一、微米级干雾抑尘装置简介
微雾是指直径在10μm 及以下的细雾,也称干雾。微雾能够在空气中悬浮,与空气中的粉尘尤其是呼吸性粉尘凝并、结团,达到一定质量后自然沉降,是一种捕集和抑制细小颗粒物的抑尘方法。
双流体微雾抑尘装置
由一定压力的压缩空气和水两种流体经过喷嘴产生直径10μm 及以下的微雾,用于抑制粉尘的装置,由压缩空气系统和水源系统、微雾发生设备、水气分配设备、喷嘴、水气管路以及电气和控制系统组成。
粉尘危害
众所周知,煤尘作为一种职业危害因素,不仅会造成生产环境和周围自然环境的污染,从而对文明生产、安全发电产生影响,而且也会对生产运行人员的身心健康产生影响和损害。
煤尘对接触生产运行人员的健康损害,主要取决于煤尘浓度、煤尘分散度、煤尘中游离二氧化硅的含量以及接触煤尘时间等因素。当煤尘浓度越高,吸入粉尘量越多时,致尘肺的机率也就越高。煤尘分散度则是指空气中煤尘粒子按直径大小构成的百分比,如煤尘中较小粒子占百分比大,则煤尘的分散度高,反之则低,一般认为分散度高,对人体健康的影响相对大。煤尘中游离二氧化硅的含量越高,则引起肺组织纤维化为主的病变程度就越重,病变的进展也就越快。特别是直径在7.07μm以下的呼吸性粉尘颗粒,虽然其在物料总量中所占比例不到1%,但其对人身的伤害非常大,是造成矽肺病等的主要根源,严重威胁着一线工人的健康。
随着国家标准的逐步提高,除尘设备的粉尘排放指标由120 mg/m³,100 mg/m³一直到现在的50mg/m³,输煤系统作业环境的室内粉尘控制指标-呼吸性粉尘浓度指标由10 mg/m³,4 mg/m³一直到现在的2.5mg/m³。
作为传统抑尘手段的水喷雾抑尘已经越来越不能适新的需求,创新型的微雾抑尘逐步进入了火电厂的输煤系统粉尘治理。
粉尘治理的现状
■目前国内粉尘污染严重,高于《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996数倍甚至数十倍,更谈不上达到《作业场所空气中呼吸性煤尘卫生标准》GB16248-1996。
■现有除尘抑尘技术,对无组织排放污染10μm以下可吸入性粉尘(PM10)的治理缺少治理办法。
■火电、钢铁等对水份含量敏感性企业,宁可污染,也不能采用喷水除尘,增加其后续处理成本。
■喷雾技术大胆突破了以往环保产品大多为末端治理的思路。从污染产生的源头治理,开发研制出了喷雾抑尘装置等多种具有国际先进技术水平的环保产品。抑尘治理的主要对象是100μm以下的粉尘颗粒。特别是直径在10μm以下的可吸入粉尘颗粒,虽然其在物料总量中所占比例不到1%,但其对人身的伤害非常大,是造成矽肺病等职业病的主要根源,严重威胁着人类的健康和生命。
产品已广泛应用于矿业、港口、火电、钢铁、化工等行业。
具体应用地点包括:翻车机房,选煤厂装车楼,船舶装船机装载,翻斗卡车卸料斗,皮带转接点,头部溜槽及尾部溜槽,电厂落渣口,卡车落料口,卡车卸料筛分口,犁煤机,储煤-圆型煤仓,落煤塔头部溜槽,灰库粉尘。
粉尘产生原因分析
1 原煤经破碎,颗粒变小,是粉尘产生的内因
原煤经碎煤机破碎后,颗粒基本在6mm以下,由于原煤颗粒变小,势必造成表面积增大,颗粒间隙增多,密度下降,表面水分减少,是粉尘产 生的内因,这也是碎煤机以下各级皮带机粉尘较上游皮带机大的原因。
2 碎煤机转子鼓风效应产生的诱导
碎煤机转动时,转子上的环锤及环锤臂相当于风扇叶片,会产生诱导风。碎煤机产生的诱导风大量流向导料槽,导料槽风压力、流量增大,导料槽出口喷粉加剧。
3 落煤管落差大产生的诱导
部分落煤管落差较大,在有煤流通过时,高速下落的煤流使落煤管内的空气被压缩,从而产生气流,加剧了导料槽出口喷粉。
