單流體高壓微米級噴霧抑塵技術在輸煤皮帶系統(tǒng)應用的優(yōu)越性

1、單流體高壓微米級噴霧抑塵技術在輸煤皮帶系統(tǒng)應用的優(yōu)越性一、火力發(fā)電廠輸煤皮帶系統(tǒng)的粉塵污染現(xiàn)狀及特點火力發(fā)電廠輸煤皮帶系統(tǒng)由于導料槽設計原因，致使煤料在轉載落料時擠壓落料空間空氣，造成正壓氣流并帶起大量顆粒較細的粉塵從落料口（皮帶尾部溜槽）的前后出口溢出，同時一部分氣流更是直沖到落料口上端（皮帶頭部溜槽）帶出大量粉塵顆粒至作業(yè)空間，形成作業(yè)空間內粉塵重度污染。落料高度差越大的轉載點，污染越嚴重。同時在輸煤系統(tǒng)內的生產設備如振動篩、粉碎機、犁煤機也是粉塵大量發(fā)生的重點污染點。尤其是粉碎機下的皮帶受粉碎機鼓風效應的影響在皮帶流槽內的正壓風更強，帶出的粉塵更多。上述污染點粉塵發(fā)生有以下特點：l 均屬

2、于無組織排放污染形式，粉塵難以捕捉。l 在溜槽內受正壓風影響較大。l 粉塵顆粒較細。l 較短時間造成作業(yè)場所空間內粉塵嚴重超標，職工的健康受到嚴重危害。二、通常采用的治理辦法目前國內在輸煤皮帶粉塵治理上主要采用兩種辦法：1.負壓除塵器2.噴淋系統(tǒng)。 負壓除塵器有很多形式目前最為廣泛采用的是布袋除塵器，他的主要原理是由負壓風機將灰和空氣的混合物經管道，抽到布袋除塵器內。通過布袋的過濾作用，將灰和空氣分離?？諝庥刹即鼉炔拷涁搲猴L機出口排入大氣.灰由于重力的作用，經鎖氣閥落入灰?guī)臁?噴淋系統(tǒng)是在粉塵發(fā)生點加裝水噴淋裝置是煤的濕度增加達到不易起塵的目的。以上兩種辦法在輸煤皮帶轉載應用的缺陷和弊端：1、

3、負壓布袋除塵器：影響布袋除塵器的因素有過濾風速、壓力損失、濾料的性質、清灰方式等。它存在以下缺點： 1） 布袋吸水性大，容易結垢，不抗靜電，不阻燃，長期工作通氣性差，影響除塵效果。2） 除塵器在清灰過程中產生二次污染。3） 除塵器清灰不合理和不科學時會造成能源損耗。無論設備產量的大小，除塵器均在設定的時間內進行清灰，當粉塵量大于除塵器反吹設定時間時，除塵器產生運動阻力，影響除塵效率，又使電機超負荷運行容易將電機損毀。4）設備容易老化，維護成本高，維修工作量大，使用壽命短，并且占地面積較大。5）當污染源分散時粉塵難以收集，并且當一些特性粉塵（如：煤粉塵）達到一定濃度時，就會在高溫、明火、電火花、

4、摩擦、撞擊的情況發(fā)生爆炸。6）選用濾料時必須考慮粉塵氣體的特性，一般要求其濾料有耐磨、耐腐、阻力低、使用壽命長等特點，從而增加了濾袋的制造費用。7）濾料的性質決定了布袋除塵器相對于粉塵具有局限性。8）治理效果差，雖然排放值達到國家允許的50毫克/立方米，但污染現(xiàn)場的治理指標均達不到國家規(guī)定的10毫克/立方米。2、噴淋系統(tǒng)的缺陷有以下方面1）耗水量巨大；2）冬季結凍；3）原料泥清理造成很大處理成本；4）治理效果差無法達到國家規(guī)定的10毫克/立方米的標準。三、微米級噴霧抑塵技術理論依據(jù)根據(jù)美國煤炭時代雜志發(fā)表的題為“科羅拉多礦業(yè)學院解決可吸入塵埃的控制”一文中提到：水霧顆粒與塵埃顆粒大小相近時吸附

