散貨碼頭轉(zhuǎn)接塔除塵系統(tǒng)方案研究

王 偉

（秦皇島港股份有限公司第七港務(wù)分公司，河北 秦皇島 066000）

散貨碼頭轉(zhuǎn)接塔除塵系統(tǒng)方案研究

王 偉

（秦皇島港股份有限公司第七港務(wù)分公司，河北 秦皇島 066000）

文章介紹了目前國內(nèi)主要散貨碼頭轉(zhuǎn)接塔除塵系統(tǒng)所采用的技術(shù)方案，分析了各方案的技術(shù)特點(diǎn)和適用范圍等的區(qū)別，著重針對采用布袋除塵和干霧抑塵的轉(zhuǎn)接塔除塵系統(tǒng)的典型工況以及除塵系統(tǒng)的設(shè)備配置、裝機(jī)容量和工程投資等進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可供同類散貨碼頭轉(zhuǎn)接塔除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工參考。

散貨碼頭；轉(zhuǎn)接塔；除塵系統(tǒng)；布袋除塵；干霧抑塵

1 概述

文章簡要介紹目前國內(nèi)主要散貨碼頭轉(zhuǎn)接塔除塵系統(tǒng)所采用的技術(shù)方案，分析各方案的技術(shù)特點(diǎn)和適用范圍等的區(qū)別，著重針對采用布袋除塵和干霧抑塵的轉(zhuǎn)接塔除塵系統(tǒng)的典型工況以及除塵系統(tǒng)的設(shè)備配置、裝機(jī)容量和工程投資等進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可供同類散貨碼頭轉(zhuǎn)接塔除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工參考。

2 目前國內(nèi)除塵技術(shù)方案簡介

2.1 袋式除塵技術(shù)

袋式除塵技術(shù)是轉(zhuǎn)接塔應(yīng)用最多的除塵技術(shù)，也是成熟的除塵技術(shù)，是利用濾袋進(jìn)行過濾除塵的技術(shù)，除塵過程為含塵氣體通過濾袋過濾，再經(jīng)過清灰裝置使粉塵與濾袋分離。袋式除塵技術(shù)除塵設(shè)備通常采用布袋除塵器，煤炭碼頭應(yīng)用較多的為脈沖噴吹類和分室反吹類袋式除塵器，近年來以脈沖噴吹類袋式除塵器居多，濾袋多采用覆膜濾袋。除塵效率高，對細(xì)微顆粒PM10以下粉塵除塵效率達(dá)到90%以上。但初投資較高，占用空間較大，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，近年有被其他除塵技術(shù)所替代趨勢。

2.2 靜電除塵技術(shù)

靜電除塵技術(shù)利用高壓直流電源在電極間產(chǎn)生不均勻電場，電場內(nèi)氣體被電離，使粉塵在電場荷電到達(dá)電極，通過清灰裝置將粉塵從電極振落至灰斗，完成除塵過程。適用于靜電除塵技術(shù)的粉塵比電阻為104～1011W·cm，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，高揮發(fā)分的煤種不能采用靜電除塵技術(shù)。靜電除塵技術(shù)除塵效率高，對細(xì)微顆粒PM10以下粉塵除塵效率僅為40%左右，而且初期投資高，占用空間大、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高。

2.3 水噴霧抑塵技術(shù)

普通水噴霧抑塵技術(shù)耗水量大，會(huì)使煤炭含水率增加較多，不能適應(yīng)用戶對含水率的要求；在北方冬季采用水噴霧抑塵技術(shù)會(huì)使煤炭結(jié)冰結(jié)塊，影響輸煤系統(tǒng)正常運(yùn)行；水噴霧抑塵技術(shù)產(chǎn)生的水霧顆粒較大，不能很好地與粉塵結(jié)合，因此抑塵效率低，抑塵效果差。根據(jù)國內(nèi)相關(guān)研究，水壓力越大降塵效率越高，對于較大的粉塵顆粒（dp≥5μm）：1MPa水壓下的抑塵效率最大是30%。而港內(nèi)供水壓力一般為0.3～0.4MPa，降塵效率很低。近年來，水噴霧抑塵技術(shù)正逐步被干霧抑塵技術(shù)、高壓微霧抑塵技術(shù)所取代。

2.4 干霧抑塵技術(shù)

