膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)收塵環(huán)節(jié)的優(yōu)化

張志朋，滕煥銀

(南京西普水泥工程集團(tuán)有限公司，南京 210000)

目前，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題的重視，國(guó)內(nèi)環(huán)保監(jiān)管愈發(fā)嚴(yán)格，環(huán)保部門(mén)已對(duì)重點(diǎn)排放點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)監(jiān)控。其中，在各類(lèi)空氣污染物中，懸浮粉塵顆粒已經(jīng)成為關(guān)注的焦點(diǎn)，未來(lái)必然淘汰環(huán)保治理水平較低的化工企業(yè)。在工廠的環(huán)境問(wèn)題整治中，除碳氮氧化物以外，粉塵污染最為嚴(yán)重。部分工廠由于設(shè)計(jì)的不合理等原因，膠帶機(jī)輸送干燥物料的轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)揚(yáng)塵濃度過(guò)高，環(huán)保部門(mén)多次要求停業(yè)整頓。因此，采用合理的技術(shù)措施減少轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)的粉塵污染尤為重要。

1 膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)存在的揚(yáng)塵問(wèn)題及原因分析

1.1 膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)存在的揚(yáng)塵問(wèn)題

膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)站的收塵環(huán)節(jié)涉及很多細(xì)節(jié)，如若處理不好，很容易出現(xiàn)揚(yáng)塵問(wèn)題，既污染環(huán)境，又影響工程質(zhì)量及進(jìn)度。例如，某5 000 t/d新型干法水泥生產(chǎn)線EPC項(xiàng)目，在項(xiàng)目調(diào)試期，許多熟料輸送膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)揚(yáng)塵較大，對(duì)環(huán)境造成一定影響，引發(fā)周?chē)用駥?duì)環(huán)保問(wèn)題的投訴。

1.2 膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)揚(yáng)塵問(wèn)題的原因分析

除塵設(shè)備存在的問(wèn)題主要為以下兩方面：首先是設(shè)計(jì)選型的脈沖式袋式除塵器的凈過(guò)濾面積不足，實(shí)際工作時(shí)凈過(guò)濾風(fēng)速過(guò)高，收塵效果不理想；其次，袋式除塵器袋籠質(zhì)量缺陷阻力過(guò)大，造成風(fēng)機(jī)壓力不足，導(dǎo)致收塵器的效率低下。

2)收塵管道及收塵罩設(shè)計(jì)不合理

第一，部分管道及收塵器設(shè)計(jì)中，揚(yáng)塵點(diǎn)分布太多，匯到同一袋式除塵器入口時(shí)，造成各收塵管道間阻力不平衡、收塵點(diǎn)分風(fēng)不均，達(dá)不到收塵效果。第二，一些非標(biāo)設(shè)計(jì)中，連接在膠帶機(jī)導(dǎo)料槽上的除塵罩截面面積偏小，本應(yīng)集中后回落的粉塵被帶入袋式除塵器入口，增大了除塵器工作負(fù)荷。非標(biāo)管道設(shè)計(jì)傾斜角度較小，造成管道內(nèi)積灰。第三，非標(biāo)設(shè)計(jì)時(shí)管道的選型不盡合理。選型過(guò)大，管道風(fēng)速過(guò)低使粉塵掉落后沉積；選型過(guò)小，管道風(fēng)速過(guò)高，高速粉塵磨蝕管道，造成系統(tǒng)漏風(fēng)，高風(fēng)速使管道阻力指數(shù)級(jí)增大。第四，接溜子高差大、角度設(shè)計(jì)不合理等造成落料的粉塵濃度增大。

3)收塵器及管道未做保溫施工

部分設(shè)計(jì)中未考慮收塵器及管道的保溫問(wèn)題，保溫施工不規(guī)范，造成收塵器結(jié)露，導(dǎo)致濾袋堵塞、水解，粉塵沉積，收塵管道截面減小，嚴(yán)重影響除塵效率和濾袋壽命。

4)收塵器設(shè)備問(wèn)題

部分揚(yáng)塵問(wèn)題是由于收塵器設(shè)備存在如下問(wèn)題：第一，脈沖閥安裝位置垂直誤差較大，傾斜噴吹管道時(shí)使起濾袋破損，降低除塵效率。第二，脈沖閥PLC控制系統(tǒng)不合適，無(wú)法適應(yīng)濾袋清灰周期進(jìn)而影響設(shè)備除塵效率。第三，袋籠的制造質(zhì)量差、破損較快，影響收塵器收塵效率。

