散貨碼頭轉接塔除塵系統方案研究

王 偉

（秦皇島港股份有限公司第七港務分公司，河北 秦皇島 066000）

散貨碼頭轉接塔除塵系統方案研究

王 偉

（秦皇島港股份有限公司第七港務分公司，河北 秦皇島 066000）

文章介紹了目前國內主要散貨碼頭轉接塔除塵系統所采用的技術方案，分析了各方案的技術特點和適用范圍等的區別，著重針對采用布袋除塵和干霧抑塵的轉接塔除塵系統的典型工況以及除塵系統的設備配置、裝機容量和工程投資等進行技術經濟比較，可供同類散貨碼頭轉接塔除塵系統的設計和施工參考。

散貨碼頭；轉接塔；除塵系統；布袋除塵；干霧抑塵

1 概述

文章簡要介紹目前國內主要散貨碼頭轉接塔除塵系統所采用的技術方案，分析各方案的技術特點和適用范圍等的區別，著重針對采用布袋除塵和干霧抑塵的轉接塔除塵系統的典型工況以及除塵系統的設備配置、裝機容量和工程投資等進行技術經濟比較，可供同類散貨碼頭轉接塔除塵系統的設計和施工參考。

2 目前國內除塵技術方案簡介

2.1 袋式除塵技術

袋式除塵技術是轉接塔應用最多的除塵技術，也是成熟的除塵技術，是利用濾袋進行過濾除塵的技術，除塵過程為含塵氣體通過濾袋過濾，再經過清灰裝置使粉塵與濾袋分離。袋式除塵技術除塵設備通常采用布袋除塵器，煤炭碼頭應用較多的為脈沖噴吹類和分室反吹類袋式除塵器，近年來以脈沖噴吹類袋式除塵器居多，濾袋多采用覆膜濾袋。除塵效率高，對細微顆粒PM10以下粉塵除塵效率達到90%以上。但初投資較高，占用空間較大，運行維護費用高，近年有被其他除塵技術所替代趨勢。

2.2 靜電除塵技術

靜電除塵技術利用高壓直流電源在電極間產生不均勻電場，電場內氣體被電離，使粉塵在電場荷電到達電極，通過清灰裝置將粉塵從電極振落至灰斗，完成除塵過程。適用于靜電除塵技術的粉塵比電阻為104～1011W·cm，根據相關規范要求，高揮發分的煤種不能采用靜電除塵技術。靜電除塵技術除塵效率高，對細微顆粒PM10以下粉塵除塵效率僅為40%左右，而且初期投資高，占用空間大、運行維護費用較高。

2.3 水噴霧抑塵技術

普通水噴霧抑塵技術耗水量大，會使煤炭含水率增加較多，不能適應用戶對含水率的要求；在北方冬季采用水噴霧抑塵技術會使煤炭結冰結塊，影響輸煤系統正常運行；水噴霧抑塵技術產生的水霧顆粒較大，不能很好地與粉塵結合，因此抑塵效率低，抑塵效果差。根據國內相關研究，水壓力越大降塵效率越高，對于較大的粉塵顆粒（dp≥5μm）：1MPa水壓下的抑塵效率最大是30%。而港內供水壓力一般為0.3～0.4MPa，降塵效率很低。近年來，水噴霧抑塵技術正逐步被干霧抑塵技術、高壓微霧抑塵技術所取代。

2.4 干霧抑塵技術

干霧抑塵技術是2002年在美國興起的新型抑塵技術，2006年前后引進到國內，近年來得到了大量的應用。干霧抑塵技術利用微米級干霧抑塵裝置通過高頻聲波將水高度霧化，形成上千上萬個1～10μm大小的水霧顆粒，水霧顆粒噴射到粉塵發生點，將粉塵顆粒包圍使粉塵顆粒聚結而墜落，從而達到抑塵目的。干霧抑塵技術處理的主要對象是150μm以下的粉塵顆粒，特別是直徑10μm以下的可吸入性粉塵顆粒。微米級干霧抑塵系統具有以下優點：（1）在污染的源頭——起塵點進行粉塵治理；（2）對10μm以下可吸入性粉塵抑塵效率高達96%以上，從而避免塵肺病危害；（3）與傳統除塵系統比，設備投入少，操作方便，全自動控制，占地面積小，物料含水量幾乎不增加，無二次污染；（4）除塵系統耗水量小，耗水量不到噴水抑塵用水量的1/10；（5）冬季冰點以下仍可正常使用；（6）大大降低粉塵爆炸幾率（降低粉塵濃度、降低引爆溫度）。干霧抑塵系統與傳統布袋除塵系統相比具有投資低、占地小、能耗低及運行費用低等優點。干霧抑塵技術近年來在鋼鐵、煤炭、電廠、碼頭等行業得到了廣泛應用。

綜合上述各國內主要散貨碼頭皮帶機除塵系統除塵抑塵技術方案中，布袋除塵和干霧抑塵技術除塵效率高，適用范圍廣，可有效去除煤炭轉運過程中產生的粉塵，粉塵排放完全滿足相關排放標準的要求。

3 工程投資對比

以秦皇島港股份有限公司七公司轉接機房除塵系統為例，共20座轉接機房。

3.1 干霧抑塵系統

3.1.1 主要設備。干霧抑塵系統主要設備有干霧機、空壓機等，工程投資約為2750萬元，設備規格見表1：

表1 干霧抑塵系統主要設備一覽表

3.1.2 干霧抑塵系統用水、用電及粉塵排放量計算。干霧抑塵系統運行時間按330天，每天按21小時計算，同時使用率取70%，經計算，各轉接機房干霧抑塵系統最大用水量為27.72m3/h，年用水量為13.45萬噸；各轉接機房干霧抑塵系統最大用電功率冬季為515kW，夏季為455kW，年用電量為231.3萬kWh。煤塵排放量經計算為82.95噸/年。

3.2 布袋除塵系統

3.2.1 主要設備。布袋除塵系統設備主要有布袋除塵器、除塵風機、消聲器、空壓機等，工程投資約為1990萬元，設備規格見表2：

表2 布袋除塵系統主要設備一覽表

3.2.2 布袋除塵系統用電量及煤塵排放量計算。布袋除塵系統運行時間按330天，每天按21小時計算，同時使用率取70%，經計算，各轉接機房布袋除塵系統最大用電功率為1547kW，年用電量為750.39萬kWh。

布袋除塵系統根據《煤炭工業污染物排放標準》，排放口煤塵濃度取80mg/m3，則煤塵排放量237.9噸/年。

3.3 干霧抑塵系統與布袋除塵系統比較

若電費按1元/kWh，煤炭按500元/噸，水費按中水2元/噸，濾袋按130元/m2，濾袋更換周期按2年，噴射單元更換周期按7年，設備折舊期按10年，則年成本對比見表3：

表3

由上表可以看出，除塵工藝干霧抑塵系統比布袋除塵系統每年可節省447.2萬元。但在北方港口試驗的干霧抑塵系統還未能完全解決冬季飄霧結冰的問題，建議根據港口實際情況選擇適合的除塵方案。

4 結語

本文開展的散貨碼頭轉接塔除塵系統方案研究為合理選擇轉接塔除塵技術方案提供了參考，為助力港口綠色可持續發展提供切實可行的技術支持。

（責任編輯：黃銀芳）

U651

1009-2374（2017）07-0027-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.012

王偉（1984-），男，秦皇島港股份有限公司第七港務分公司機電工程師，研究方向：港口裝卸設備管理。

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