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淺談火電廠輸煤系統(tǒng)干霧抑塵裝置的應(yīng)用研究
來(lái)源:市場(chǎng)部
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作者:smartfog
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發(fā)布時(shí)間: 2016-03-24
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PM2.5 顆粒是指大氣環(huán)境中動(dòng)力學(xué)直徑小于2.5UM的細(xì)微顆粒物。在大氣中的PM2.5顆粒中大部分是直徑小于1.0UM的更為細(xì)小的顆粒，由于這種細(xì)微顆粒物被人體吸入后可在人體呼吸道、肺部及血液中長(zhǎng)時(shí)間停留，不能通過(guò)咳嗽等方式從人體排除，因此對(duì)人體的傷害極大，造成近年呼吸道疾病和肺癌發(fā)病率急劇上升的罪魁禍?zhǔn)住?
PM2.5 顆粒是指大氣環(huán)境中動(dòng)力學(xué)直徑小于2.5UM的細(xì)微顆粒物。在大氣中的PM2.5顆粒中大部分是直徑小于1.0UM的更為細(xì)小的顆粒，由于這種細(xì)微顆粒物被人體吸入后可在人體呼吸道、肺部及血液中長(zhǎng)時(shí)間停留，不能通過(guò)咳嗽等方式從人體排除，因此對(duì)人體的傷害極大，造成近年呼吸道疾病和肺癌發(fā)病率急劇上升的罪魁禍?zhǔn)住?/span>
眾所周知，火電廠中最大的PM2.5 顆粒污染源為原煤輸送、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程產(chǎn)生的粉塵。目前火電廠輸煤系統(tǒng)采用的除塵方式有四大類，分別為機(jī)械式除塵、濕式除塵、過(guò)濾式除塵、電除塵，它們對(duì)PM2.5顆粒的撲捉能力各有利弊，在此不一一論述，重點(diǎn)介紹節(jié)能環(huán)保的干霧抑塵裝置。
干霧抑塵原理
煤炭在輸送和裝卸過(guò)程中，往往因?yàn)榇嬖诟叩筒畎l(fā)生沖擊碰撞，而產(chǎn)生大量的粉塵，不僅會(huì)污染環(huán)境，還會(huì)危害現(xiàn)場(chǎng)工作人員的健康。所以，應(yīng)該采取必要的手段對(duì)其進(jìn)行治理。
抑塵治理的主要對(duì)象是150μm以下的粉塵顆粒，特別是直徑在10μm以下的呼吸性粉塵，雖然其在物料總量中所占比例不到1%，但其對(duì)人身的傷害非常大。呼吸性粉塵顆粒很輕，不容易沉降，因而它們總是飄浮在空氣中，吸入人體以后，一部分顆粒會(huì)隨呼吸被排出體外，一部分顆粒則會(huì)沉積在人的肺泡上，而大量顆粒沉積在肺泡上，會(huì)引起肺組織慢性纖維化，可能引發(fā)肺心病、心血管病等，嚴(yán)重威脅著人類的健康和生命。
干霧抑塵裝置將水壓、氣壓調(diào)到最佳值，水在壓縮空氣的作用下以干霧(直徑<10μm水霧顆粒)的形式從設(shè)備噴出，與粉塵顆粒相互粘結(jié)、聚結(jié)增大，并在自身重力作用下沉降。粉塵可以通過(guò)水粘結(jié)而聚結(jié)增大，但那些最細(xì)小的粉塵只有當(dāng)水滴很小或加入化學(xué)劑（如表面活性劑）減小水表面張力時(shí)才會(huì)聚結(jié)成團(tuán)。如果水霧顆粒直徑大于粉塵顆粒，那么粉塵僅隨水霧顆粒周圍氣流而運(yùn)動(dòng)，水霧顆粒和粉塵顆粒接觸很少或者根本沒(méi)有機(jī)會(huì)接觸，則達(dá)不到抑塵作用；當(dāng)水霧顆粒與粉塵顆粒大小相當(dāng)時(shí)，水霧顆粒與粉塵顆粒是最容易聚結(jié)成團(tuán)，在重力的作用下形成沉降。
干霧抑塵裝置利用壓縮空氣把水霧化為10微米以下的水霧，在起塵點(diǎn)上方形成霧團(tuán)完全罩住起塵點(diǎn)，這樣在物料起塵的時(shí)候粉塵完全進(jìn)入霧團(tuán)，與水霧充分結(jié)合，并且逐漸加大，在重力的作用下落到地面。當(dāng)有大量的細(xì)小的水滴組成霧團(tuán)完全覆蓋住起塵點(diǎn)的時(shí)候，就會(huì)起到非常好的抑塵效果。
干霧抑塵裝置的組成
干霧抑塵裝置采用自動(dòng)化程序控制，通過(guò)檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行信號(hào)自動(dòng)將氣霧裝置投入運(yùn)行，同時(shí)系統(tǒng)可接受遠(yuǎn)程程控系統(tǒng)的命令，遠(yuǎn)程開(kāi)啟關(guān)閉氣霧系統(tǒng)，并將現(xiàn)場(chǎng)重要信號(hào)送到程控系統(tǒng)。
