环保事业部

高温方案
中包倾翻、大包拆包区、底渣倒渣高温粉尘综合治理方案
发布日期:2023-07-27   浏览量:415

干雾抑尘技术简介

2.1干雾抑尘原理

“干雾抑尘”技术的初创理论是基于加拿大滑铁卢大学与美国科罗拉多矿业学院共同于《Coal Age Magazine》(煤炭时代杂志)发表的题为“解决可吸入尘埃的控制”一文中提到的:水雾颗粒与尘埃颗粒大小相近时吸附、过滤、凝结的机率最大”。


根据空气动力学原理,含尘气流绕过雾滴时,尘粒由于惯性会从绕行的气流中偏离而与雾滴相撞被捕捉,其捕捉的几率与雾滴直径有关,当雾滴直径与尘粒大小相近时,雾滴更容易捕捉到尘粒。研究表明,雾滴直径与尘粒直径之比在0.5-2.5之间,捕捉效果最佳。

微米级干雾抑尘装备把特定压力和流量的气进入干雾喷头的内孔,通过收缩部分加速到超声速,延伸至谐振腔,并在收缩部分形成真空,因而特定压力和流量的水被虹吸进入收缩部分,水被超音速的空气混合切割成细小的雾化液滴,喷射到前端特殊设计的钛合金材质超声波产生器谐振器形成生能强化场——集中在喷嘴和谐振器之间,利用水超音速撞击金属的能量,使钛合金超声波产生器谐振器高频震荡,将雾化的液滴再次微雾化到1-10微米的水雾颗粒对悬浮在空气中的粉尘——特别是直径在2.5微米以下的可入肺粉尘进行有效的吸附而凝结成团,受重力作用而沉降,从而达到抑尘作用。

2.2干雾主要特点

2.2.1在污染的源头---起尘点进行粉尘治理,无二次转运污染

2.2.2抑尘效果好,除尘效率在96%以上,避免矽肺病危害

2.2.3耗水量小,物料湿度重量比不大于0.05%,物料(煤)无热值损失

2.2.4适用于无组织排放,密闭或半密闭空间的污染源

2.2.5雾颗粒大多为10微米以下

2.2.6 占地面积小,操作方便,全自动控制

2.2.7 设备投入少,运行、维护费用低

2.2.8 大大降低粉尘爆炸几率,减少消防设备投入

2.2.9 可自带加热装置,冬季不结冰

2.3干雾系统组成


干雾系统由干雾抑尘主机(包括电控箱/柜,气源系统,水处理系统等)、干雾控制装置、干雾分配装置、喷嘴、水气连接管线等部分组成。

2.3.1 干雾抑尘主机

2.3.1.1 电控箱/柜

电控箱/柜是微米级干雾抑尘系统的控制核心,箱体内集成了抑尘系统的控制及远程控制接口,其中包括水处理系统、气处理系统和干雾控制装置的控制。机体为不锈钢。


2.3.1.2 空压机

产生气源。为喷嘴提供所需合格气源。

2.3.1.3 储气罐

储气罐的作用是当空压机的排气量不能满足双流体干雾主机瞬时排量要求时,先将螺杆式空气压缩机排出的压缩空气储存起来,以便满足双流体干雾主机的瞬时用气量。

2.3.1.4 气体处理装置

由空压机产生的压缩气体经储气罐后仍有含有水、油等杂质,需要经过气处理装置进行处理,以便满足干雾抑尘系统的使用要求。

2.3.1.5 水处理系统

水处理系统内采用全自动反冲洗过滤器及立式离心增压泵以及集成各种传感器、阀体、仪表等。主机内所有管道连接部件包括阀门等采用不锈钢材质。自清洗过滤器滤芯为不锈钢材质,可以将水中悬浮物过滤掉达到喷头所要求使用的标准,过滤级别1-100μm。立式离心增压泵泵体为不锈钢,可以将水增压到喷头所要求使用的标准。过滤器及立式离心增压泵电机防护等级IP55。

2.3.1.6 配电箱(系统有空压机、电伴热时配备)

配电箱是整个装置的配电系统,向电控箱/柜、空压机、电伴热等提供合适电源,根据用电功率的不同,配电箱略有区别。配电箱体,防护等级IP55,箱体材质不锈钢,焊接牢固,箱(柜)体边角棱角均打磨处理,工艺精细。

