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云立方微米級干霧抑塵裝備在發電廠輸煤系統中的應用
來源:市場部
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作者:smartfog
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發布時間: 2016-03-15
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燃煤電廠的燃料進廠后，先經過翻卸、給煤機械、皮帶多段轉運、破碎、篩分、犁煤等各種設備進入原煤倉。在整個輸送工藝過程中，伴隨著產生一次塵化氣流、轉段落差、破碎設備鼓風量、落煤管與水平夾角、皮帶速度等參數值越高，塵化程度就越大。
燃煤電廠的燃料進廠后，先經過翻卸、給煤機械、皮帶多段轉運、破碎、篩分、犁煤等各種設備進入原煤倉。在整個輸送工藝過程中，伴隨著產生一次塵化氣流、轉段落差、破碎設備鼓風量、落煤管與水平夾角、皮帶速度等參數值越高，塵化程度就越大。一次化氣流會把<200μm的煤塵揚起，使局部空氣塵化而形成塵源，塵源周邊的空氣被誘導、擾動而形成二次氣流。二次氣流將一次塵化氣流向四周擴散、蔓延，造成二次揚塵。人長期在粉塵污染嚴重的作業現場，生命健康會受到嚴重的危害。而且粉塵落到機器部件上，會加速轉動部件的磨損。因此，火力發電廠在建設之初根據環保要求必須設計加裝除塵裝置。
1 輸煤系統除塵裝置的使用現狀
目前，輸煤系統除塵技術主要分為干式除塵與濕式除塵兩種形式。常用的干式除塵技術主要有靜電除塵和布袋除塵。對于已進入進風室的空氣可以通過布袋除塵技術降低含塵量，但它只能針對已進入進風室的空氣進行除塵，不能將污染空氣全部吸進進風室，因而對無組織排放的粉塵空氣除塵效果不太明顯。靜電除塵需嚴格控制設備安裝維護質量，且會過多擠占作業面。因而業界普遍推崇濕式除塵技術。常用的濕式除塵技術有藥劑除塵和噴淋除塵。從某種意義上講，藥劑除塵技術是基于噴淋除塵技術延伸出來的，其技術原理是在噴淋設備中加入抑塵藥劑，通過對起塵點噴水起到加濕的作用，從而抑止粉塵產生。運用濕式除塵技術抑止無組織排放的粉塵比干式除塵的效果好。但濕式除塵水霧顆粒大，需水量大，冬季不宜使用，而且這種技術很難將細小粉塵徹底清除。
2 微米級干霧抑塵裝置的抑塵原理
微米級干霧抑塵裝置是利用干霧噴霧器產生的10μm以下的微細水霧顆粒，將細小的粉塵顆粒聚結在一起形成大的粉塵顆粒，在自身重力的牽引下逐漸沉降。細小的粉塵沾水后相互聚結形成大的粉塵顆粒，但極小的粉塵顆粒只有當水滴呈干霧狀態，或通過添加表面活性劑使水表面張力縮小時才能相互聚結。若粉塵的粒徑比水霧粒徑小，則粉塵顆粒與水霧顆粒接觸面積小，粉塵便會被水霧顆粒周圍的氣流推動著運動而不會相互粘結，抑塵效果就無法達到預期標準；若水霧的粒徑和粉塵的粒徑基本相似，則揚塵時粉塵顆粒在運動中會與水霧顆粒充分接觸，很容易在水的作用下相互粘結形成大的粉塵顆粒。由此可見，粉塵聚結的機率是隨著水霧顆粒的減小而逐漸增大的，而且聚結的粉塵團越大，其沉落量越大。水霧對粉塵的“過濾”作用就形成了。微米級干霧抑塵裝置是將壓縮空氣為聲波震蕩器提供驅動力，利用高頻聲波使水霧化成1-10μm的霧狀顆粒。壓縮氣流通過噴頭共振室向粉塵發生點噴射水霧顆粒，使細小的粉塵顆粒聚結成團，靠自身重力沉落，由此達到防塵抑塵的目的。