干霧抑塵裝置主要組成部分有：干霧機(jī)、主控箱、分控箱、水源處理裝置、空壓機(jī)、儲(chǔ)氣、水管、氣管、水箱、增壓泵、霧化噴嘴組件和電伴熱系統(tǒng)。
干霧機(jī)
干霧機(jī)主要功能是對(duì)系統(tǒng)各管路進(jìn)行集中控制，設(shè)有各種控制閥，壓力檢測(cè)以及各種檢修閥門(mén)。
主控箱
主控箱通過(guò)分控箱對(duì)各個(gè)噴嘴的噴霧進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，控制箱提供自動(dòng)和手動(dòng)兩種操作模式。在自動(dòng)操作模式時(shí)，可自動(dòng)接收遠(yuǎn)程觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)或停止噴霧；在手動(dòng)模式時(shí)，操作人員可以通過(guò)操作按鈕啟動(dòng)或停止噴霧。還可以通過(guò)PLC設(shè)置接口修改噴霧周期及管道吹掃時(shí)間等。控制柜的面板上設(shè)有電源燈、報(bào)警燈、自動(dòng)燈、啟動(dòng)燈、停止燈。
分控箱
分控箱內(nèi)部設(shè)管路分配腔，分控箱外部設(shè)有就地控制/自動(dòng)控制切換按鈕。自動(dòng)控制時(shí)，分控箱接收主控箱的自動(dòng)控制信號(hào)，其控制的噴嘴的噴霧由主控箱進(jìn)行控制。而切換為就地控制時(shí)，分控箱可切斷系統(tǒng)自動(dòng)控制信號(hào)，方便各個(gè)抑塵點(diǎn)的調(diào)試、檢修及維護(hù)，同時(shí)不會(huì)影響其它分控箱的自動(dòng)運(yùn)行。
水源處理裝置
對(duì)水源的處理主要是通過(guò)自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器，可通過(guò)壓差控制、定時(shí)控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清洗濾芯，通過(guò)人機(jī)界面可設(shè)置差壓信號(hào)。當(dāng)過(guò)濾器內(nèi)雜質(zhì)積聚在濾芯表面引起進(jìn)出口壓差增大到設(shè)定值，或者定時(shí)器達(dá)到預(yù)置時(shí)間時(shí)，電控系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)沖洗機(jī)構(gòu)，自動(dòng)開(kāi)停反沖功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)濾器濾網(wǎng)的雜質(zhì)清洗的功能，無(wú)需人工操作。整個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)不會(huì)斷流，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化運(yùn)行。
工作原理簡(jiǎn)圖及工作流程圖
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)踐證明干霧抑塵裝置應(yīng)用于火電廠輸煤系統(tǒng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，必將產(chǎn)生廣泛的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。具體來(lái)說(shuō)，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，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。而干霧抑塵裝置應(yīng)用在火電廠輸煤系統(tǒng)上可節(jié)省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，減少清理沉淀池的人工費(fèi)用：原噴水抑塵裝置，噴水量過(guò)大會(huì)造成粘煤、堵煤，而且要定期清理污水沉淀。干霧抑塵裝置無(wú)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：其他除塵裝置抑塵效果達(dá)不到環(huán)保部門(mén)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。干霧抑塵裝置可在惡劣的室外環(huán)境下正常使用，為企業(yè)節(jié)省了一筆不小的開(kāi)支。
