卸船抓斗扬尘治理方案

高压分级自动微雾抑尘系统方案

一、    概况

煤炭码头粉尘多产生于煤炭装卸、皮带输送和转运等作业环节，部分煤种特别是热值较低的褐煤在装卸过程中会产生大量粉尘，当地毗临珠江口，地势较为平坦经常刮风，煤尘污染迅速向四周蔓延。造成周边居民的抱怨和投诉，煤炭粉尘污染势必继续引起周边民众的关注。未雨绸缪，及时采用先进的技术措施，用相对经济高效的方法改进输煤系统的抑尘设施，最大限度的抑制煤尘的污染，是保障企业安全生产、改善企业与百姓生活的和谐关系的必要条件。

因此，提高海昌煤炭码头的运营条件和管理水平，减少煤尘污染，更好的实现港口服务于人民和经济建设的初衷，响应国家建设资源节约型、环境友好型社会的号召，加大环保投入、改善环境设施、减少煤尘污染势在必行。

二、高压分级微雾抑尘系统简介

2.1卸船扬尘的产生

卸船机在卸船时, 扬尘是几十吨的散料由抓斗落入卸船机接料斗瞬间产生的，在卸料斗内产生大于10m/s的瞬间气流。 且卸船作业靠近珠江边，受江风影响较大,扬尘随风扩散造成卸船机周边大片区域的粉尘污染 。普通干雾抑尘系统也能产生微细的水雾，但是雾滴流速较慢，不具有一定的能量，无法压制瞬间粉尘高速气流，雾滴与粉尘无法形成有效接触而达不到抑尘的目的。

    我们采取高压分级微雾系统，采用精细雾化喷嘴，在5-7MPa的高压作用下喷射出1-50μm的微细水雾，雾滴具有50m/s的运动速度，能够有效压制高速运动的粉尘，使分布在不同高度的喷嘴产生的雾滴均具有一定的能量来完成与粉尘的结合，达到良好的抑尘效果。

 图1 抓斗卸船机

2.2高压微雾抑尘原理

 高压微雾抑尘装置是利用高压精细雾化喷嘴产生的1-50μm的微细水雾颗粒，使粉尘颗粒相互粘结、聚结增大，并在自身重力作用下沉降。

粉尘可以通过水粘结而聚结增大，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）减小水表面张力时才会聚结成团，如图2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，粉尘颗粒随气流运动时就会与水雾颗粒碰撞、接触而粘结一起。水雾颗粒越小，聚结机率则越大，随着聚结的粉尘团变大加重，从而很容易降落。水雾对粉尘的“过滤”作用就形成了。

      图2   微雾抑尘原理                图3  雾珠颗粒高速照片（小方格是2μm大小）

高压微雾抑尘装置是由精细雾化喷嘴在高压作用下将水高度雾化，从而形成成千上万个1-50μm大小的水雾颗粒，如图3所示。高压喷嘴的水流通过喷头将水雾颗粒以雾状方式喷射到粉尘发生点，粉尘聚结而坠落，达到抑尘目的。

2.3高压分级自动微雾抑尘系统组成

高压分级自动微雾系统包括高压微雾抑尘主机、喷雾组件、高压水泵、水箱、三级过滤器、供水管路和阀件等组成。如图4：

2.3.1高压微雾抑尘主机

 高压微雾抑尘主机包括PLC、压力传感器、压力调节阀、电磁阀等，是高压微雾抑尘系统的控制单元。

2.3.2喷嘴组件

    喷嘴组件包括精细雾化喷嘴和喷嘴安装模块，喷嘴安装块上固定布置多个喷嘴，形成独立安装模块，便于现场快速安装。同时对喷嘴形成保护，防止喷嘴受到触碰而遭到损坏。参见附件：喷嘴安装布局图。

    

图4 高压微雾抑尘系统图

2.3.3高压水泵

    高压水泵为抑尘系统提供高压水源，将常压的水压提高到微雾系统所需要的压力7-10MPa。加压后的水经过压力调节阀和流量调节阀，最终射出1-50μm的高势能微雾与粉尘颗粒很好的结合。