3 微米級干霧抑塵裝置的組成
微米級干霧抑塵裝置的組成部分主要有微米級干霧機、螺桿式空氣壓縮機、配電箱、水氣分配器、水氣連接管線、儲氣罐、電伴熱帶、控制信號線、萬向節噴霧器總成組成。
①微米級干霧機：干霧抑塵機由流量控制系統、多功能控制系統和電控系統構成，采用IP55級防護標準。面板上有氣、水壓力表和電控系統按鈕，且設有集成化編程的電控模塊實現自動控制。②螺桿式空氣壓縮機：為干霧抑塵系統提供標準的氣源。③儲氣罐：在空壓機排氣量達不到微米級干霧機瞬時排量標準的情況下，先將儲存從螺桿式空氣壓縮機排出的壓縮空氣，為微米級干霧機瞬時用氣儲備足夠的空氣。④配電箱：配電箱是整個裝置的配電系統，根據用電功率的不同，配電箱略有區別。⑤水氣分配器：通過水氣分配器實現水、氣、電主管線與萬向節噴霧器總成的連接，并根據現場情況通過PLC控制實現各萬向節噴霧器總成分別噴霧。⑥萬向節噴霧器總成：它由噴頭、噴頭固定座、萬向節接頭、防護鋼管、水、氣連接管組成（如圖1所示）。噴嘴的周圍設置鋁合金殼體并配接水氣管線構成萬向節噴霧器總成。球形鋁合金保護殼體可調節噴霧方向，并可防止物料在運輸過程中直接撞擊噴嘴。⑦水氣連接管線：水氣連接管線用于微米級干霧機和噴霧器的連接。⑧電伴熱帶：用于冬季保溫防凍（某些場合適用）。本系統如需要冬季防凍措施，各個系統以及所有水管道都可以加裝暖板或電伴熱帶加熱，而且可配套安裝保溫防凍材料。⑨控制信號線：控制信號線用于微米級干霧機的控制系統。
微米級干霧抑塵裝置流程：微米級干霧抑塵裝置流程圖如圖2所示，當被抑塵設備作業時，微米級干霧機同步工作，使氣、水經過微米級干霧機，進入噴霧器組件實現噴霧。
應用效果及經濟效益：微米級干霧抑塵技術的開發和應用可以說是在全國范圍內的率先嘗試，因而技術的先進性可見一斑。微米級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，而且提高了環保行業自動化水平，為現場作業的人員提供了一個安全、潔凈的工作環境。實踐證明，微米級干霧抑塵裝置應用于工業生產，必將產生廣泛的社會效益和經濟效益。具體來說，該裝置的優點主要體現在以下幾方面：
第一，降低煤炭損耗：在實測中，微米級干霧抑塵裝置的抑塵率高達90%，照此計算，一套輸煤系統一年可節省上百萬元的經濟損失；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，而微米級干霧抑塵裝置應用在電廠輸煤線路上以后，節省了90%的噴水量，也減少了輸煤系統水沖洗衛生用水量；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重。據不完全統計，煤炭外水分每增加1%，煤的低位發熱量會相應降低1%；第四，減少了清掃聞聲和清理沉淀池的勞動強度：原噴水抑塵裝置，噴水量過大會造成粘煤、堵煤，而且要定期清理污水沉淀。微米級干霧抑塵裝置無需頻繁清理粘煤、堵煤和沉淀池積煤，解放了人力、降低了人工費用。第五，省去交納粉塵超標的罰款：原戶外噴水抑塵裝置因冬季結凍，無法使用。布袋除塵裝置抑塵效果達不到環保部門的要求，極易導致粉塵排放量超標，企業每年要為此上繳罰款。微米級干霧抑塵裝置可在冬季惡劣的室外環境下正常使用，為企業節省了一筆不小的開支。
