干霧抑塵技術在翻車機上的應用

摘要：銅山華潤電力有限公司2×1000MW燃煤發電機組現有2臺套翻車機系統，原配套的水噴淋裝置作為翻車機系統的輔助設備，主要用來治理翻車機卸料時產生的粉塵，但這種傳統濕式除塵（水噴淋等）無法對細小的煤塵顆粒（特別是呼吸性煤塵）進行有效吸附、凝結而沉降，在大量調研的基礎上對該系統進行了改進，采用干霧抑塵技術解決了問題。

關鍵詞：翻車機；干霧抑塵技術；燃燒發電機組；水噴淋裝置；煤塵顆粒 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD714 文章編號：1009-2374（2017）10-0109-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.054

1 概述

銅山華潤電力有限公司2×1000MW燃煤發電機組現有2臺套翻車機系統，均為折返式布置，包含翻車機本體、重車調車機、遷車臺、空車調車機、夾輪器、地面安全止擋器、水噴淋除塵裝置等，該噴淋裝置作為翻車機系統的輔助設備，主要用來治理翻車機卸料時產生的粉塵。物料在裝卸過程中會產生大量的粉塵，作業現場屬無組織排放，而傳統濕式除塵（水噴淋等）因水顆粒大，無法對細小的煤塵顆粒（特別是呼吸性煤塵）進行有效吸附、凝結而沉降。現有的水噴淋除塵系統為翻車機投產時的配套產品，水噴淋的除塵效果不好，根據煤種煤質的變化情況，實測卸煤時翻車機區域粉塵濃度在200～10000mg/m3之間，遠大于國家標準10mg/m3，不能滿足目前的環保要求。目前除塵效果最好的微米級干霧抑塵裝置是由壓縮空氣驅動聲波震蕩器，通過高頻聲波的音爆作用在噴頭共振室處將水高度霧化，產生10?m以下的微細水霧顆粒（直徑10?m以下的霧稱干霧）噴向起塵點，使水霧顆粒與粉塵顆粒相互碰撞、粘結、聚結增大，并在自身重力作用下沉降，達到抑塵的作用。此技術已經比較成熟，在同行業已廣泛使用，項目實施后現場粉塵濃度能穩定低于10mg/m3以下，符合國家標準。為減少粉塵污染對環境的影響，建議采用有效的微米級干霧抑塵方式進行現場粉塵污染治理。

2 改造方案

2.1 基本要求

2.1.1 每臺翻車機各配置一套干霧主機（含精密水過濾及自動加藥功能）。

2.1.2 拆除現有管道，替換為不銹鋼管（材質304），耐壓防腐蝕。

2.1.3 在傾翻側安裝12套干霧噴霧器總成，分上下兩層布置，上層6套，下層6套，水平方向交錯布置，每套干霧噴霧器總成由1個噴霧箱、4個干霧噴嘴以及相應的管道閥門組成，傾翻側共布置干霧噴嘴48個。

2.1.4 在非傾翻側安裝12套干霧噴霧器總成，分上下兩層布置，上層6套，下層6套，水平方向交錯布置，每套干霧噴霧器總成由1個噴霧箱、4個干霧噴嘴以及相應的管道閥門組成，非傾翻側共布置干霧噴嘴48個。

2.1.5 在翻車機兩端部（進車端和出車端）各安裝4套干霧噴霧器總成，共8套，單層布置，共安裝干霧噴嘴32個。

2.1.6 噴霧器總成外部采用噴霧箱保護，噴霧器和噴霧箱均采用不銹鋼（材質304）。

2.1.7 根據翻車機運動速度，噴霧時間設為30秒

左右。

2.1.8 控制方式可采用自動控制，主機接收到翻車機正轉信號時打開電磁閥，噴嘴開始噴霧，收到翻車機回轉信號時關閉電磁閥停止噴霧。

2.2 系統組成

系統主要由干霧主機、控制系統、加藥模塊、機柜、精密過濾器、氣源設備、管路、噴霧器等組成。

2.3 設備參數

2.3.1 系統參數：

2.3.2 具體參數：

第一，干霧主機。（1）干霧主機由電氣模塊、主控模塊、加藥模塊、增壓水泵及配套儀表組成；（2）進水前端安裝Y型過濾器，濾掉粗雜質；（3）進水前端安裝Y型過濾器，濾掉粗雜質；（4）進水端安裝壓力表，流量表以及減壓閥；出水端安裝壓力表和流量表；（5）前置精密保安過濾器，過濾精度5～10微米；（6）機柜防護等級為IP65，柜體為不銹鋼，板厚2mm；（7）電氣元件采用進口品牌如施耐德或ABB等；（8）主機采用西門子PLC作為主控，用戶界面為7寸觸摸屏；（9）加藥模塊由藥液桶、混合桶、精密加藥泵以及配套壓力、流量傳感器、閥門和管道等組成，實現可調節的精確的藥液濃度配比；（10）配套增壓水泵2.2kW，南方泵業CDL4-10，流量4T/H，揚程81m；（11）配套空氣壓縮機采用英格索蘭LX22-10，功率22kW，工作壓力10Bar，排氣量3.1m3/min；（12）配套儲氣罐，4m3容量，10Bar。

