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淺談火電廠輸煤系統干霧抑塵裝置的應用研究
來源:市場部
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作者:smartfog
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發布時間: 2016-03-24
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PM2.5 顆粒是指大氣環境中動力學直徑小于2.5UM的細微顆粒物。在大氣中的PM2.5顆粒中大部分是直徑小于1.0UM的更為細小的顆粒，由于這種細微顆粒物被人體吸入后可在人體呼吸道、肺部及血液中長時間停留，不能通過咳嗽等方式從人體排除，因此對人體的傷害極大，造成近年呼吸道疾病和肺癌發病率急劇上升的罪魁禍首。
PM2.5 顆粒是指大氣環境中動力學直徑小于2.5UM的細微顆粒物。在大氣中的PM2.5顆粒中大部分是直徑小于1.0UM的更為細小的顆粒，由于這種細微顆粒物被人體吸入后可在人體呼吸道、肺部及血液中長時間停留，不能通過咳嗽等方式從人體排除，因此對人體的傷害極大，造成近年呼吸道疾病和肺癌發病率急劇上升的罪魁禍首。
眾所周知，火電廠中最大的PM2.5 顆粒污染源為原煤輸送、轉運過程產生的粉塵。目前火電廠輸煤系統采用的除塵方式有四大類，分別為機械式除塵、濕式除塵、過濾式除塵、電除塵，它們對PM2.5顆粒的撲捉能力各有利弊，在此不一一論述，重點介紹節能環保的干霧抑塵裝置。
干霧抑塵原理
煤炭在輸送和裝卸過程中，往往因為存在高低差發生沖擊碰撞，而產生大量的粉塵，不僅會污染環境，還會危害現場工作人員的健康。所以，應該采取必要的手段對其進行治理。
抑塵治理的主要對象是150μm以下的粉塵顆粒，特別是直徑在10μm以下的呼吸性粉塵，雖然其在物料總量中所占比例不到1%，但其對人身的傷害非常大。呼吸性粉塵顆粒很輕，不容易沉降，因而它們總是飄浮在空氣中，吸入人體以后，一部分顆粒會隨呼吸被排出體外，一部分顆粒則會沉積在人的肺泡上，而大量顆粒沉積在肺泡上，會引起肺組織慢性纖維化，可能引發肺心病、心血管病等，嚴重威脅著人類的健康和生命。
干霧抑塵裝置將水壓、氣壓調到最佳值，水在壓縮空氣的作用下以干霧(直徑<10μm水霧顆粒)的形式從設備噴出，與粉塵顆粒相互粘結、聚結增大，并在自身重力作用下沉降。粉塵可以通過水粘結而聚結增大，但那些最細小的粉塵只有當水滴很小或加入化學劑（如表面活性劑）減小水表面張力時才會聚結成團。如果水霧顆粒直徑大于粉塵顆粒，那么粉塵僅隨水霧顆粒周圍氣流而運動，水霧顆粒和粉塵顆粒接觸很少或者根本沒有機會接觸，則達不到抑塵作用；當水霧顆粒與粉塵顆粒大小相當時，水霧顆粒與粉塵顆粒是最容易聚結成團，在重力的作用下形成沉降。
干霧抑塵裝置利用壓縮空氣把水霧化為10微米以下的水霧，在起塵點上方形成霧團完全罩住起塵點，這樣在物料起塵的時候粉塵完全進入霧團，與水霧充分結合，并且逐漸加大，在重力的作用下落到地面。當有大量的細小的水滴組成霧團完全覆蓋住起塵點的時候，就會起到非常好的抑塵效果。
