水泥袋裝移動式裝車機除塵系統改造

余云祥，張洪煒

（1.中國葛洲壩集團水泥有限公司，湖北 武漢 430073；2.葛洲壩嘉魚水泥有限公司，湖北 咸寧 437000）

0 引言

由于自動裝車技術推廣存在一定難度，我國多數水泥生產企業水泥袋裝仍采用移動式皮帶裝車機和人工堆碼的方式，這不可避免的造成裝車區域存在揚塵污染較大的問題。我公司所屬葛洲壩嘉魚水泥有限公司現有3臺八嘴包裝機和6臺水泥袋裝移動式皮帶裝車機。2015年4月，為改善裝車區域作業環境，我公司對水泥袋裝移動式皮帶裝車機加裝集中除塵系統，作業環境得到了一定的改善。2017年4月21日，原國家安全監管總局辦公廳下發《關于推動水泥行業淘汰落后產能開展安全生產和職業健康執法專項行動的通知》（安監總廳安健〔2017〕34號）中提出包裝和裝車崗位水泥粉塵濃度不得超過《工作場所有害因素職業接觸限值》（GBZ 2.1—2007）中時間加權平均濃度總塵限值4mg/m3、呼塵限值1.5mg/m3。

為了滿足職業健康要求，我公司會同專業廠家于2019年3月至5月，對水泥袋裝移動式裝車機原有除塵系統進行改造升級，改造后水泥袋裝裝車區域環境得到了極大的改善，改造效果顯著。本文就改造情況進行分析總結，僅供參考。

1 原系統存在的問題

我公司共有6條水泥袋裝裝車車道，原有除塵系統是在裝運樓頂部安裝兩臺設備型號均為SDMC-160的布袋除塵器，原每臺除塵器通過收塵管道和吸塵罩分別負責3條車道袋裝裝車的收塵工作。根據設備布置和實際運行情況，原除塵系統存在以下幾個問題：

（1）除塵器設計風量偏小。原布袋除塵器處理風量為25000m3/h，該風量在負責1條車道的收塵工作時，能正常保證揚塵點收塵效果。一旦同時有兩條車道進行袋裝水泥裝包的任務時，通過現場觀察，該除塵器處理風量明顯偏小，兩處揚塵點收塵效果不佳。

（2）吸塵罩位置不合理。原除塵系統吸塵罩處于裝車點前部上方位置，即工人落包處后部的上方，吸塵罩與升降皮帶落包點距離1.2m，裝包工人處于升降皮帶與吸塵罩之間進行作業。在不妨礙裝包工人作業的前提下，吸塵罩不能處于落包點的正上方，且吸塵罩上下運行幅度有限，導致實際落包點距離吸塵罩有一定的高度距離，不能有效覆蓋揚塵區域。

（3）吸塵罩造型不合理。原除塵系統吸塵罩是頂吸式長方形結構，吸塵風管處于長方形中間部位，與裝包工人不相鄰的三側用透明塑料門簾進行密封。因吸塵罩實際吸塵部位只是中間圓形部分，所以有部分含塵氣體不能被及時收集。

（4）收塵氣體流向不合理。原吸塵罩處于裝包工人后部上方，在進行收塵作業時，含塵氣體需要流過裝包工人上呼吸道，才能被吸塵罩有效捕集，這存在對裝包工人職業衛生危害的風險。

2 除塵系統改造方案

2.1 改造技術要求

根據安監總廳安健〔2017〕34號的要求：

（1）包裝和裝車崗位水泥粉塵濃度不得超過GBZ 2.1—2007中時間加權平均濃度總塵限值4mg/m3、呼塵限值1.5mg/m3。

（2）除塵系統除塵器粉塵排放濃度（標況下）低于10mg/m3。

（3）除塵系統吸塵罩的粉塵捕集率大于95%。

2.2 改造過程

該方案是通過拆除原除塵系統，安裝新的標準化移動吸塵罩、凈風系統、剪刀架式絲桿升降機、水平抽風管道和除塵器等裝置，組合成新除塵系統。該系統能通過落包點處的新式集塵罩將落包點揚起的粉塵捕集后、與外界混入的干凈空氣一起通過主風管進入位于裝運樓頂的袋式除塵器凈化，凈化后的氣體達標排放，袋式除塵器收集下來的水泥粉經輸送系統再次進入包裝系統進行回用。

（1）拆除原有吸塵罩、傾斜風管和水平風管等系統，為新系統留出安裝空間。

（2）在移動式裝車皮帶機兩側樓板下安裝兩套工字鋼軌道和可伸縮的水平抽風主管，每套主管采用2節伸縮性水平管加一節固定管，每根管之間的密封采用膠皮密封，其內安裝滑輪，管外安裝滑輪并放在軌道上，使其隨皮帶機的水平移動而伸縮。

表1 除塵系統主要設備表

（3）在水平伸縮主風管尾部安裝傾斜回轉主風管、絲桿升降系統和高效側吸風式吸塵罩系統，吸塵罩兩側采用軟簾圍擋，同時確保吸塵罩上下移動的最大可操作距離為1.4m。

（4）在側吸風式吸塵罩頂部安裝新型凈風系統，避免落包點揚塵飄落至作業人員腰部以上的位置。

（5）在裝運樓頂部吊裝一臺處理風量40 000 m3/h型號為PPC88-6的袋式除塵器和一臺裝機55 kW型號為G4-73-No.10D的風機，并通過固定風管與水平伸縮主風管尾端進行連接。

（6）安裝電纜橋架，鋪設控制、電力、信號等各類電纜，安裝電氣控制柜和吸塵罩控制柜。

（7）除塵系統建設完畢。

圖1 高效側吸風式吸塵罩

圖2 新型凈風系統

3 除塵系統改造亮點

水泥袋裝移動式裝車機除塵系統自2019年5月改造完成使用至今，效果顯著，裝車過程中粉塵捕集率在95%以上，經過第三方檢測機構對裝車區域和袋式除塵器分別進行職業健康檢測和環境檢測，監測結果達標，滿足設計要求。此次改造改善了職工的作業環境，較好的解決了袋裝裝車過程的粉塵污染問題，具備較大的推廣價值。

表2 作業區域粉塵濃度檢測結果

（1）裝車機頭部的高效側吸風式吸塵罩安裝位置合理，吸塵罩能隨著裝車機皮帶前后上下四個方向移動，確保吸塵罩處于落包點最佳位置，見圖3。

圖3 吸塵罩工作原理

（2）高效側吸風式吸塵罩結構設計合理、簡潔，是四方合圍結構，在裝車側、下吸風方式落包點產生的揚塵向側方和皮帶機下方流動，進入側、下部的吸塵罩，落包點粉塵在裝包工人腰部以下便被吸塵罩捕集。

（3）新型凈風系統效果顯著，在裝包工人進行裝包作業時，新型凈風系統隨吸塵罩同步啟動，讓經過高效凈化的空氣從上部向下流經操作區域，抑制落包點粉塵的上揚，并通過側吸塵罩收集，從而確保裝包工人操作區域空氣質量始終滿足職業衛生的要求。

（4）集塵罩設計成雙側半合圍結構，一方面方便操作人員的進出，保證職業健康，另一方面，在發生裝車皮帶機電器故障，無法停止，或汽車突然移動等危險情況時，保證操作人員的安全。

（5）水平伸縮主風管采用自動清灰專利技術，在伸縮風管內側安裝自動清理積灰的機構，有效解決了水平風管粉塵沉降堵塞的問題。