相較于與傳統除塵裝置來說，微米級干霧抑塵裝置的優點顯而易見：①直接在起塵點（源頭處）進行粉塵治理；②針對10μm以下的可吸入行粉塵，治理效果高達96%；③除塵設備投入少，占地面積小，易安裝調試和維修；④全自動控制，操作方便，運行費用低；⑤需水量極少，且煤料熱值損失小；⑥不會造成二次污染；⑦冬季冰點以下仍可正常使用；⑧避免矽肺病的危害；⑨霧化效果好，不易造成輸煤系統的粘煤和堵煤。
微米級干霧抑塵裝置在火電廠輸煤系統中的使用，效果明顯優于之前的除塵系統，徹底解決了火電廠輸煤系統中的粉塵治理難題，改善了工作環境、減輕了工作強度、控制了職業病發病率，實現了環保達標。相對于微米級干霧抑塵裝置一次性投入較高，但是相對于高回報的經濟效益來說，這樣的造價水平是值得的，在火電廠以外的礦山、港口等各個領域也顯示出非常好的應用前景。
1 輸煤系統除塵裝置的使用現狀
目前，輸煤系統除塵技術主要分為干式除塵與濕式除塵兩種形式。常用的干式除塵技術主要有靜電除塵和布袋除塵。對于已進入進風室的空氣可以通過布袋除塵技術降低含塵量，但它只能針對已進入進風室的空氣進行除塵，不能將污染空氣全部吸進進風室，因而對無組織排放的粉塵空氣除塵效果不太明顯。靜電除塵需嚴格控制設備安裝維護質量，且會過多擠占作業面。因而業界普遍推崇濕式除塵技術。常用的濕式除塵技術有藥劑除塵和噴淋除塵。從某種意義上講，藥劑除塵技術是基于噴淋除塵技術延伸出來的，其技術原理是在噴淋設備中加入抑塵藥劑，通過對起塵點噴水起到加濕的作用，從而抑止粉塵產生。運用濕式除塵技術抑止無組織排放的粉塵比干式除塵的效果好。但濕式除塵水霧顆粒大，需水量大，冬季不宜使用，而且這種技術很難將細小粉塵徹底清除。
2 微米級干霧抑塵裝置的抑塵原理
微米級干霧抑塵裝置是利用干霧噴霧器產生的10μm以下的微細水霧顆粒，將細小的粉塵顆粒聚結在一起形成大的粉塵顆粒，在自身重力的牽引下逐漸沉降。細小的粉塵沾水后相互聚結形成大的粉塵顆粒，但極小的粉塵顆粒只有當水滴呈干霧狀態，或通過添加表面活性劑使水表面張力縮小時才能相互聚結。若粉塵的粒徑比水霧粒徑小，則粉塵顆粒與水霧顆粒接觸面積小，粉塵便會被水霧顆粒周圍的氣流推動著運動而不會相互粘結，抑塵效果就無法達到預期標準；若水霧的粒徑和粉塵的粒徑基本相似，則揚塵時粉塵顆粒在運動中會與水霧顆粒充分接觸，很容易在水的作用下相互粘結形成大的粉塵顆粒。由此可見，粉塵聚結的機率是隨著水霧顆粒的減小而逐漸增大的，而且聚結的粉塵團越大，其沉落量越大。水霧對粉塵的“過濾”作用就形成了。微米級干霧抑塵裝置是將壓縮空氣為聲波震蕩器提供驅動力，利用高頻聲波使水霧化成1-10μm的霧狀顆粒。壓縮氣流通過噴頭共振室向粉塵發生點噴射水霧顆粒，使細小的粉塵顆粒聚結成團，靠自身重力沉落，由此達到防塵抑塵的目的。
3 微米級干霧抑塵裝置的組成
微米級干霧抑塵裝置的組成部分主要有微米級干霧機、螺桿式空氣壓縮機、配電箱、水氣分配器、水氣連接管線、儲氣罐、電伴熱帶、控制信號線、萬向節噴霧器總成組成。