5、、過濾、凝結的機率最大為原理, 水霧顆粒與塵埃顆粒大小相近時，塵埃顆粒隨氣流運動時與水霧顆粒發(fā)生碰撞、吸附、凝結，形成的塵埃團在重力作用下降落，從而達到過濾塵埃的目的。微米級噴霧抑塵技術特點如下： 在污染的源頭起塵點進行粉塵治理； 抑塵效率高，特別是針對10m以下可吸入性粉塵治理效果高達96%，避免塵肺病危害； 水霧顆粒為3-20微米，在抑塵點形成濃而密的霧池； 耗水量小，物料濕度增加重量比0. 2%-0. 5%，無二次污染； 占地面積小，操作方便，全自動控制； 設備投入少，運行、維護費用低； 適用于無組織排放，密閉或半密閉空間的污染源； 大大降低粉塵爆炸幾率，可以減少消防設備投入；四、輸煤皮

6、帶微米級噴霧抑塵應用分析和對比除去傳統(tǒng)的負壓式除塵方法和噴淋技術以外，近年來微米級的噴霧由于其耗水量小，技術新穎從而受到越來越多的關注和應用。本文就以輸煤皮帶的尾部落料口（溜槽）為例，分析不同的微米級噴霧抑塵的應用缺陷和優(yōu)勢。1. 目前微米級噴霧抑塵系統(tǒng)主要有兩種噴霧形式l 雙流體氣水混合噴霧l 單流體高壓噴霧兩種噴霧形式均可以噴出3-20微米的細微霧滴顆粒。在皮帶尾部溜槽的安裝方式也基本一致，均采用在尾部溜槽的導料槽密封罩上部安裝噴嘴自上而下的進行噴霧覆蓋，在導料槽內部形成一個濃密的霧池效果，粉塵隨著皮帶運動的方向和正壓風的引導在想前端出口處出來之前通過霧池作用凝結沉降在物料表面。如圖： 導

7、料槽前端出口處，通常采用皮帶膠簾或者柔性材質擋簾。2. 雙流體氣水噴霧實際安裝應用缺陷分析采用雙流體氣水噴霧形式安裝后，導料槽前端出口處會溢出大量的霧，主要原因有以下幾點：l 導料槽內原有空間內就受到物料下落而造成的正壓風的影響，灰粉大量從導料槽前端出口處噴出，安裝噴霧裝置后又增加了導料槽內部空間的正壓，從而使正壓能量更足，導致很多灰粉尚未沉降就被正壓風吹出了導料槽內部，直接吹到皮帶廊道內。l 霧滴顆粒細，沉降時間較長，造成很多凝結水霧的粉塵顆粒來不及在有限的導料槽空間內沉降。l 目前市場雙流體噴霧技術可選性噴嘴較少，噴霧粒徑范圍較單一，均為細微水霧顆粒，和粉塵凝結后無法做到快速沉降。3. 單

8、流體高壓噴霧在輸煤皮帶應用的優(yōu)勢分析1) 治理效果分析采用單流體高壓噴霧形式安裝后，導料槽出口處大量溢出水霧的現(xiàn)象幾乎消失。同時粉塵檢測值也完全符合GBZ1-2010工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生設計標準的要求，并通過實驗數(shù)據(jù)證明了粉塵顆粒與噴霧顆粒間的一定關系。實驗選在治理點現(xiàn)場，其條件為皮帶寬度1200mm，帶速2.5m/s，輸煤量1000T/H，煤種為越南煤，小粒徑，外水量低；尾部溜槽落料高差6米；導料槽長度3.5米；噴嘴安裝14組。第一組實驗噴嘴選型全部為噴霧顆粒10微米，噴嘴噴霧流量4L/H。第二組實驗噴嘴選型全部為噴霧顆粒20微米，噴嘴噴霧流量8L/H。第三組實驗噴嘴選型全部為噴霧顆粒30微米，噴嘴

9、噴霧流量12L/H。第四組實驗噴嘴選型全部為噴霧顆粒50-100微米，噴嘴噴霧流量60L/H。第五組實驗噴嘴選型為4組10微米噴嘴，4組20微米噴嘴4組40微米噴嘴2組50微米噴嘴。以上5組實驗均在噴嘴安裝好后皮帶運行1小時左右，開始檢測。檢測依據(jù)GBZ/T192.1-2007(工作場所空氣中粉塵測定 第一部分：總粉塵濃度)；GBZ/T192.2-2007(工作場所空氣中粉塵測定 第二部分：呼吸性粉塵濃度)。檢測方法總粉塵濃度采用粉塵采樣儀固定在三腳架上放置在尾部溜槽作業(yè)通道處大約呼吸帶的高度以20L/min流量采集15min空氣樣品；呼吸性粉塵濃度采用粉塵采樣儀固定在三腳架上放置在尾部溜槽作