2.3.4储水箱

储水箱用于储存过滤后的水，同时在高压水泵和供水管路当中形成缓冲，防止供水不足而造成的高压水泵的损坏。

2.3.5三级过滤器

过滤器用于净化系统的水源，使水质达到精细雾化喷嘴使用的要求，同时避免在使用中导致喷嘴堵塞。

2.3.6高压分级自动微雾抑尘系统的主要特点

1.在污染的源头——起尘点进行粉尘治理。

2.抑尘效率高,无二次污染无需清灰，针对10 & 2.5μm以下可吸入及可入肺粉尘治理效果高达 96%以上，避免矽肺病危害。

3.水雾颗粒为1-50μm，达到微米级，在抑尘点形成浓而密的雾池。

4.节能减排，耗水量小，与物料重量比仅0.02%-0.05%,是传统除尘耗水量的1/10-1/100，物料(煤)无热值损失。

5.占地面积小，全自动PLC控制，节省基建投资和管理费用。

6.系统设施可靠性高，省去传统的风机、除尘器、通风管、喷洒泵房、洒水枪等，运行、维护费用低。

7.适用于无组织排放，密闭或半密闭空间的污染源。

8.大大降低粉尘爆炸几率,可以减少消防设备投入。

9.大幅降低除尘能耗40%-90%及运营成本。

10. 通常情况下各种颗粒物对应的粒径：

      烟  雾≤2.8μm 的水珠

         2.8μm＜干  雾≤ 10μm

         10μm ＜湿  雾≤ 50μm

         50μm ＜毛毛雨≤100μm

         100μm＜小  雨≤200μm

三、高压分级自动微雾抑尘系统的设计方案

3.1、设计说明

该高压分级自动微雾抑尘系统是在高压喷雾抑尘的基础上，结合抓斗卸煤时扬尘产生量大面广的分布特点，在卸煤仓的底部粉尘的颗粒较大，越靠近上部的粉尘颗粒越细小，这样在侧面布置的喷嘴规格和喷雾压力也做相应变化，上部的喷嘴供水压力大，为7-8MPa,下部的两排喷嘴的供水压力稍小，为5-6MPa,喷嘴的大小也采用上小下大两种不同的规格，导致产生两种不同的水雾粒径，减少受风力的影响，达到更好的抑尘效果。并使降尘的微雾笼罩在抓斗范围内长达30秒左右的时间，达到不同粒径的微雾和煤炭粉尘充分结合而沉降的目的。

3.2、设计条件

设计工作周期：连续

设计喷雾时间：间断（红外感应）

设计物料：煤炭

3.4设备的安装要求

    高压分级自动微雾抑尘系统的安装按有关规范、标注和技术要求完成系统的安装，其中管道安装应遵守如下原则和规定。

   3.4.1  系统中给水、压缩空气管道选用大厂优质产品，质量符合相关国标要求。阀门选用国家推荐和经过鉴定的产品，耐盐、碱、腐蚀，且要求密封性能好、摩阻小、使用寿命长、操纵灵活。

    3.4..2  管道的连接采用法兰或丝扣连接。管道连接前，应彻底清除管道内外锈蚀及杂物。

3.4..3  水管道安装完毕，进行水压试验，按规范规定试验压力为工作压力的1.5倍。管道打压合格后，按规范进行清洗，以清除管内污垢，水冲洗应连续进行，直到出口水色、透明度与入口目测一致为止。

3.4.4参照规范和标准

卸煤、输煤系统气雾除尘装置设备的设计、制造、包装、运输、储存、验收应符合下列有关标准及其它有关中国国家标准和规范，但不限于此：

    以上标准均采用最新版本，进口设备及部件采用进口国相关标准，其它未注标准按国标、部标或行业标准制造，并以合同签订时最新标准执行。

3.5 抑尘治理达到的目标

    采用本高压分级自动微雾抑尘装置对无组织排放场所进行粉尘治理后能达到如下目标：

    3.5.1  设备投运后现场的粉尘抑尘率达到95%以上。

    3.5.2  抑尘装置确保全年全天候正常使用。抑尘装置投产后，高压微雾抑尘系统的用水量小，物料湿度增加重量比小于0.03%。

        3.5.3  喷雾器总成可防止物料撞击喷嘴，喷雾器总成内的喷嘴具有自净功能。抑尘装置具有吹扫排水防冻功能，不需操作人员手动操作。