干霧抑塵技術(shù)是2002年在美國興起的新型抑塵技術(shù)，2006年前后引進(jìn)到國內(nèi)，近年來得到了大量的應(yīng)用。干霧抑塵技術(shù)利用微米級(jí)干霧抑塵裝置通過高頻聲波將水高度霧化，形成上千上萬個(gè)1～10μm大小的水霧顆粒，水霧顆粒噴射到粉塵發(fā)生點(diǎn)，將粉塵顆粒包圍使粉塵顆粒聚結(jié)而墜落，從而達(dá)到抑塵目的。干霧抑塵技術(shù)處理的主要對象是150μm以下的粉塵顆粒，特別是直徑10μm以下的可吸入性粉塵顆粒。微米級(jí)干霧抑塵系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）在污染的源頭——起塵點(diǎn)進(jìn)行粉塵治理；（2）對10μm以下可吸入性粉塵抑塵效率高達(dá)96%以上，從而避免塵肺病危害；（3）與傳統(tǒng)除塵系統(tǒng)比，設(shè)備投入少，操作方便，全自動(dòng)控制，占地面積小，物料含水量幾乎不增加，無二次污染；（4）除塵系統(tǒng)耗水量小，耗水量不到噴水抑塵用水量的1/10；（5）冬季冰點(diǎn)以下仍可正常使用；（6）大大降低粉塵爆炸幾率（降低粉塵濃度、降低引爆溫度）。干霧抑塵系統(tǒng)與傳統(tǒng)布袋除塵系統(tǒng)相比具有投資低、占地小、能耗低及運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。干霧抑塵技術(shù)近年來在鋼鐵、煤炭、電廠、碼頭等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。

綜合上述各國內(nèi)主要散貨碼頭皮帶機(jī)除塵系統(tǒng)除塵抑塵技術(shù)方案中，布袋除塵和干霧抑塵技術(shù)除塵效率高，適用范圍廣，可有效去除煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)過程中產(chǎn)生的粉塵，粉塵排放完全滿足相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3 工程投資對比

以秦皇島港股份有限公司七公司轉(zhuǎn)接機(jī)房除塵系統(tǒng)為例，共20座轉(zhuǎn)接機(jī)房。

3.1 干霧抑塵系統(tǒng)

3.1.1 主要設(shè)備。干霧抑塵系統(tǒng)主要設(shè)備有干霧機(jī)、空壓機(jī)等，工程投資約為2750萬元，設(shè)備規(guī)格見表1：

表1 干霧抑塵系統(tǒng)主要設(shè)備一覽表

3.1.2 干霧抑塵系統(tǒng)用水、用電及粉塵排放量計(jì)算。干霧抑塵系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間按330天，每天按21小時(shí)計(jì)算，同時(shí)使用率取70%，經(jīng)計(jì)算，各轉(zhuǎn)接機(jī)房干霧抑塵系統(tǒng)最大用水量為27.72m3/h，年用水量為13.45萬噸；各轉(zhuǎn)接機(jī)房干霧抑塵系統(tǒng)最大用電功率冬季為515kW，夏季為455kW，年用電量為231.3萬kWh。煤塵排放量經(jīng)計(jì)算為82.95噸/年。

3.2 布袋除塵系統(tǒng)

3.2.1 主要設(shè)備。布袋除塵系統(tǒng)設(shè)備主要有布袋除塵器、除塵風(fēng)機(jī)、消聲器、空壓機(jī)等，工程投資約為1990萬元，設(shè)備規(guī)格見表2：

表2 布袋除塵系統(tǒng)主要設(shè)備一覽表

3.2.2 布袋除塵系統(tǒng)用電量及煤塵排放量計(jì)算。布袋除塵系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間按330天，每天按21小時(shí)計(jì)算，同時(shí)使用率取70%，經(jīng)計(jì)算，各轉(zhuǎn)接機(jī)房布袋除塵系統(tǒng)最大用電功率為1547kW，年用電量為750.39萬kWh。

布袋除塵系統(tǒng)根據(jù)《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，排放口煤塵濃度取80mg/m3，則煤塵排放量237.9噸/年。

3.3 干霧抑塵系統(tǒng)與布袋除塵系統(tǒng)比較

若電費(fèi)按1元/kWh，煤炭按500元/噸，水費(fèi)按中水2元/噸，濾袋按130元/m2，濾袋更換周期按2年，噴射單元更換周期按7年，設(shè)備折舊期按10年，則年成本對比見表3：

表3

由上表可以看出，除塵工藝干霧抑塵系統(tǒng)比布袋除塵系統(tǒng)每年可節(jié)省447.2萬元。但在北方港口試驗(yàn)的干霧抑塵系統(tǒng)還未能完全解決冬季飄霧結(jié)冰的問題，建議根據(jù)港口實(shí)際情況選擇適合的除塵方案。

4 結(jié)語

本文開展的散貨碼頭轉(zhuǎn)接塔除塵系統(tǒng)方案研究為合理選擇轉(zhuǎn)接塔除塵技術(shù)方案提供了參考，為助力港口綠色可持續(xù)發(fā)展提供切實(shí)可行的技術(shù)支持。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）

U651

1009-2374（2017）07-0027-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.012

王偉（1984-），男，秦皇島港股份有限公司第七港務(wù)分公司機(jī)電工程師，研究方向：港口裝卸設(shè)備管理。

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