秦皇島港煤三期粉塵治理淺析

董俊清

（秦皇島港務股份有限公司第六港務分公司 河北秦皇島）

一、概述

秦皇島港煤三期碼頭工程是大秦鐵路配套的煤炭碼頭，也是國家“七五”規劃期間的重點建設項目，于1989年正式通過國家驗收并投入使用。目前，煤三期共有10萬t級泊位1個，3.5萬t級泊位兩個，設計年通過能力3000萬t，堆場6條，設計堆存能力170萬t。工藝系統配置3車式翻車機2臺，懸臂式堆料機2臺，懸臂式斗輪取料機4臺，懸臂式堆取料機1臺，裝船機3臺，皮帶機21臺。

煤炭在港口運輸過程中要經過翻（卸）車、輸送、堆垛、取料、輸送、裝船等多個環節，其中一些環節會產生煤塵并形成擴散污染環境。

二、起塵工位及原因分析

（1）翻車機房。翻車機翻卸過程是起塵的主要環節，據測算此環節中約有70%的煤塵（＜100 μm的煤顆粒）揚塵。但由于翻車系統處在半封閉的翻車機房中，且向下翻向漏斗，對機房外部造成的影響并不顯著。但機房內部空間粉塵過多，對相關崗位職工的健康、港口作業形象都會造成負面影響。

（2）皮帶機轉接點。煤炭從一條皮帶機轉到另一條皮帶機一般都有幾米落差，此時煤流散開，煤塵揚起并從進出煤口、導料板等處溢出。由于此環節也在基本密閉的轉接塔中，對外部造成的影響小于翻車機。

（3）堆料機落料點。從懸臂皮帶頭部向煤垛送料過程中，通常有1～2 m或更高的落差，尤其是懸臂前滾筒離煤垛較遠、煤比較干又遇大風時，污染程度極為嚴重。

（4）堆場。堆場是煤炭裝卸環節的最大塵源，由于堆場面積大且全部是開敞空間，在煤炭干燥且有風的情況下，將造成大面積的污染。

（5）取料機、裝船機落料點。在取料、裝船流程中，煤炭從煤垛到取料機懸皮帶機或從裝船機的懸皮帶機落入船艙的過程中，均會造成一定程度的污染。

（6）皮帶沿線。皮帶機沿線處在密封的廊道中，加之沒有煤流落差，故揚塵量較少，不予考慮。

三、除塵方式及特點

（1）干式除塵。干式除塵傳統上均使用布袋式除塵器，這種除塵器在國內外煤碼頭普遍應用。其工作原理是：利用風機產生的負壓，通過合理布置的吸塵口，將含塵空氣通過管道吸入沉降室，經布袋過濾將煤塵過濾掉。特點是正常條件下效果較好，造價相對較低，但是布袋在環境潮濕的情況下產生板結影響除塵效果。干式除塵的效果主要取決于吸塵效果和含塵空氣的處理效果，由于煤炭翻卸過程中起塵部位分散，如何合理設置吸塵口以最大限度地捕集煤塵至關重要。目前一般吸塵口都設在振動給料器向皮帶機供料的卸料點上方，也有在卸煤漏斗上部起塵處設置吸塵口，并設導流板使煤塵不至于無規律地向上溢出。

（2）水除塵（濕式除塵）。中水或自來水加壓后，經合理布置的噴嘴（或噴槍）霧化形成連續霧幕，罩住起塵而達到抑塵目的。此種方法特點是造價較低，適用于各種揚塵場所，除塵效果明顯。通過給管道實施伴熱保溫，可以應用于冬季除塵，達到四季均能適用。

（3）防風網（防風墻）。利用快速降低風速的原理，使儲煤場內的風速減弱到起塵風速以下，以防止煤塵的飛揚，達到控制粉塵擴散的目的。

除上述除塵方法外，還可以向煤垛噴灑抑塵劑，使其表面板結，減少揚塵。也有在冬季使用制雪機，向煤垛表面灑雪，防止冬季煤塵飛揚等方法。但對堆存期較短的煤炭來說，受成本和季節影響，這兩種方法不能普遍應用。

四、各起塵點除塵方式的應用及效果

（1）翻車機房。翻車機房配有干式除塵裝置即布袋除塵器，吸塵口布置在翻車機各漏斗下層拋料口處，翻卸過程中輔以濕式（噴灑水）除塵。翻車機房現采用的是微米干霧抑塵專利產品。微米級干霧抑塵裝置是由壓縮空氣驅動的聲波震蕩器，通過高頻聲波將水霧化成 1～10 μm 的水霧顆粒，（直徑＜10 μm 的霧稱干霧）,壓縮氣流通過噴頭共振室，將水霧顆粒以低速霧狀方式噴射到粉塵發生點，使粉塵顆粒相互黏結聚集，并在自身重力作用下沉降，達到抑塵效果。

（2）皮帶機轉接點。皮帶機轉接塔目前也有干式和濕式兩種除塵方式。冬季使用干式除塵方式，其他季節使用濕式除塵方式。皮帶機的干式除塵系統與翻車機干式除塵系統相同，濕式除塵是在溜桶及導料槽上部設置電磁閥控制的噴嘴，當檢測裝置檢測到皮帶運行且有煤炭時，電磁閥打開，用水霧壓住揚起的煤塵。通常只在非冰凍期使用，也可采取措施對管線保溫伴熱，達到冬季使用條件。

（3）堆場。堆場起塵的程度取決于煤炭的含水量和風力的大小，一般情況下，風速降低1倍可減少起塵70%，含水量增加2.5%可減少起塵50%。2005年12月正式投入運行的BC1漏斗塔擋風抑塵墻工程，采用防風網控制堆場粉塵對空氣環境的影響。擋風抑塵墻的防塵機理：當風通過由擋風抑塵板組成的擋風抑塵墻時，墻后面形成上、下干擾氣流，可以降低來流風的風速，極大地損耗來流風的動能。減少風的湍流度，消除來流風的渦流。降低料堆表面的剪切應力和壓力，減少堆起塵率。擋風抑塵墻經過安裝使用后綜合抑塵率可達65%～75%左右。

堆場灑水系統的管道與噴槍站增加了保溫、伴熱措施，實現了冬季灑水，使灑水系統的功能、效果有了很大的提高。防風網和濕式除塵在堆場的結合使用，抑塵效果顯著。

（4）各單機落料點。對堆、取料機、裝船機等作業點，在堆、取、裝作業過程中的揚塵，采用濕式除塵方式除塵。現有單機落料點灑水的工藝流程：水槽→移動吸水管→吸水泵→水箱→灑水泵→噴嘴（沖洗箱）。該系統是由設備自身配置的噴灑水系統向煤流周圍灑水降塵，因設備在軌道上移動，目前設備的取水方式均由供水泵在沿軌道鋪設的水槽中取水。由于水槽冬季保溫困難，冰凍期必須放空。冬季使用的造雪除塵方式，不僅有效地克服了冬季灑水使路面結冰造成的安全隱患和煤炭被水凍結成塊引起漏斗堵料的現象，而且，雪不容易融化，不滲透，可保持更長時間，與水相比覆蓋同一堆場時，造雪除塵將節水幾十倍。

通過各種除塵方式的綜合運用，秦皇島煤三期的環保除塵工作取得了很好地效果，各種指標均達到或超過當地環保部門的要求。