干霧抑塵裝置的組成
干霧抑塵裝置采用自動化程序控制，通過檢測設備的運行信號自動將氣霧裝置投入運行，同時系統可接受遠程程控系統的命令，遠程開啟關閉氣霧系統，并將現場重要信號送到程控系統。
干霧抑塵裝置主要組成部分有：干霧機、主控箱、分控箱、水源處理裝置、空壓機、儲氣、水管、氣管、水箱、增壓泵、霧化噴嘴組件和電伴熱系統。
干霧機
干霧機主要功能是對系統各管路進行集中控制，設有各種控制閥，壓力檢測以及各種檢修閥門。
主控箱
主控箱通過分控箱對各個噴嘴的噴霧進行遠程控制，控制箱提供自動和手動兩種操作模式。在自動操作模式時，可自動接收遠程觸發信號啟動或停止噴霧；在手動模式時，操作人員可以通過操作按鈕啟動或停止噴霧。還可以通過PLC設置接口修改噴霧周期及管道吹掃時間等。控制柜的面板上設有電源燈、報警燈、自動燈、啟動燈、停止燈。
分控箱
分控箱內部設管路分配腔，分控箱外部設有就地控制/自動控制切換按鈕。自動控制時，分控箱接收主控箱的自動控制信號，其控制的噴嘴的噴霧由主控箱進行控制。而切換為就地控制時，分控箱可切斷系統自動控制信號，方便各個抑塵點的調試、檢修及維護，同時不會影響其它分控箱的自動運行。
水源處理裝置
對水源的處理主要是通過自動反沖洗過濾器，可通過壓差控制、定時控制實現自動清洗濾芯，通過人機界面可設置差壓信號。當過濾器內雜質積聚在濾芯表面引起進出口壓差增大到設定值，或者定時器達到預置時間時，電控系統發出信號驅動發沖洗機構，自動開停反沖功能，實現對過濾器濾網的雜質清洗的功能，無需人工操作。整個過程中，系統不會斷流，實現連續化、自動化運行。
工作原理簡圖及工作流程圖
干霧抑塵裝置不僅有效降低了氣體中的粉塵含量，大大改善了防塵、抑塵效果，而且提高了環保行業自動化水平，為現場作業的人員提供了一個安全、潔凈的工作環境。實踐證明干霧抑塵裝置應用于火電廠輸煤系統生產現場，必將產生廣泛的社會效益和經濟效益。具體來說，該裝置的優點主要體現在以下幾方面：
第一，降低煤炭損耗：在實測中，干霧抑塵裝置的抑塵率高達90%，照此計算，一套輸煤系統一年可節省上百萬元的經濟損失；
第二，控制需水量：以往的干濕式抑塵裝置需水量大，因而原煤通常含水量較高。而干霧抑塵裝置應用在火電廠輸煤系統上可節省90%的噴水量，也減少了輸煤系統水沖洗衛生用水量。
第三，降低熱值損失：因大量使用中水除塵，煤炭本身的熱值損耗嚴重。據不完全統計，煤炭外水分每增加1%，煤的低位發熱量會相應降低1%。
第四，減少清理沉淀池的人工費用：原噴水抑塵裝置，噴水量過大會造成粘煤、堵煤，而且要定期清理污水沉淀。干霧抑塵裝置無需頻繁清理粘煤、堵煤和沉淀池積煤，解放了人力、降低了人工費用。
第五，省去交納粉塵超標的罰款：其他除塵裝置抑塵效果達不到環保部門的要求，極易導致粉塵排放量超標，企業每年要為此上繳罰款。干霧抑塵裝置可在惡劣的室外環境下正常使用，為企業節省了一筆不小的開支。
相較于與傳統除塵裝置來說，干霧抑塵裝置的優點顯而易見：
?、僦苯釉谄饓m點（源頭處）進行粉塵治理；
②針對10μm以下的可吸入行粉塵，治理效果高達96%；