2.3.2 干雾控制装置

根据PLC的指令进行工作,使对应抑尘点布置的喷嘴经干雾分配装置进行流量分配后进行喷雾。

2.3.3 干雾分配装置

均匀分配每个喷嘴同等压力、流量的水和气,使每个喷嘴雾化效果相同。其常用结构型式为:分配箱+万向节总成、喷雾箱、喷雾杆。

2.3.3.1 分配箱+万向节总成

分配箱采用不锈钢材质,万向节总成可以根据使用环境不同,可以调整喷嘴喷雾角度。

2.3.3.2 喷雾箱

本喷雾箱采用不锈钢材质。喷嘴安装在不锈钢箱体内,并配接水气管线及伴热带构成喷雾箱总成。

2.3.3.3 喷雾杆

部分喷雾间距较大,可采用喷雾杆结构型式,喷雾杆采用不锈钢材质,可以通过旋转喷雾杆调整喷雾角度。

2.3.4 喷嘴

采用不锈钢材质,其雾化颗粒为1-10微米。(具体型号按最终设计选型,包括且不限于图示)


2.3.5 水气管线

水气连接管线是将空压机、储气罐、水源、水处理系统、干雾控制装置、干雾分配装置等用不同管径的不锈钢管按要求连接起来。(水气管线,应在管线最低点安装排空阀),水气管道可采用304不锈钢或镀锌。

2.3.6 电缆及防护

电缆是将空压机、电控箱/柜、水处理系统、干雾控制器等按要求连接越来,防护采用镀锌管、电缆桥架、包塑软管等电气材料。

2.3.7 电伴热及保温系统(使用现场最低环境温度低于0℃时可选配)

为防止冬季管道冻结,对水管道外设置电伴热带,再包裹保温性能好的保温材料。当温度低于5℃时,为防止冬季管道冻结,对上述敷设的水管道、高压胶管采用电加热系统。

电伴热带采取自限温防爆形式,40W/M,具备投切功能,并在电伴热带做好保温。

2.3.8 药剂系统

为提高抑尘效率需要增加药剂系统,药剂系统向经过水处理系统处理后的水中加入药剂,提高雾滴与粉尘结合效率,配比可调。

2.3.9 控制方式(预留远程控制接口)

微米级干雾抑尘系统采用自动和手动两种控制模式。

2.3.10 安装现场部分图示:


第3章 项目概况及方案实施

本方案中的项目界限:

本方案中的设备界限为,由业主方提供满足供方设备正常运行、足量的水、气、电,并引至供货方主机2-3米区域内,所涉及到该项的物料及施工费用不包含在本方案中。

水源:工业水或生活水,要求水中悬浮物≤50mg/L,PH=6.58.5,氯离子≤250 mg/L,总硬度≤450 mg/L,提供至水处理系统。

气源:我方提供空压机/用户提供气源,具体方案时选择。

电源:用户提供一路AC380V,50Hz,三相四制电源至配电箱或电控箱/柜(若无配电箱时)。

信号:用户提供各抑尘点的设备运行信号至我方电控箱/柜。

本方案中的图片仅为示意,具体以设计为准。

3.1项目概况

现场中包倾翻作业、大包拆包倒渣作业及钢包底渣倒渣时,钢包内渣块等物料冲向地面瞬间产生阵发性高温粉尘,属于典型的无组织排放,导致作业区环境污染严重。

  

3.2治理范围

中包倾翻区、大包拆包区、钢包底渣倒渣区(2个工位)。

3.3起尘原因分析

3.3.1产尘分析

3.3.1.1物料被抛落后呈松散状下落,物料下落过程中剪切空气,加剧粉尘产生。


3.3.1.2物料下落至车厢产生撞击粉尘。


3.3.1.3开放式的作业环境,造成作业时粉尘外泄,污染作业环境。

结论:本项目属于开放式作业环境,典型的无组织排放,且属于高温粉尘,粉尘亲水性较差,可采用高温粉尘综合治理技术进行有效治理。

3.4方案实施

3.4.1采用1套高温粉尘抑尘系统,对各产尘点进行就地抑制。

3.4.2在抑尘区域附近指定区安装放置“干雾抑尘主机”

包括“电控箱/柜、空压机、储气罐、水处理系统、药剂系统等,面积>15m2。目的:根据需求,为各个抑尘点提供气和水。

水源、气源、电源由业主方提供。

主机系统布局(仅供参考,以最终设计为准)


现场喷雾布局图(仅供参考,以最终设计为准)






抑尘点喷雾布置(如上图所示):

1、在中包倾翻区移动防护罩内侧上部三个方位布置喷枪。中包翻转方向相对位置布置10套喷枪,水平喷雾(角度可调),用于压制向上冲击的阵发性粉尘,防护罩两侧各布置5套喷枪,斜向下喷雾(角度可调),用于封堵从中包轴向两侧外溢的粉尘。