相較于與傳統(tǒng)除塵裝置來(lái)說(shuō)，干霧抑塵裝置的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)：
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，且煤料熱值損失小；
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。
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)。對(duì)于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(lái)說(shuō)，這樣的造價(jià)水平是值得的。
眾所周知，火電廠中最大的PM2.5 顆粒污染源為原煤輸送、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程產(chǎn)生的粉塵。目前火電廠輸煤系統(tǒng)采用的除塵方式有四大類，分別為機(jī)械式除塵、濕式除塵、過(guò)濾式除塵、電除塵，它們對(duì)PM2.5顆粒的撲捉能力各有利弊，在此不一一論述，重點(diǎn)介紹節(jié)能環(huán)保的干霧抑塵裝置。
干霧抑塵原理
煤炭在輸送和裝卸過(guò)程中，往往因?yàn)榇嬖诟叩筒畎l(fā)生沖擊碰撞，而產(chǎn)生大量的粉塵，不僅會(huì)污染環(huán)境，還會(huì)危害現(xiàn)場(chǎng)工作人員的健康。所以，應(yīng)該采取必要的手段對(duì)其進(jìn)行治理。
抑塵治理的主要對(duì)象是150μm以下的粉塵顆粒，特別是直徑在10μm以下的呼吸性粉塵，雖然其在物料總量中所占比例不到1%，但其對(duì)人身的傷害非常大。呼吸性粉塵顆粒很輕，不容易沉降，因而它們總是飄浮在空氣中，吸入人體以后，一部分顆粒會(huì)隨呼吸被排出體外，一部分顆粒則會(huì)沉積在人的肺泡上，而大量顆粒沉積在肺泡上，會(huì)引起肺組織慢性纖維化，可能引發(fā)肺心病、心血管病等，嚴(yán)重威脅著人類的健康和生命。
干霧抑塵裝置將水壓、氣壓調(diào)到最佳值，水在壓縮空氣的作用下以干霧(直徑<10μm水霧顆粒)的形式從設(shè)備噴出，與粉塵顆粒相互粘結(jié)、聚結(jié)增大，并在自身重力作用下沉降。粉塵可以通過(guò)水粘結(jié)而聚結(jié)增大，但那些最細(xì)小的粉塵只有當(dāng)水滴很小或加入化學(xué)劑（如表面活性劑）減小水表面張力時(shí)才會(huì)聚結(jié)成團(tuán)。如果水霧顆粒直徑大于粉塵顆粒，那么粉塵僅隨水霧顆粒周圍氣流而運(yùn)動(dòng)，水霧顆粒和粉塵顆粒接觸很少或者根本沒(méi)有機(jī)會(huì)接觸，則達(dá)不到抑塵作用；當(dāng)水霧顆粒與粉塵顆粒大小相當(dāng)時(shí)，水霧顆粒與粉塵顆粒是最容易聚結(jié)成團(tuán)，在重力的作用下形成沉降。
干霧抑塵裝置利用壓縮空氣把水霧化為10微米以下的水霧，在起塵點(diǎn)上方形成霧團(tuán)完全罩住起塵點(diǎn)，這樣在物料起塵的時(shí)候粉塵完全進(jìn)入霧團(tuán)，與水霧充分結(jié)合，并且逐漸加大，在重力的作用下落到地面。當(dāng)有大量的細(xì)小的水滴組成霧團(tuán)完全覆蓋住起塵點(diǎn)的時(shí)候，就會(huì)起到非常好的抑塵效果。
干霧抑塵裝置的組成
干霧抑塵裝置采用自動(dòng)化程序控制，通過(guò)檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行信號(hào)自動(dòng)將氣霧裝置投入運(yùn)行，同時(shí)系統(tǒng)可接受遠(yuǎn)程程控系統(tǒng)的命令，遠(yuǎn)程開(kāi)啟關(guān)閉氣霧系統(tǒng)，并將現(xiàn)場(chǎng)重要信號(hào)送到程控系統(tǒng)。
干霧抑塵裝置主要組成部分有：干霧機(jī)、主控箱、分控箱、水源處理裝置、空壓機(jī)、儲(chǔ)氣、水管、氣管、水箱、增壓泵、霧化噴嘴組件和電伴熱系統(tǒng)。
干霧機(jī)
干霧機(jī)主要功能是對(duì)系統(tǒng)各管路進(jìn)行集中控制，設(shè)有各種控制閥，壓力檢測(cè)以及各種檢修閥門(mén)。
主控箱
主控箱通過(guò)分控箱對(duì)各個(gè)噴嘴的噴霧進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，控制箱提供自動(dòng)和手動(dòng)兩種操作模式。在自動(dòng)操作模式時(shí)，可自動(dòng)接收遠(yuǎn)程觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)或停止噴霧；在手動(dòng)模式時(shí)，操作人員可以通過(guò)操作按鈕啟動(dòng)或停止噴霧。還可以通過(guò)PLC設(shè)置接口修改噴霧周期及管道吹掃時(shí)間等。控制柜的面板上設(shè)有電源燈、報(bào)警燈、自動(dòng)燈、啟動(dòng)燈、停止燈。