4 给料机出口(碎煤机进口)不严密,给碎煤机产生诱导风提供了外因
碎煤机转子是碎煤机产生诱导风的内因,而给料机出口密封不严则是碎煤机产生诱导风的外因。由于给料机出口密封不严,使给料机→碎煤机 进口落煤管→碎煤机→碎煤机出口落煤管→导料槽形成一开式循环系统, 大量的空气从给料机出口进入,被碎煤机转子带动从导料槽出口喷出。
5 尾部滚筒积煤产生的粉尘
胶带上粘附的煤粉未能有效清除,被带进尾部滚筒,在尾部滚筒的碾压下变成细微粉末形成粉尘。
6 皮带抖动大产生的粉尘
皮带梳形托辊磨损不均,使皮带在运动中抖动加剧,由此而产生粉尘。
7 尾部缓冲托辊选型不好产生的喷粉
皮带机尾部缓冲托辊原为弹性支架型缓冲托辊,其缓冲原理是利用支架弹性变形来缓冲煤流对输煤胶带的冲击。当煤流冲击时,缓冲托辊支架产生变形,皮带和缓冲托辊向下位移,导料槽挡煤皮和皮带间产生间隙,粉尘从气隙喷出。
8 原有导料槽为平顶,前段单层挡帘密封,存在着缓冲容积小,后段易形成微正压,出口风量大、风速高且顶部易积尘等不足。
微雾抑尘特点
在污染的源头——起尘点进行粉尘治理。
抑尘效率高,针对10μm以下可吸入性粉尘治理效果高达96%,避免矽肺病危害。
水雾颗粒为微雾级,在抑尘点形成浓而密的雾池。
节能减排,耗水量小,物料湿度增加重量比0.01%-0.05%,物料(煤)无热值损失,无二次污染。
占地面积小,操作方便,PLC全自动控制。
设备投入少,运行、维护费用低。
适用于无组织排放,密闭或半密闭空间的污染源。
大大降低粉尘爆炸几率,可以减少消防设备投入。
冬季可正常使用且车间温度基本不变。(其它传统的除尘设备,使用负压原理操作,带走车间内大量热量,不得不增加车间供热量。
粉尘特性
| 粒径大小 | 所占比例 | 运行特性(输煤系统中) | 危害等级 |
呼尘(mg/m3) Respirable dust | ≤7.07μm | 0.5%-1% | 全部悬浮在空中 | 极大 |
总尘(mg/m3) Total dust | ≤100μm | 3%-5% | 部分悬浮空中 | 较大 |
小颗粒 | ≤500μm | 10%-15% | 在过渡区域部分跳滚 | 不大 |
大颗粒 | ≥500μm |
| 静止或跳滚 | 影响清洁 |
微雾抑尘原理
实施重力降尘及水雾压尘,通过压力将液体和气体输送到喷嘴,液体和气体在喷头处混合产生细小的雾化液滴喷出喷嘴外,从而产生直径在1um-10um极小的水雾颗粒,对悬浮在空气中的粉尘进行有效的吸附,快速凝聚成颗粒受重力作用而沉积下来,达到抑制粉尘,改善环境的目的。
系统具有良好的雾化调节功能,可通过改变气体和液体的压力来调整雾化装置,从而达到理想的气体流率与液体流率之比,提供微细液滴尺寸的喷雾。
当粒径较大的雾滴与粉尘颗粒接触时,粉尘由下向上运动,水雾颗粒由上向下运动,在运动过程中大粉尘与大的水雾颗粒,小粉尘与小的水雾颗粒相结合。
二、微雾抑尘装置的组成
微雾抑尘装置采用模块化设计技术。由微米级微雾控制器、过滤清洁装置、水气分配器(或微雾箱控制器)、万向节总成(或微雾箱总成)、气源(螺杆式空气压缩机)、水源、水气连接管线和自动控制系统、电伴热系统(根据现场需求配置)和自动控制系统等组成。
系统控制及功能
控制系统采用 PLC全自动化程序控制,通过接收现场各种传感器的信号(如:煤流传感器提供皮带上是否有煤,转动传感器提供皮带是否运行等),系统自动将气雾系统投入运行,按照编好的程序顺序执行,实现无人值守;同时系统可以接受远程程控系统的启停命令,来远程控制开停气雾系统,同时可以并将现场运行信号等反馈到程控系统,实现远程监控。系统还配有人机操作界面,可以通过直接触摸来控制系统工作。系统可以有三种控制方式:程控自动,就地自动及就地手动。操作人员无须特殊培训就可通过界面的文字提示轻松地对气雾系统运行状态参数进行查询,并可实现气雾系统的手动、自动和远程状态的转换。