2、在防护罩外侧背部即现在放雾炮的平台钢构上,布置5套喷枪,斜向下喷雾(角度可调),用于抑制大包在此处倒渣时产生的粉尘。

3、在大包拆包区工位上方合适位置(具体高度以设计为准)钢构上方9米区域内布置翻转机构(如图所示),翻转臂端部布置4套喷抢,对准产尘源喷雾(喷雾角度可调),用于抑制拆包时产生的粉尘。

4、在钢包底渣倒渣区,吸尘罩图示位置布置喷雾,在吸尘罩上方水平方向布置8套喷枪,斜向上喷雾,用于压制钢包底渣倒渣时向上冲击的阵发性高温粉尘,在吸尘罩两侧竖直方向,各布置3套喷嘴,用于抑制两侧逃逸的少量粉尘,同时确保地面不能有积水现象,防止放炮。钢包底渣倒渣区,两个工位,喷雾布置方式一致。

抑尘点工作模式:

1、中包倾翻区采用和中包翻转机构联动模式,中包开始翻转即开启喷雾,翻包结束后中包回位后,延时喷雾停止(具体延时以现场调试为准)。

2、大包拆包区和大包倒渣区根据现场作业情况,采用遥控器控制喷雾启停。

3、钢包底渣倒渣区,根据现场作业情况,采用遥控器控制喷雾。

4、最大工作模式为中包倾翻区20套喷枪、大包拆包区4套喷枪以及一个钢包底渣倒渣区的8套喷枪和6套喷嘴同时喷雾。即32套喷枪及6套喷嘴同时开启。

3.5干雾抑尘原理示意图 (参考)


3.6主要元器件(参考)

序号

名称

规格

品牌

PLC

S7-200SMART系列

西门子

触摸屏

SMART700系列

西门子

空开

IC65系列

施耐德

开关电源

LRS系列

明纬

接触器

LC1系列

施耐德

中间继电器

RXM系列

施耐德

热继电器

LRD系列

施耐德


3.7干雾抑尘主要设备及运行参数(仅供参考,以最终设计为准)

序号

设备名称

型号

材质

单位

数量

生产厂家

1

干雾主机

FZW2-01

不锈钢

1

大力电工

1.1

电控箱

DKX01-0

不锈钢

1

大力电工

1.2

配电箱

DYX02-0

不锈钢

1

大力电工

1.3

水系统

SXT01-0

 

1

大力电工

1.4

药剂系统

 

 

1

大力电工

1.5

储气罐

配套

碳钢

1

国产名牌

1.6

水箱

配套

不锈钢

1

国产名牌

2

干雾控制器

KZQ01-0

不锈钢

8

大力电工

3

遥控器

 

 

3

国产名牌

4

喷枪

GSIM6037

不锈钢

45

国产名牌

5

喷嘴

SUK30

不锈钢

12

国产名牌

6

喷雾杆

FPG12-0

不锈钢

12

大力电工

7

喷雾旋转臂机构

 

 

1

大力电工

8

水管

配套

镀锌

1

国产名牌

9

气管

配套

镀锌

1

国产名牌

10

动力电缆

配套

 

1

国产名牌

11

控制电缆

配套

 

1

国产名牌

12

控制电缆

配套

 

1

国产名牌

13

电缆桥架

配套

镀锌

1

国产名牌

14

电工护套钢管

配套

镀锌

1

国产名牌

15

电伴热保温

仅水管

 

1

国产名牌

16

安装辅材

 

 

1

国产名牌

运行参数:

序号

名称

单位

规格

备注

1

电源

V

380

 

2

总功率

KW

40

主机3 KW、电伴热36KW等

3

中控主机输出型号

 

 

装置运行信号,装置故障信号

4

喷雾控制方式

 

 

自动/手动

5

供气压力(空压机出口)

MPa

0.8

 

6

储气罐

m3

5

 

7

供水压力(水泵出口)

MPa

0.7

 

8

耗气量

m³/min

12

最大工作模式下

10

耗水量

m³/h

10

最大工作模式下


第4章  预 算

中包倾翻、大包拆包区高温粉尘抑尘系统:

单位:万元

序号

设备名称

型号

单位

数量

单价

总价

生产厂家

备注

1

高温粉尘抑尘系统

FZW2-01

1

 

 

大力电工

 

2

运费

 

1

 

 

大力电工

 

3

安装调试

 

1

 

 

大力电工

 

 

合计

 

 

 




第5章 供货及安装周期

供货周期:30天

施工周期:45天