③除塵設備投入少，占地面積小，易安裝調試和維修；
?、苋詣涌刂?，操作方便，運行費用低；
⑤需水量極少，且煤料熱值損失?。?/span>
?、薏粫斐啥挝廴?；
⑦冬季冰點以下仍可正常使用；
?、啾苊馕尾〉奈：Γ?/span>
⑨霧化效果好，不易造成輸煤系統的粘煤和堵煤。
干霧抑塵裝置在火電廠輸煤系統中的使用，效果明顯優于之前的除塵系統，徹底解決了火電廠輸煤系統中的粉塵治理難題，改善了工作環境、減輕了工作強度、控制了職業病發病率，實現了環保達標。對于干霧抑塵裝置一次性投入較高，但是相對于高回報的經濟效益來說，這樣的造價水平是值得的。
眾所周知，火電廠中最大的PM2.5 顆粒污染源為原煤輸送、轉運過程產生的粉塵。目前火電廠輸煤系統采用的除塵方式有四大類，分別為機械式除塵、濕式除塵、過濾式除塵、電除塵，它們對PM2.5顆粒的撲捉能力各有利弊，在此不一一論述，重點介紹節能環保的干霧抑塵裝置。
干霧抑塵原理
煤炭在輸送和裝卸過程中，往往因為存在高低差發生沖擊碰撞，而產生大量的粉塵，不僅會污染環境，還會危害現場工作人員的健康。所以，應該采取必要的手段對其進行治理。
抑塵治理的主要對象是150μm以下的粉塵顆粒，特別是直徑在10μm以下的呼吸性粉塵，雖然其在物料總量中所占比例不到1%，但其對人身的傷害非常大。呼吸性粉塵顆粒很輕，不容易沉降，因而它們總是飄浮在空氣中，吸入人體以后，一部分顆粒會隨呼吸被排出體外，一部分顆粒則會沉積在人的肺泡上，而大量顆粒沉積在肺泡上，會引起肺組織慢性纖維化，可能引發肺心病、心血管病等，嚴重威脅著人類的健康和生命。
干霧抑塵裝置將水壓、氣壓調到最佳值，水在壓縮空氣的作用下以干霧(直徑<10μm水霧顆粒)的形式從設備噴出，與粉塵顆粒相互粘結、聚結增大，并在自身重力作用下沉降。粉塵可以通過水粘結而聚結增大，但那些最細小的粉塵只有當水滴很小或加入化學劑（如表面活性劑）減小水表面張力時才會聚結成團。如果水霧顆粒直徑大于粉塵顆粒，那么粉塵僅隨水霧顆粒周圍氣流而運動，水霧顆粒和粉塵顆粒接觸很少或者根本沒有機會接觸，則達不到抑塵作用；當水霧顆粒與粉塵顆粒大小相當時，水霧顆粒與粉塵顆粒是最容易聚結成團，在重力的作用下形成沉降。
干霧抑塵裝置利用壓縮空氣把水霧化為10微米以下的水霧，在起塵點上方形成霧團完全罩住起塵點，這樣在物料起塵的時候粉塵完全進入霧團，與水霧充分結合，并且逐漸加大，在重力的作用下落到地面。當有大量的細小的水滴組成霧團完全覆蓋住起塵點的時候，就會起到非常好的抑塵效果。
干霧抑塵裝置的組成
干霧抑塵裝置采用自動化程序控制，通過檢測設備的運行信號自動將氣霧裝置投入運行，同時系統可接受遠程程控系統的命令，遠程開啟關閉氣霧系統，并將現場重要信號送到程控系統。
干霧抑塵裝置主要組成部分有：干霧機、主控箱、分控箱、水源處理裝置、空壓機、儲氣、水管、氣管、水箱、增壓泵、霧化噴嘴組件和電伴熱系統。
干霧機
干霧機主要功能是對系統各管路進行集中控制，設有各種控制閥，壓力檢測以及各種檢修閥門。
主控箱