10、業(yè)通道處大約呼吸帶的高度以20L/min流量采集20min空氣樣品。并對照每組檢測數(shù)據(jù)，驗證噴霧顆粒對檢測的影響，已經是否達到衛(wèi)生標準要求。工業(yè)場所有害因素職業(yè)接觸限值（衛(wèi)生標準）表1職業(yè)病危害因素名稱PC-STEL(mg/m³)煤塵總粉塵濃度呼吸性粉塵濃度85實驗檢測數(shù)據(jù)如下表2：實驗組數(shù)總粉塵濃度呼吸性粉塵濃度第一組171.5第二組103第三組7.54.5第四組75.2第五組4.52通過以上數(shù)據(jù)顯示，越細的噴霧顆粒對于呼吸性粉塵的治理效果越好，但是對于總粉塵濃度的控制不如較大顆粒。如果全部采用大顆粒的霧滴顆粒有很難控制呼吸性的粉塵。通過數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)要達到總塵、呼塵數(shù)據(jù)均達標，需要

11、采用大小顆粒結合的辦法。所以第五組數(shù)據(jù)能夠最佳就是最有利的證明，同時也發(fā)現(xiàn)將越大顆粒的噴嘴安裝在導料槽出口越近的位置，有效的避免了由于噴霧顆粒小而導致的被正壓風吹出的現(xiàn)象。由此更加說明噴霧抑塵的過程不能進重視水霧顆粒的吸附和凝結，更加重要的是如何的快速沉降。2) 高壓噴霧的荷電效應雙流體噴霧采用的是6公斤的低壓噴霧，單流體高壓噴霧采用的是75公斤以上的高壓噴霧。研究表明由于水霧電荷效應，噴霧時一些霧粒自然的帶上了電，其帶電量取決于噴霧方式，霧粒和塵粒帶電提高了捕塵系數(shù)。有人測定了噴霧射流中帶電霧粒的相對含量（見表3）。表中數(shù)據(jù)表明，霧粒的相對含量隨噴射壓力的增加而增加。這時，不管負電荷（曲線1

12、）或是正電荷（曲線2）的變化特性是一樣的。見圖3 圖3 體電荷值與射流壓力的關系1-負電荷，2-正電荷根據(jù)射流中霧粒數(shù)量和體電荷的測量結果計算出了某些電荷的平均值（見表4）。從表中不難看出，帶電霧粒數(shù)隨噴射壓力增加而急劇增加。霧粒和塵粒的相互作用力，由電荷的符號、值、霧粒與塵粒的粒度及它們之間的距離決定。顯然，霧粒和塵粒的電荷越多，凝結的效果和降塵效率都越顯著。表3壓力（MPa）被計算的霧粒數(shù)量（粒）霧粒數(shù)量（%）中性的正電負電噴嘴直徑0.8mm2.51109825.528.646.95799516.633.747.77.5775613.734.152.210908911.726.161.81

13、2.51205211.822.865.40.4-0.61247045.545.529.6表4噴嘴直徑（mm）水壓（MPa）霧粒電荷的平均值帶正電的霧粒帶負電的霧粒0.82.616009006230019007.648002900107600420012.513800540012.519002200108400810012.512300116000.4-0.68001600五、單雙流體噴霧在輸煤皮帶應用上的綜合對比表5對比項單流體高壓微米級噴霧系統(tǒng)雙流體氣水噴霧抑塵系統(tǒng)系統(tǒng)設備投入成本低高系統(tǒng)運營成本低高系統(tǒng)安裝簡單復雜輔助設備無需要壓縮空氣（空壓機）能耗（用電）極低極高能耗（用水）低高克服正壓風能力強弱水霧荷電效應強弱噴嘴選型搭配多少快速沉降效果好較差綜合治理效果極佳較好六、結論根據(jù)以上的實驗數(shù)據(jù)和實際檢測結果以及對比證明，單流體高壓微米級噴霧抑塵在輸煤皮帶的應用是具備極大的優(yōu)越性的。他完全符合目前環(huán)保治理的要求，同時響應國家的節(jié)能降耗政策，性價比最優(yōu)，為企業(yè)節(jié)約大量的環(huán)保投資成本，是企業(yè)解決崗位環(huán)境的有力武器，具有很強的經