分控箱
分控箱內(nèi)部設(shè)管路分配腔，分控箱外部設(shè)有就地控制/自動(dòng)控制切換按鈕。自動(dòng)控制時(shí)，分控箱接收主控箱的自動(dòng)控制信號(hào)，其控制的噴嘴的噴霧由主控箱進(jìn)行控制。而切換為就地控制時(shí)，分控箱可切斷系統(tǒng)自動(dòng)控制信號(hào)，方便各個(gè)抑塵點(diǎn)的調(diào)試、檢修及維護(hù)，同時(shí)不會(huì)影響其它分控箱的自動(dòng)運(yùn)行。
水源處理裝置
對(duì)水源的處理主要是通過(guò)自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器，可通過(guò)壓差控制、定時(shí)控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清洗濾芯，通過(guò)人機(jī)界面可設(shè)置差壓信號(hào)。當(dāng)過(guò)濾器內(nèi)雜質(zhì)積聚在濾芯表面引起進(jìn)出口壓差增大到設(shè)定值，或者定時(shí)器達(dá)到預(yù)置時(shí)間時(shí)，電控系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)沖洗機(jī)構(gòu)，自動(dòng)開(kāi)停反沖功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)濾器濾網(wǎng)的雜質(zhì)清洗的功能，無(wú)需人工操作。整個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)不會(huì)斷流，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化運(yùn)行。
工作原理簡(jiǎn)圖及工作流程圖
工作原理簡(jiǎn)圖
工作流程圖
干霧抑塵裝置應(yīng)用效果及經(jīng)濟(jì)效益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)踐證明干霧抑塵裝置應(yīng)用于火電廠輸煤系統(tǒng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，必將產(chǎn)生廣泛的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。具體來(lái)說(shuō)，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，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。而干霧抑塵裝置應(yīng)用在火電廠輸煤系統(tǒng)上可節(jié)省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，減少清理沉淀池的人工費(fèi)用：原噴水抑塵裝置，噴水量過(guò)大會(huì)造成粘煤、堵煤，而且要定期清理污水沉淀。干霧抑塵裝置無(wú)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：其他除塵裝置抑塵效果達(dá)不到環(huán)保部門(mén)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。干霧抑塵裝置可在惡劣的室外環(huán)境下正常使用，為企業(yè)節(jié)省了一筆不小的開(kāi)支。
相較于與傳統(tǒng)除塵裝置來(lái)說(shuō)，干霧抑塵裝置的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)：
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，且煤料熱值損失小；
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。
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)。對(duì)于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(lái)說(shuō)，這樣的造價(jià)水平是值得的。