主控箱通過分控箱對各個噴嘴的噴霧進行遠程控制，控制箱提供自動和手動兩種操作模式。在自動操作模式時，可自動接收遠程觸發信號啟動或停止噴霧；在手動模式時，操作人員可以通過操作按鈕啟動或停止噴霧。還可以通過PLC設置接口修改噴霧周期及管道吹掃時間等。控制柜的面板上設有電源燈、報警燈、自動燈、啟動燈、停止燈。
分控箱
分控箱內部設管路分配腔，分控箱外部設有就地控制/自動控制切換按鈕。自動控制時，分控箱接收主控箱的自動控制信號，其控制的噴嘴的噴霧由主控箱進行控制。而切換為就地控制時，分控箱可切斷系統自動控制信號，方便各個抑塵點的調試、檢修及維護，同時不會影響其它分控箱的自動運行。
水源處理裝置
對水源的處理主要是通過自動反沖洗過濾器，可通過壓差控制、定時控制實現自動清洗濾芯，通過人機界面可設置差壓信號。當過濾器內雜質積聚在濾芯表面引起進出口壓差增大到設定值，或者定時器達到預置時間時，電控系統發出信號驅動發沖洗機構，自動開停反沖功能，實現對過濾器濾網的雜質清洗的功能，無需人工操作。整個過程中，系統不會斷流，實現連續化、自動化運行。
工作原理簡圖及工作流程圖
工作原理簡圖
工作流程圖
干霧抑塵裝置應用效果及經濟效益干霧抑塵裝置不僅有效降低了氣體中的粉塵含量，大大改善了防塵、抑塵效果，而且提高了環保行業自動化水平，為現場作業的人員提供了一個安全、潔凈的工作環境。實踐證明干霧抑塵裝置應用于火電廠輸煤系統生產現場，必將產生廣泛的社會效益和經濟效益。具體來說，該裝置的優點主要體現在以下幾方面：
第一，降低煤炭損耗：在實測中，干霧抑塵裝置的抑塵率高達90%，照此計算，一套輸煤系統一年可節省上百萬元的經濟損失；
第二，控制需水量：以往的干濕式抑塵裝置需水量大，因而原煤通常含水量較高。而干霧抑塵裝置應用在火電廠輸煤系統上可節省90%的噴水量，也減少了輸煤系統水沖洗衛生用水量。
第三，降低熱值損失：因大量使用中水除塵，煤炭本身的熱值損耗嚴重。據不完全統計，煤炭外水分每增加1%，煤的低位發熱量會相應降低1%。
第四，減少清理沉淀池的人工費用：原噴水抑塵裝置，噴水量過大會造成粘煤、堵煤，而且要定期清理污水沉淀。干霧抑塵裝置無需頻繁清理粘煤、堵煤和沉淀池積煤，解放了人力、降低了人工費用。
第五，省去交納粉塵超標的罰款：其他除塵裝置抑塵效果達不到環保部門的要求，極易導致粉塵排放量超標，企業每年要為此上繳罰款。干霧抑塵裝置可在惡劣的室外環境下正常使用，為企業節省了一筆不小的開支。
相較于與傳統除塵裝置來說，干霧抑塵裝置的優點顯而易見：
?、僦苯釉谄饓m點（源頭處）進行粉塵治理；
②針對10μm以下的可吸入行粉塵，治理效果高達96%；
③除塵設備投入少，占地面積小，易安裝調試和維修；
?、苋詣涌刂?，操作方便，運行費用低；
⑤需水量極少，且煤料熱值損失?。?/span>
?、薏粫斐啥挝廴?；
⑦冬季冰點以下仍可正常使用；
?、啾苊馕尾〉奈：Γ?/span>
⑨霧化效果好，不易造成輸煤系統的粘煤和堵煤。
干霧抑塵裝置在火電廠輸煤系統中的使用，效果明顯優于之前的除塵系統，徹底解決了火電廠輸煤系統中的粉塵治理難題，改善了工作環境、減輕了工作強度、控制了職業病發病率，實現了環保達標。對于干霧抑塵裝置一次性投入較高，但是相對于高回報的經濟效益來說，這樣的造價水平是值得的。