微雾抑尘装置辅助功能
停电自动吹扫排水功能。通过PLC控制可实现独特的自动吹扫排水功能,将管路中的水排干。
排污自清理功能。通过PLC控制可实现独特的排污自清理功能,将过滤器中的污水排除。
防护等级IP55。
气压低、水压低、水过滤器堵塞报警及电伴热带工作指示。
冬季防冻措施。在冬天为了防止水管冻爆,平时关闭进水总阀,将管路中的水放干,需要抑尘时才打开进水总阀,给水系统供水。这样系统在冬季就也能正常工作。
当工作环境温度低于5℃时,使用电伴热带,以防冻坏水、气管路。电伴热带有单独的控制开关,因电伴热带起动电流为工作电流的15倍,每次闭合电伴热带开关前,应先关闭微雾机电源。待5分钟后,电伴热带电流下降到正常值时,再起动微雾机。
系统优势
该系统装置将气路系统、水路系统及智能控制系统合理配置为一体化运用,使操作更方便。该系统在有效节能节水的同时实现降低工业现场粉尘,达到保护环境的理想效果。系统结构紧凑,集成化程度高,参数设置灵活,维护成本低,无二次污染。
三、微雾抑尘技术优势特点
① 为防止过滤器堵塞,在每套系统的进水管道上加装了多级过滤装置,反冲洗过滤器,可自动反冲洗过滤内胆,将电厂工业复用水中的杂质及污垢过滤排出,即可完成原先极为烦琐的清洗过程,从而保障喷雾系统正常运行,过滤器壳体材质为不锈钢,其过滤滤芯、滤框、滤网等均为不锈钢材质,过滤器连接形式为法兰连接,密封件材质为聚四氟乙烯,精细反冲洗过滤器可以将水源中悬浮物过滤到喷嘴模块所要求使用的标准。
② 微雾抑尘装置在主机内部设置了自动过滤器过滤装置,过滤器壳体材质为不锈钢
其过滤滤芯、滤框、滤网等均为不锈钢材质,其过滤粒径和喷嘴达到良好的配比关系,充分保证了过滤器的长期稳定运行。
③ 微雾抑尘装置过滤器具备自动排污清理功能,当系统停止运行时、运行指定时间后或运行中过滤杂物较多(传感器探测)时,通过PLC控制,关闭过滤器前后水电磁阀,利用压缩空气和水,对过滤器进行反冲洗清理,将过滤器过滤网上的污垢清除。
我公司在解决过滤器堵塞并增加以下措施解决喷嘴堵塞,保障了设备长期稳定有效的运行。微雾抑尘装置在主机内部设置了由自动过滤器过滤装置,过滤器壳体材质为不锈钢
④ 其过滤滤芯、滤框、滤网等均为不锈钢材质,过滤器连接形式为法兰连接,密封件材质为聚四氟乙烯,其过滤的粒径小于100目,远远小于超声波射嘴模块喷雾口径,过滤器与射嘴模块达到良好的配比关系,这解决了喷嘴内部堵塞问题。
⑤ 微雾抑尘装置若有外部粉尘飘逸到喷嘴外口周围(比如:导料槽内部落煤产生的粉尘以及皮带输送产生的粉尘粘附在喷嘴外口),微雾抑尘装置具有喷嘴自清洗功能,当系统停止运行时,每班运行之后或者不运行的时候定时启动喷嘴自清洗功能,先将进水电磁阀关闭,将压缩空气通入水管管路,利用压缩空气的压力或者储气罐余留的压缩空气,清理喷嘴污垢,这解决了喷嘴外部堵塞问题。
⑥ 当冬季温度较低时,残留在管路里的水会结冰堵塞管道,影响下一次正常运行,微雾抑尘装置具有停机自动吹扫排水功能,当电控模块收到停机命令时,会先关闭进水阀和出水阀,进行过滤器反冲洗清理,清理完后,打开出水阀,打开反冲气阀,利用压缩空气将系统所有管路内残留的水排尽,起到停运后的防冻作用。如果突然停电,实现停电自动吹扫排水功能的电磁阀的因为停电而打开,利用储气罐中余压将管路内残留的水排尽,确保恢复供电后系统能立即投入工作。
自动清理功能是确保微雾抑尘装置长久运行的重要条件。