大型煤炭碼頭揚(yáng)塵綜合防治措施研究

周鑫鑫

摘 要：本文以某大型煤炭碼頭工程為例，介紹了煤炭碼頭常規(guī)的防塵措施。具體來說，裝卸過程要做好水噴淋降塵;輸送系統(tǒng)的輸送帶要保持密閉，轉(zhuǎn)運(yùn)站要采用干霧抑塵和袋式除塵;堆場要布置防風(fēng)抑塵網(wǎng)，做好噴淋工作，合理控制堆垛高度，并加強(qiáng)周邊綠化。在綜合防治措施落實(shí)有力的前提下，工程取得了良好的環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞：煤炭碼頭;揚(yáng)塵;防治措施

中圖分類號(hào)：X322;U691文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）32-0075-03

Abstract： Taking a large coal terminal project as an example， this paper introduced the conventional dust prevention measures of the coal terminal. Specifically， the loading and unloading process should be done with water spray to reduce dust; the conveyor belt of the conveying system should be kept airtight， and the transfer station should adopt dry fog dust suppression and bag dust removal; the storage yard should arrange wind and dust suppression nets， do a good job of spraying， reasonably control the stack height and strengthen the surrounding greening. Under the premise of effective implementation of comprehensive prevention and control measures， the project has achieved good environmental benefits.

Keywords： coal terminal;dust;suppression measures

煤炭碼頭是為煤炭用戶提供中轉(zhuǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、配送等公共服務(wù)必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施，尤其是大型煤炭碼頭對改善煤炭運(yùn)輸和供應(yīng)條件至關(guān)重要。但多年來，煤炭碼頭的揚(yáng)塵控制問題一直是困擾地方政府及碼頭運(yùn)營單位的主要環(huán)保問題。經(jīng)過科研機(jī)構(gòu)、碼頭運(yùn)營單位等各方長期不懈的技術(shù)研發(fā)和實(shí)踐，目前已有較多較為成熟的抑塵技術(shù)，煤炭碼頭粉塵污染得到了有效控制。本文選取的典型大型煤炭碼頭案例中，其采取的揚(yáng)塵綜合防治措施在碼頭運(yùn)行過程中取得了良好的環(huán)境效益。

1 項(xiàng)目概述

1.1 煤炭裝卸系統(tǒng)

該煤炭碼頭位于長江下游，主體工程由碼頭工程和陸域堆場工程構(gòu)成，其中，碼頭工程包括外線碼頭（外線裝船碼頭和外線卸船碼頭）和內(nèi)線碼頭（裝船碼頭）。外線碼頭建設(shè)1個(gè)10萬噸級、1個(gè)5萬噸級煤炭接卸泊位和4個(gè)5千噸級煤炭裝船泊位，內(nèi)線碼頭建設(shè)6個(gè)1千噸級煤炭裝船泊位;陸域堆場建設(shè)6座條形煤堆場。該項(xiàng)目年設(shè)計(jì)吞吐量為2 700萬t。

該工程的煤炭裝卸系統(tǒng)由卸船機(jī)、裝船機(jī)、堆取料機(jī)、帶式輸送機(jī)等組成，裝卸系統(tǒng)主要設(shè)備詳情如表1所示。

1.2 碼頭裝卸、輸送工藝

兩個(gè)卸船泊位的煤炭卸船入場采用雙路帶式輸送機(jī)，帶式輸送機(jī)規(guī)格為帶寬1 800 mm、帶速4.0 m/s、額定輸送能力3 600 t/h。兩路入場輸送線沿引橋進(jìn)入陸域轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)中轉(zhuǎn)后，可通過入場的雙路輸送線進(jìn)入任一條斗輪堆取料機(jī)作業(yè)線進(jìn)行煤炭的堆存。

出場裝船共有四路帶式輸送機(jī)，對應(yīng)水域的4臺(tái)裝船機(jī)，陸域的5條斗輪堆取料機(jī)根據(jù)流程需要，可分別對水域4臺(tái)裝船機(jī)的任一臺(tái)進(jìn)行供料，完成裝船任務(wù)。

卸船工藝流程如圖1所示，裝船工藝流程如圖2所示。

1.3 堆場堆取料工藝

該工程共有6座條形煤堆場，其中寬度為45 m的堆場有2條，寬度為79 m的條形煤場有4條。堆場采用堆取功能一體的斗輪式堆取料機(jī)進(jìn)行堆取料，共設(shè)5條斗輪機(jī)作業(yè)線，作業(yè)長度為545～580 m，堆取料機(jī)軌距為10 m，懸臂回轉(zhuǎn)半徑為48 m，滿足卸船進(jìn)場、出場裝船的要求。堆場占地面積為27.72 hm2，堆存容量為120.75萬t。

2 煤炭碼頭揚(yáng)塵污染源

煤炭碼頭的揚(yáng)塵污染源主要是煤炭在裝卸、輸送、堆取、存放等作業(yè)過程中由于攪動(dòng)、落差或大風(fēng)吹起堆場、道路表面煤炭粉塵所產(chǎn)生的粉塵。揚(yáng)塵產(chǎn)生量則取決于煤塵自身物理、化學(xué)性質(zhì)及其裝卸工藝、堆存方式以及地面風(fēng)況。

煤炭碼頭揚(yáng)塵是港區(qū)空氣中總懸浮顆粒物的重要組成部分，顆粒大小一般低于100 μm，飛散到空氣中能較長時(shí)間懸浮[1]。根據(jù)調(diào)查，煤的逸散量占整個(gè)煤運(yùn)量的0.02%[2]，按該工程年吞吐量2 700萬t計(jì)，則年損失煤炭5 400 t，可以看出，不控制揚(yáng)塵將造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)，揚(yáng)塵一般污染范圍大、時(shí)間長，防控難度較大，長時(shí)間暴露在揚(yáng)塵超標(biāo)的環(huán)境中，會(huì)對港區(qū)工作人員健康、機(jī)械設(shè)備造成損害，也會(huì)造成植物作物減產(chǎn)或死亡[3-5]。