第三，建立家長(zhǎng)輪崗制。本著“集大家之所長(zhǎng)，避大家之所短”、協(xié)商處理一切問(wèn)題的原則，老師給予適當(dāng)指導(dǎo)和引導(dǎo)，讓家長(zhǎng)參與到學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活中來(lái)，這有利于學(xué)生與家長(zhǎng)、學(xué)生與老師、老師與家長(zhǎng)的感情培養(yǎng)，也讓大家都有一份參與感和存在感。讓班級(jí)群成為大家的交流平臺(tái)。

5)壓縮空氣影響

首先，接自廠區(qū)空壓站的壓縮空氣壓力不足，無(wú)法將濾袋吸附的粉塵清除。其次，廠內(nèi)空壓站車(chē)間內(nèi)油水分離器效果不理想，壓縮空氣中油水含量較高，噴射時(shí)堵塞濾袋，使袋式除塵器阻力增大[1]。

2 膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)揚(yáng)塵問(wèn)題的改進(jìn)建議

膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)出現(xiàn)揚(yáng)塵的原因千差萬(wàn)別，很難找到完全一樣的規(guī)律。解決問(wèn)題應(yīng)根據(jù)不同塵源點(diǎn)出現(xiàn)的問(wèn)題具體分析，采取切實(shí)有效的改造方法，才能達(dá)到良好的處理效果。總結(jié)以上原因，有以下普遍性問(wèn)題：除塵器選型不合理；管道選型不合理；收塵罩設(shè)計(jì)不合理；膠帶機(jī)導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。故文章改進(jìn)建議只討論一些普遍問(wèn)題。

2.1 正確選取轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)除塵器選型理論計(jì)算公式

1)通過(guò)查詢(xún)相關(guān)資料，膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)涉及到的兩種相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式如下

(1)

式中,Q為所需收塵風(fēng)量，m3/min;F為密閉罩開(kāi)口面積，m2。

Q=700B(V+H)

(2)

式中，Q為所需收塵風(fēng)量，m3/h;B為膠帶寬度，m;V為膠帶帶速，m/s;H為物料落差，m。

2)對(duì)比上述兩種理論計(jì)算結(jié)果

圖1為兩條輸送水泥熟料的800 mm膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)示意圖，圖2為膠帶機(jī)導(dǎo)料槽截面。其中，膠帶機(jī)能力為300 t/h、帶速為1.25 m/s、落料點(diǎn)距帶面的總高差為3 200 mm，以此對(duì)比兩種收塵風(fēng)量理論計(jì)算數(shù)據(jù)。

代入式(1)

Q=60F(膠帶機(jī)帶速>1 m/s)

式中，F(xiàn)=0.4(導(dǎo)料槽截面積，m2)；Q=60×0.4×60=1 440 m3/h(收塵所需風(fēng)量)。

代入式(2)

Q=700B(V+H)

式中，B=0.8 m(膠帶寬度)；V=1.25 m/s(膠帶帶速)；H=3.2 m(物料落差)；Q=700×0.8×(1.25+3.2)=2 492 m3/h(收塵所需風(fēng)量)。

根據(jù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)驗(yàn)式(1)所得的收塵風(fēng)量所需值偏小，若按此經(jīng)驗(yàn)公式選配袋式除塵器難免造成除塵風(fēng)量不足，揚(yáng)塵嚴(yán)重。而經(jīng)驗(yàn)式(2)所考慮參數(shù)較全，計(jì)算所得值也較貼合實(shí)際。不過(guò)在利用經(jīng)驗(yàn)式(2)進(jìn)行除塵設(shè)備選型時(shí)仍需考慮不穩(wěn)定因素的影響，保留適當(dāng)富裕系數(shù)。

2.2 細(xì)化收塵風(fēng)管管徑選取

在除塵管道設(shè)計(jì)時(shí)，同一袋式除塵器外接的收塵點(diǎn)往往是多個(gè)收塵點(diǎn)并存，形成很多的分支管路。在多個(gè)收塵點(diǎn)的管徑選取時(shí)，一般設(shè)計(jì)人員會(huì)根據(jù)不同點(diǎn)所需風(fēng)量的不同來(lái)計(jì)算管徑，從而忽略了對(duì)分支管路進(jìn)行詳細(xì)的沿程阻力和局部阻力分析，造成管徑選取不合理、除塵點(diǎn)揚(yáng)塵較大，冒灰嚴(yán)重。為了避免這種情況的出現(xiàn)，接在同一處的分支管道必須進(jìn)行阻力計(jì)算，保證分支管道阻力平衡[2]。