①微米級干霧機：干霧抑塵機由流量控制系統、多功能控制系統和電控系統構成，采用IP55級防護標準。面板上有氣、水壓力表和電控系統按鈕，且設有集成化編程的電控模塊實現自動控制。②螺桿式空氣壓縮機：為干霧抑塵系統提供標準的氣源。③儲氣罐：在空壓機排氣量達不到微米級干霧機瞬時排量標準的情況下，先將儲存從螺桿式空氣壓縮機排出的壓縮空氣，為微米級干霧機瞬時用氣儲備足夠的空氣。④配電箱：配電箱是整個裝置的配電系統，根據用電功率的不同，配電箱略有區別。⑤水氣分配器：通過水氣分配器實現水、氣、電主管線與萬向節噴霧器總成的連接，并根據現場情況通過PLC控制實現各萬向節噴霧器總成分別噴霧。⑥萬向節噴霧器總成：它由噴頭、噴頭固定座、萬向節接頭、防護鋼管、水、氣連接管組成（如圖1所示）。噴嘴的周圍設置鋁合金殼體并配接水氣管線構成萬向節噴霧器總成。球形鋁合金保護殼體可調節噴霧方向，并可防止物料在運輸過程中直接撞擊噴嘴。⑦水氣連接管線：水氣連接管線用于微米級干霧機和噴霧器的連接。⑧電伴熱帶：用于冬季保溫防凍（某些場合適用）。本系統如需要冬季防凍措施，各個系統以及所有水管道都可以加裝暖板或電伴熱帶加熱，而且可配套安裝保溫防凍材料。⑨控制信號線：控制信號線用于微米級干霧機的控制系統。
微米級干霧抑塵裝置流程：微米級干霧抑塵裝置流程圖如圖2所示，當被抑塵設備作業時，微米級干霧機同步工作，使氣、水經過微米級干霧機，進入噴霧器組件實現噴霧。
應用效果及經濟效益：微米級干霧抑塵技術的開發和應用可以說是在全國范圍內的率先嘗試，因而技術的先進性可見一斑。微米級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，而且提高了環保行業自動化水平，為現場作業的人員提供了一個安全、潔凈的工作環境。實踐證明，微米級干霧抑塵裝置應用于工業生產，必將產生廣泛的社會效益和經濟效益。具體來說，該裝置的優點主要體現在以下幾方面：
第一，降低煤炭損耗：在實測中，微米級干霧抑塵裝置的抑塵率高達90%，照此計算，一套輸煤系統一年可節省上百萬元的經濟損失；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，而微米級干霧抑塵裝置應用在電廠輸煤線路上以后，節省了90%的噴水量，也減少了輸煤系統水沖洗衛生用水量；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重。據不完全統計，煤炭外水分每增加1%，煤的低位發熱量會相應降低1%；第四，減少了清掃聞聲和清理沉淀池的勞動強度：原噴水抑塵裝置，噴水量過大會造成粘煤、堵煤，而且要定期清理污水沉淀。微米級干霧抑塵裝置無需頻繁清理粘煤、堵煤和沉淀池積煤，解放了人力、降低了人工費用。第五，省去交納粉塵超標的罰款：原戶外噴水抑塵裝置因冬季結凍，無法使用。布袋除塵裝置抑塵效果達不到環保部門的要求，極易導致粉塵排放量超標，企業每年要為此上繳罰款。微米級干霧抑塵裝置可在冬季惡劣的室外環境下正常使用，為企業節省了一筆不小的開支。
相較于與傳統除塵裝置來說，微米級干霧抑塵裝置的優點顯而易見：①直接在起塵點（源頭處）進行粉塵治理；②針對10μm以下的可吸入行粉塵，治理效果高達96%；③除塵設備投入少，占地面積小，易安裝調試和維修；④全自動控制，操作方便，運行費用低；⑤需水量極少，且煤料熱值損失小；⑥不會造成二次污染；⑦冬季冰點以下仍可正常使用；⑧避免矽肺病的危害；⑨霧化效果好，不易造成輸煤系統的粘煤和堵煤。
微米級干霧抑塵裝置在火電廠輸煤系統中的使用，效果明顯優于之前的除塵系統，徹底解決了火電廠輸煤系統中的粉塵治理難題，改善了工作環境、減輕了工作強度、控制了職業病發病率，實現了環保達標。相對于微米級干霧抑塵裝置一次性投入較高，但是相對于高回報的經濟效益來說，這樣的造價水平是值得的，在火電廠以外的礦山、港口等各個領域也顯示出非常好的應用前景。