3 抑塵措施

3.1 裝卸過程降塵措施

該煤炭碼頭在斗輪堆取料機(jī)、裝船機(jī)、卸船機(jī)抓斗處安裝水噴淋裝置。水噴淋降塵是一種常見的除塵技術(shù)，水通過噴淋管和噴嘴噴出形成水滴狀，煤塵與水滴碰撞、凝聚，當(dāng)水滴中所含煤塵較多、凝聚顆粒較大時(shí)，其就會(huì)沉降，從而起到降塵作用。但水噴淋對粒徑較小的細(xì)微粉塵處理能力低，因此，相比干霧抑塵和袋式除塵來說，水噴淋降塵的耗水量大;進(jìn)入煤炭的水分量較多，易造成煤炭含水量增加較多，不能滿足客戶需求;水霧顆粒較大，不能和細(xì)微粉塵很好地結(jié)合，抑塵效果相對較差[6-7]。

3.2 煤炭輸送系統(tǒng)抑塵措施

該工程煤炭輸送系統(tǒng)的除塵措施主要為輸送帶密閉、轉(zhuǎn)運(yùn)站配置干霧抑塵和袋式除塵措施。

煤炭輸送過程采用密閉式皮帶機(jī)，可避免水平運(yùn)輸過程中煤炭的逸散，該工程在引橋至轉(zhuǎn)運(yùn)站、轉(zhuǎn)運(yùn)站之間、轉(zhuǎn)運(yùn)站至堆場均采用密閉式輸送帶。但在碼頭平臺(tái)，由于裝船機(jī)、卸設(shè)機(jī)操作需要，碼頭平臺(tái)的輸送帶未密閉，此水平運(yùn)輸段存在煤炭逸散問題。

干霧抑塵則是通過氣水混合，產(chǎn)生直徑在1～10 μm的水霧顆粒，對懸浮在空氣中的粉塵，特別是對直徑在5 μm以下的可吸入顆粒進(jìn)行有效吸附，使粉塵受重力作用沉降，從而達(dá)到抑塵作用。

袋式除塵是利用纖維織物的過濾作用對含塵氣體進(jìn)行過濾，當(dāng)含塵氣體進(jìn)入袋式除塵器后，顆粒大、比重大的粉塵由于重力的作用沉降下來，落入灰斗，含有較細(xì)小粉塵的氣體通過濾布時(shí)，粉塵被阻留，使氣體得到凈化，降塵效率超過98%。

3.3 堆場抑塵措施

3.3.1 防風(fēng)抑塵網(wǎng)。堆場四周設(shè)置防風(fēng)抑塵網(wǎng)，其作用是控制和改善堆場內(nèi)的風(fēng)流場，減小堆場內(nèi)的風(fēng)速、減小堆場區(qū)風(fēng)流場的紊流度，盡量控制風(fēng)速降至低于起塵風(fēng)速，減少起塵量。工程的防風(fēng)抑塵網(wǎng)總長為2 368 m，高度為19 m，設(shè)計(jì)綜合抑塵率為80%。

3.3.2 噴淋裝置抑塵、降塵。堆場設(shè)置了防塵噴槍和導(dǎo)煤噴霧裝置等噴淋裝置，以提高煤炭表面含濕率，減少煤堆起塵量，同時(shí)起到降塵作用。防塵噴槍沿斗輪機(jī)作業(yè)線的基礎(chǔ)布置，安裝間距約為40 m，以一排為組，共有10組。建設(shè)單位制定了《煤場噴淋運(yùn)行規(guī)程》，現(xiàn)場人員嚴(yán)格按照規(guī)程操作噴淋系統(tǒng)，噴槍每日噴灑次數(shù)按2～3次設(shè)計(jì)，同時(shí)可開啟的噴槍為4支，每一組同時(shí)工作的噴槍不超過2支。

3.3.3 其他措施。為強(qiáng)化粉塵防治效果，進(jìn)一步減緩揚(yáng)塵污染，建設(shè)單位加強(qiáng)了對煤炭堆垛及堆場的防控措施。一是降低堆垛高度，控制在12 m以下;二是對堆存時(shí)間較長的堆垛采取苫蓋措施;三是加強(qiáng)綠化，在堆場周邊、廠內(nèi)道路兩側(cè)設(shè)置灌木帶，灌木外種植常綠喬木，樹下鋪植草坪，廠界綠化隔離帶的寬度不低于10 m。

4 結(jié)語

該工程在裝卸、輸送、堆取料、堆存等過程的起塵點(diǎn)均采取了抑塵措施，綜合防治工藝設(shè)置合理、措施技術(shù)成熟，從多年運(yùn)行情況看，整體抑塵效果較好。為進(jìn)一步完善粉塵防控措施，建議碼頭平臺(tái)皮帶機(jī)兩側(cè)布置擋風(fēng)板，減少無組織煤塵逸散;使用單一水噴淋措施的改為干霧抑塵或水噴淋、干霧抑塵相結(jié)合的措施;有條件的開展堆場智能化抑塵系統(tǒng)研究，采用科學(xué)的監(jiān)控方法結(jié)合有效的抑塵手段，實(shí)時(shí)監(jiān)控堆場內(nèi)的粉塵濃度分布，按需控制堆場噴淋系統(tǒng)，實(shí)時(shí)可靠、持久地控制揚(yáng)塵。

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