑尘系统配置图图9 干雾抑尘系统配置图主机根据皮带运行信号、检料信号、位置检测信号等启动运行，通过通讯方式控制终

17、端I/O箱；通过终端I/O控制箱控制终端控制箱的水气配比，实现喷雾抑尘工艺流程控制；终端I/O控制箱将信息及时反馈至主机，从而实现存储、显示、控制。基本控制：（1）水压、水流量自适应：通过计算最大流量和最小泄露流量调节给水系统，达到大于某一压力下的流量满足，调节功能通过水源单元实现；（2）气压、气流量自适应：达到大于某一压力下满足最大流量；（3）微雾喷雾控制：通过各种信号，实现各位置的微雾喷雾控制；（4）整机逻辑控制：外设设备，水、气、主路，支路，终端，流量，压力；（5）反吹控制：当设备长期停机，需要把水管路进行排水，水路关断，管路自动切换，关断相关回路，开启相关终端控制。5.4 微米级干雾抑

18、尘系统主要设备组成及功能5.4.1 微米级干雾除尘设备主机图10 干雾除尘设备主机图11 现场主设备间实景图主机各部件说明：（1）摸屏系统：系统的操作监控界面，实时反馈系统数据检测信息,用柜面翻页按钮操作即可；（2）PLC系统：系统的控制部分，根据外部连锁及控制箱操作信号，进行相应的微雾喷雾、反吹及防堵工作；（3）继电器模块：是控制电磁阀以及其他外设的驱动部件；（4）系统电源开关：用于接通和关闭每个功能部分的供电；（5）管路接口：根据实际工艺现场概况，选择合适管路。5.4.2 水源单元图11 水源单元组成部分：增压装置、前置过滤器、水源控制箱。（1）增压装置：a. 增压装置提供水压0.4 0.

19、5 MPa；b. 入口、出口管径：根据现场工艺选用合理管径c. 信号：增压装置随主机启动与停止；d. 操作：调节系统供水压力值（2）前置过滤器：a. 入口及出口管径：根据现场工艺选用合理管径；b. 当过滤器堵塞后，可自动冲洗过滤器；c. 检测信号：压差开关信号，将实时信息反馈至主系统；5.4.3 气源供给装置图13 气源供给装置（1）组成部分：空气压缩机、储气罐；（2）根据抑尘工艺流程选择合理空压机流量，空气压缩机提供气源（0.7 MPa）储气罐储气，供给主机气体压力0.6 0.7 MP a；（3）信号：空气压缩机手动启动、停止、显示灯及传递此状态至主机（工作/停止，压力，温度）；（4）提供给

20、管路0.5 0.6 MPa压力。5.4.4 检测系统根据现场工艺流程选择合理的检查系统。如皮带信号、检料系统等。喷雾系统自动开启需要满足两个条件：1）皮带转动；2）检测系统检测到皮带机装载物料。图14 物料检测系统5.5 喷雾抑尘设备运行（1）当操作置于自动时，与皮带等外部运行信号相关，实现自动喷雾抑尘。（2）当操作置于手动时，与外部信号无关，操作手用按钮对应除尘点喷雾操作。（3）当环境温度低于5度时，电伴热系统自动启动。（4）水源压力流量自动控制，当使用喷雾抑尘时自动启动，当喷雾抑尘停止时，自动延时停止。（5）过滤系统堵塞自动报警，操作清洗及自动排污。（6）喷雾单元自动清洗功能，可根据安装位

21、置、调节喷雾量、雾状、弥漫距离，从而达到喷雾除尘最佳。5.6 设备主要特点（1）微米级可调干雾，满足不同工况及行业抑尘需要。（2）可编程控制技术与用户设备实现联动，满足全自动工艺过程控制。（3）通过“变压-变流控制单元”，满足系统流量、压力要求。（4）通过调节喷射单元，达到改变雾型、雾距、雾量、弥漫距离，满足不同工况要求。（5）设备系统通过数据总线形式，将单元设备以通讯形式进行数据交换。（6）智能人机界面对话，界面显示设备状态，报警信息，予维修信息。（7）通过远程I/O单元可根据屏幕提示，实现本地操作。（8）通过“远程诊断系统”，可远程诊断、维修用户设备。6 微米级干雾抑尘设备运行情况及应用效

22、果6.1 能源与成本分析相对布袋除尘的高能耗、高运行及维护成本而言，微米级干雾抑尘的能耗、运行、维护成本要小的多，下面重点就X塔的微米级干雾抑尘设备进行解析：6.1.1 微米级干雾抑尘系统能源消耗：电力：系统设备功率5kW+空压机22kW电伴热总计：5kW（加热工作时，平均2.5kW）压缩空气：2.26 M3 /分钟 中水用量：1.122吨/小时6.1.2 生产运营成本分析：按照输送带每小时送料量按6000吨，统计如下：电力消耗：(5+2.5+13.2)度/小时=20.7度/小时，其中，主机：5kwX1小时=5度/小时, 电伴热：2.5KwX1小时=2.5度/小时， 空压机：22kWX0.6X

23、1小时=13.2度/小时，电力费用/小时：20.7度/小时X0.6元/度=12.42元/小时最大消耗水量：1.122吨X1小时=1.122吨/小时； 水量费用/小时：1.122吨/小时X5.00元/吨=5.61元/小时 6.1.3 主要易损件费用：新型干雾抑尘设备主要易损件是干雾单元，在整个系统中有26个，干雾口采用316L不锈钢件，因此在水、气低压情况下几乎不用考虑磨损。在设计干雾单元时，充分考虑了干雾单元堵塞这个因素，特别是考虑了中水的杂质。干雾口采用水、气混合旋转原理，起到自清洗作用。干雾口较大，出现堵塞现象极小。较布袋抑尘设备而言，干雾抑尘设备即节省了人工，还节省了运输费用和维护费用。

24、减少维护时间，提高了生产率。干雾单元喷嘴附件3年（一般4-5年）更换一次，只换喷嘴芯即可，每只按500元计算，年更换喷嘴芯体（折算）：26/3=9只；年喷射单元更换费用9X500=0.45万元。一年按360天计算，一小时合费用为：0.5元/小时，运输一吨料需要的除尘费用为：（生产成本+易损件费用）小时/料量小时=（12.42元+5.61元+0.5元）/6000吨=0.003元/吨加权核算为：1000吨物料=微米级干雾抑尘设备运行费用3元6.2 运行情况（1）干雾抑尘系统的除尘效果明显，降低了职业病的发病率，减少用水量和煤炭热值的损失，降低了清理积煤的劳务费用。设备投入少，操作方便，完全制动控制，占地面积小，故障率相对布袋除尘设备大幅降低，维护费用低；（2）干雾抑尘系统设有冬季自动防冻装置，通过管路的电伴热及保温装置，保证设备在寒冷的冬季能够稳定运行，彻底解决了原有淋水除尘方式在冬季不能使用等弊端；（3）干雾抑尘系统投产后，由于该系统耗水量较小，物料的湿度增加值很小，避免了冬季物料冻结成块的问题；7 现有转接塔除尘技术与干雾抑尘技术比较7.1 集尘效率布袋除尘器：布袋除尘主要处理粉尘粒径150m，除尘效率90%以上，粉尘颗粒越大除尘效率越高，粉尘颗粒越