支管系統(tǒng)阻力平衡控制一般采用兩種方法：一種是在設(shè)計(jì)時(shí)選擇合理的收塵管徑或改變風(fēng)量分配從而達(dá)到阻力平衡。這種方法無(wú)需在支管上增加閥門(mén)控制風(fēng)量，系統(tǒng)運(yùn)行也比較穩(wěn)定。另外一種方法是在現(xiàn)場(chǎng)投產(chǎn)時(shí)進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)試，通過(guò)控制每個(gè)分支管道風(fēng)閥開(kāi)度以平衡阻力。這種分配調(diào)節(jié)方法很難達(dá)到要求的理想收塵風(fēng)量。因此，在非標(biāo)管道設(shè)計(jì)時(shí)一定要根據(jù)管道的走向、彎頭和閥門(mén)的數(shù)量進(jìn)行阻力平衡計(jì)算來(lái)確定管徑。

2.3 注意收塵點(diǎn)位置及收塵罩的設(shè)計(jì)

收塵點(diǎn)位置的選取和收塵罩外形設(shè)計(jì)是收塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中容易忽略的關(guān)鍵點(diǎn)。通常的設(shè)計(jì)理念是在粉塵濃度最高的地方設(shè)置一個(gè)收塵點(diǎn)，利用風(fēng)機(jī)負(fù)壓將粉塵最大程度的吸入到除塵器。這種設(shè)計(jì)雖然操作便捷，但易導(dǎo)致除塵器負(fù)荷增大，達(dá)不到較好的收塵效果。收塵罩的作用是增大截面積、減小風(fēng)速，把收塵點(diǎn)布置在一個(gè)粉塵相對(duì)速度較低的位置，使粉塵在此聚集而不溢出，粉塵達(dá)到一定濃度后重新滑落到膠帶機(jī)上隨物料運(yùn)走，而非將粉塵全部帶入除塵器，這樣會(huì)減小除塵器負(fù)荷、延長(zhǎng)濾袋壽命，同時(shí)避免二次揚(yáng)塵[3]。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)將膠帶機(jī)的下料溜子改為圖3形式。此種形式溜子與我們通常設(shè)計(jì)的下料溜子不同之處在于溜子出口折點(diǎn)處增加一根扁鋼，防止折點(diǎn)磨損，溜子中堆積的物料也會(huì)起到緩沖作用，降低物料流速。同時(shí)，溜子做高后與收塵罩直接相連，使收塵截面面積增大，降低截面風(fēng)速降低收塵器負(fù)荷。

2.4 提高膠帶機(jī)導(dǎo)料槽的供貨要求

膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)從入料導(dǎo)料槽處冒灰，有時(shí)并不是收塵風(fēng)量風(fēng)壓選配的問(wèn)題，而是膠帶機(jī)與導(dǎo)料槽間的密封不夠好。國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家用的是圖4中所示比較傳統(tǒng)的導(dǎo)料槽密封方式。此種密封形式中，密封橡膠垂直地固定在導(dǎo)料槽側(cè)面，膠帶運(yùn)行過(guò)程中密封橡膠很難與膠帶機(jī)一直保持接觸。同時(shí)，物料下落時(shí)會(huì)對(duì)密封橡膠處沖擊，密封橡膠受力后會(huì)彎曲產(chǎn)生間隙，進(jìn)而向外溢出粉塵。而且，密封橡膠會(huì)磨損較快，需要經(jīng)常調(diào)整密封橡膠深入距離，由于固定方式的限制，調(diào)整起來(lái)非常不便[4]。國(guó)外很多設(shè)備廠家已經(jīng)將此處導(dǎo)料槽密封形式進(jìn)行了改進(jìn)，形式見(jiàn)圖5、圖6。這兩種形式有以下特點(diǎn)：①利用能在外側(cè)調(diào)整密封橡膠的夾具與導(dǎo)料槽螺栓連接。②密封橡膠條大約以45°傾角方向與底部運(yùn)行膠帶接觸，當(dāng)密封條部分磨損后可以利用自身重力仍保持密封接觸。③在不影響物料通過(guò)量的情況下，在膠帶機(jī)帶面與導(dǎo)料槽間增加輔助阻擋鋼板，使物料在膠帶運(yùn)行方向上分散，物料落在膠帶中部，減少對(duì)密封條的沖擊磨損。同時(shí)，還能防止膠帶機(jī)跑偏。理論上講，此種密封形式相比傳統(tǒng)考慮更為周全，可以更好地解決受料膠帶機(jī)處揚(yáng)塵問(wèn)題，在設(shè)計(jì)工作中有很好的借鑒意義。

3 結(jié) 語(yǔ)

膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)收塵環(huán)節(jié)是水泥廠粉塵治理的重要一環(huán)。優(yōu)化各方資源，提高收塵效率，既是企業(yè)履行社會(huì)責(zé)任的需要，也是企業(yè)實(shí)現(xiàn)自身長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的必要措施。