第二，霧化噴嘴。（1）每臺翻車機共配置干霧噴霧器總成32套，干霧噴嘴共128個，噴嘴品牌為美國Spraying System；（2）傾翻側上層安裝干霧噴霧器總成6套干霧噴嘴24個，型號為SU46，內混型空氣霧化噴嘴，噴霧角度70°，設定工作壓力為氣壓3.7Bar，水壓2Bar，氣量275L/min，水量41L/H，水氣比1∶402；（3）傾翻側下層安裝干霧噴霧器總成6套，干霧噴嘴24個，型號為SU26，內混型空氣霧化噴嘴，噴霧角度70°，設定工作壓力為氣壓3.7Bar，水壓3Bar，氣量133L/min，水量13.2L/H，水氣比1∶605；（4）非傾翻側上層安裝干霧噴霧器總成6套，干霧噴嘴24個，型號為SU46，內混型空氣霧化噴嘴，噴霧角度70°，設定工作壓力為氣壓3.7Bar，水壓2Bar，氣量275L/min，水量41L/H，水氣比1∶402；（5）非傾翻側下層安裝干霧噴霧器總成6套，干霧噴嘴24個，型號為SU26，內混型空氣霧化噴嘴，噴霧角度70°，設定工作壓力為氣壓3.7Bar，水壓3Bar，氣量133L/min，水量13.2L/H，水氣比1∶605；（6）系統總耗水量為3.02T/H，耗氣量為23.8m3/min，按每次噴霧30秒計算，在一個工作周期內將噴水約25.2L，噴氣約11.9m3，見配置表：40m3儲氣罐在滿負荷狀態儲存40m3空氣，考慮到管道和閥門以及氣體流動所造成的壓降，系統設定最低臨界壓力為6Bar，故在儲氣罐氣壓降至6Bar時系統可供氣16Nm3。空壓機工作狀態為3.1m3/m/10Bar，在30秒內可供氣15.5m3。系統在工作循環期間總供氣量大于31.5m3，滿足設計需求量并提供足夠余量。增壓泵流量為4T/H/8.1Bar，30秒內可供水33L，滿足設計需求量。

第三，水箱及氣水管道。（1）干霧主機到噴霧器總成間采用不銹鋼管道連接；（2）主氣體管道為DN80不銹鋼管；（3）主水管道為DN40不銹鋼管；（4）氣體支管采用DN60不銹鋼管；（5）水支管采用DN20不銹鋼管；（6）水箱及電動球閥采用不銹鋼材質；（7）所有不銹鋼，均采用304材質。

2.4 電源引接及控制接口：

2.4.1 兩套干霧除塵裝置電源分別從400V翻煤C1、C2段MCC柜備用抽屜間隔引接。

2.4.2 控制信號從翻車機PLC中讀取，并對翻車機系統的上位機有關噴霧抑塵系統的組態畫面進行設計編程，能在該上位機上啟停噴霧抑塵系統，并能實時查看相關參數。

3 項目實施

2臺套翻車機干霧抑塵裝置于2016年2月30日完成。

4 實施效果

（1）顯著降低工作環境的煤塵濃度，達到并超過國家標準（現場粉塵濃度8mg/m3）；（2）相比傳統沖洗方法，占地小，耗電低，節省了煤塵二次處理成本；（3）干霧系統結構簡單、操作簡單、工作可靠、維修方便；（4）減少人工工作強度，減少人工工作時間，提高工作效率；（5）減少粉塵對人員的影響，防止塵肺病的發生，有利工作人員的健康；（6）減少粉塵對設備的影響，降低設備磨損，提高設備使用壽命；（7）去除了水沖洗過程中造成電氣線路短路的不安全因素；（8）極大地降低了翻車機現場的粉塵，杜絕了粉塵污染和粉塵爆炸的可能，環境得到了有效治理，人員和設備的安全系數大大提高。

參考文獻

[1] 大連華銳股份有限公司.FZ1-2A翻車機產品安裝、調試及使用說明[S].

[2] 北京風華時代環境工程有限公司.干霧抑塵系統安裝、調試及使用說明書[S].

作者簡介：李含立（1971-），男，江蘇徐州人，銅山華潤電力有限公司技術支持部燃料主管，工程師，研究方向：電廠輸煤系統及其設備。

（責任編輯：王 波）