移动式卸料机除尘系统设计及应用_付海明

移动式卸料机除尘系统设计及应用付海明沈恒根(东华大学环境科学与工程学院,上海200051)摘要通过对移动式卸料机特性的分析及不同控制方案的比较,确定了卸料机除尘系统设计方案,打破了传统吹吸气流控制粉尘的方式,采用空气幕-排风联合的捕集方式对移动式卸料机进行除尘系统设计及应用,取得了较好的控制效果。关键词卸料机吹吸气流空气幕除尘系统1引言在港运码头,卸料机在翻卸原料、燃料过程中产生大量的含尘气体,严重污染作业环境,影响工人健康,由于港运卸料机具有粉尘产生量较大,粉尘产生时间不连续及地点变化的特点,目前,国内对卸料机粉尘尚无有效的治理方法。本项工程设计对象为秦皇岛港矿石卸料码头卸料机,卸料机抓斗容量:40t次;矿石料斗尺寸:10000mm×8000mm×5000mm;主要物料:矿石;卸料机工作时间:3200ha,卸料机装置如图1所示。卸料机工作时,在抓斗卸料至料斗过程中,扬起大量粉尘,造成料斗周围环境空气中粉尘浓度大大超过环境浓度标准要求,加之自然风力输送粉尘的作用,造成周围空气环境污染,因此,需对其进行粉尘控制及净化治理。图1卸船机装置示意图1—落料槽;2—落料斗;3—振动落料器;4—皮带运输机;5—司机室;6—爬梯。2除尘治理方案比较2.1方案优缺点分析本工程针对卸料机装置的工艺特点分析,对于粉尘捕集技术而言,无法采用密闭罩、顶吸罩等控制方式。卸料机装置其空间较大,如采用单一吹吸气流控制粉尘污染(如图2),易造成能耗较大,控制效果差。同时,在落料时,产生向下的卷吸气流,使排气气流增加,物料下落后,大量粉尘沉积、压缩而产生向上的反冲气流,使粉尘向周围环境扩散。因此,提出采用空气幕-排风联合控制方式进行卸船机粉尘控制(如图3),并将净化后的清洁气体循环使用,进行空气幕吹风,以防止大量环境气流卷入及控制粉尘的外逸,达到有效控制粉尘及节省能耗的目的。图2吹吸气流控制污染源示意图图3空气幕-排风联合控制落料粉尘污染示意图对于粉尘净化技术而言,该项除尘系统设计可采用2种设计方案,即过滤净化及旋风气固分离净化方案,其粉尘治理措施工艺流程如图4、图5所示。方案一的优缺点:过滤式除尘器除尘性能好,特别是对微细粉尘颗粒物的控制效果好,能保证排放气体含尘浓度低于排放标准要求。如采用单元模块式小布袋除尘机组,现场可不需配置大布袋清灰用压缩空气泵。可以利用机组风机余压将排气用于空气幕有组织补风,使排气进入循环可以减少粉尘对大气的排放量,同时使系统配管简单,减少1套空气幕系统的设置。滤袋需定期更换(2～3a),单元模块式在更41环境工程2004年2月第22卷第1期DOI:10.13205/j.hjgc.2004.01.012空气幕布袋过滤式除尘机组排放料斗含尘气体吸气罩吸气罩振动给料机输料皮带螺旋输送器料收尘空气卸料机物料环境气体图4治理措施工艺流程图(方案一)←←←←空气幕卸料机物料环境气体输料皮带吸气罩高效旋风子除尘料斗风机排气惯性沉降除尘图5治理措施工艺流程图(方案二)换某一机组时,不影响系统整体工作,设备空间和重量易适合设计要求。其缺点为:动力件较多,设备功率166kW,动力配置较方案二略大11kW。方案二的优缺点:该除尘净化治理方案具有性能稳定,工作安全可靠,运行管理方便的特点。但对微细粉尘颗粒物控制效果较过滤除尘效果差,除尘效率低于过滤式除尘器。系统需分别设空气幕系统和排风除尘系统,各系统管路分别配管,管路投资较大,系统动力功耗155kW。2.2除尘净化治理方案投资经济性比较对2种净化治理方案进行经济性比较,比较结果列于表1,由比较可知,方案一较方案二经济。3除尘治理方案的确定考虑料斗瞬间排尘量较多造成原始排放浓度过高,要求除尘器稳定运行除尘效率达到99%以上。经对比确定选用方案一。经对布袋除尘系统方式调查,结合卸料机工作对除尘系统的要求,确定采用单元模块式布袋过滤式除尘机组,本除尘系统设计采用“空气幕隔尘+隔栅阻尘+吸气排尘+小布袋除尘器滤尘”粉尘控制方案。利用除尘器单机自带风机实现料斗抽风和空气幕补风。由于利用除尘器排风与料斗空气幕有组织补风,可以降低除尘系统排尘总量对环境的粉尘污染。对除尘系统采用以下尘源优化控制措施:(1)料斗上增加部件:表面设置井字网格(间距600mm,L100mm×8mm),中梁设置人字梁(宽度800mm,斜度60°,Mn16δ8)。通过网格和人字梁降低物料下降速度,减少起尘量;通过人字梁所形成的料流阻挡料斗内扬尘。(2)对料斗内进行抽风,抽风口设置在井字网格上方,采用均匀抽气装置,保证料斗内部空间负压,控制扬尘。在槽长侧方向10m的两侧设置抽气。(3)把无组织的抽气补风设计成有组织补风,在料斗上方形成空气幕,防止物料下落时,诱导环境气流的卷入,阻拦料斗内扬起含尘气体的逸出。吹气空气幕设置在围板上侧和抓斗进出口两侧