工業(yè)場景干霧抑塵系統(tǒng)改造方案設(shè)計——以燃煤電廠輸煤棧橋為例

摘要：本文以燃煤電廠輸煤棧橋為研究對象，深入分析了其現(xiàn)有粉塵污染問題及傳統(tǒng)抑塵方式的不足。基于此，設(shè)計了一套干霧抑塵系統(tǒng)改造方案，詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的設(shè)計原則、組成部分、設(shè)備選型以及施工與運行管理要點。通過該改造方案的實施，旨在有效降低輸煤棧橋內(nèi)的粉塵濃度，改善工作環(huán)境，保障工作人員健康，同時減少對周邊環(huán)境的污染。    

一、引言  

燃煤電廠在我國能源供應(yīng)中占據(jù)重要地位，然而其輸煤棧橋在煤炭輸送過程中會產(chǎn)生大量粉塵。這些粉塵不僅對工作環(huán)境造成嚴(yán)重污染，危害工作人員的身體健康，還可能引發(fā)安全隱患，影響設(shè)備的正常運行。傳統(tǒng)的抑塵方式，如噴水抑塵等，存在諸多弊端，難以滿足環(huán)保的抑塵需求。干霧抑塵技術(shù)作為一種先進(jìn)的抑塵手段，具有抑塵效率高、耗水量少、無二次污染等優(yōu)點，在工業(yè)場景中具有廣闊的應(yīng)用前景。因此，對燃煤電廠輸煤棧橋進(jìn)行干霧抑塵系統(tǒng)改造具有重要的現(xiàn)實意義。    

二、燃煤電廠輸煤棧橋粉塵污染現(xiàn)狀及問題分析  

（一）粉塵產(chǎn)生環(huán)節(jié)  

輸煤棧橋內(nèi)的粉塵主要產(chǎn)生于煤炭的裝卸、轉(zhuǎn)運、破碎等環(huán)節(jié)。在卸煤過程中，煤炭從火車或卡車倒入煤倉時，由于落差較大，會產(chǎn)生大量揚塵；在皮帶轉(zhuǎn)運過程中，物料的轉(zhuǎn)接、皮帶的運行以及導(dǎo)料槽的密封不嚴(yán)等因素，也會導(dǎo)致粉塵外揚；碎煤機(jī)在工作時，高速旋轉(zhuǎn)的部件會使煤炭破碎，同時產(chǎn)生大量誘導(dǎo)風(fēng)，將粉塵帶出。    （二）傳統(tǒng)抑塵方式的不足  

傳統(tǒng)的噴水抑塵方式雖然能在一定程度上降低粉塵濃度，但存在諸多問題。一方面，噴水量難以準(zhǔn)確控制，過多的噴水會導(dǎo)致煤炭含水量過高，影響煤炭的燃燒效率，增加運輸成本，還可能造成皮帶打滑等設(shè)備故障；另一方面，噴水覆蓋范圍有限，對一些關(guān)鍵揚塵點的抑塵效果不佳，且容易形成二次揚塵。此外，布袋除塵器等設(shè)備在處理高濃度、大流量的含塵氣體時，存在過濾負(fù)荷大、易堵塞、維護(hù)成本高等問題。    

三、干霧抑塵系統(tǒng)改造方案設(shè)計  

（一）設(shè)計原則 

 1. 抑塵原則：確保干霧抑塵系統(tǒng)能夠有效降低輸煤棧橋內(nèi)各揚塵點的粉塵濃度，達(dá)到國家相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)生產(chǎn)要求。  

2. 節(jié)能環(huán)保原則：在滿足抑塵效果的前提下，盡量減少系統(tǒng)的能耗和水資源消耗，提高能源利用效率。  

3. 可靠性原則：選擇質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定的設(shè)備，確保系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定運行，減少故障發(fā)生率。  

4. 操作簡便原則：系統(tǒng)應(yīng)具備簡單易懂的操作界面，方便工作人員進(jìn)行日常操作和維護(hù)。    

（二）系統(tǒng)組成  

1. 干霧抑塵主機(jī)：作為系統(tǒng)的核心控制部件，干霧抑塵主機(jī)對水和空氣進(jìn)行過濾、調(diào)壓、計量等處理，并按照設(shè)定的程序控制噴霧器的工作。主機(jī)采用先進(jìn)的PLC控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)自動和手動兩種控制模式，根據(jù)現(xiàn)場粉塵濃度傳感器的反饋信號，自動調(diào)節(jié)噴霧量和噴霧時間。  

2. 高壓氣源系統(tǒng)：由空壓機(jī)、儲氣罐、過濾器等組成，為干霧抑塵系統(tǒng)提供穩(wěn)定的高壓氣源。空壓機(jī)將空氣壓縮至一定壓力，儲氣罐用于儲存壓縮空氣，以滿足系統(tǒng)瞬間用氣需求，過濾器則對壓縮空氣進(jìn)行凈化處理，去除其中的雜質(zhì)和水分，防止對噴霧器造成損壞。  

3. 水源系統(tǒng)：包括水箱、水泵、過濾器等。水箱儲存用于噴霧的水，水泵將水從水箱中抽出并加壓，過濾器對水進(jìn)行過濾，去除水中的雜質(zhì)，保證噴霧器的正常工作。水源可選擇電廠的工業(yè)用水或中水，經(jīng)過處理后滿足系統(tǒng)用水要求。  

4. 水氣分配箱：負(fù)責(zé)將高壓氣源和水源分配到各個噴霧器，并對水和空氣的流量、壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。水氣分配箱采用模塊化設(shè)計，便于安裝和維護(hù)。  

5. 噴霧器總成：是干霧抑塵系統(tǒng)的關(guān)鍵執(zhí)行部件，由噴霧器、噴頭等組成。噴霧器通過特殊的霧化技術(shù)，將水和空氣混合后以微米級的霧滴形式噴出，形成濃密的干霧。噴頭采用耐磨、耐腐蝕的材料制成，具有良好的霧化效果和較長的使用壽命。根據(jù)輸煤棧橋的不同揚塵點，合理布置噴霧器的位置和數(shù)量，確保干霧能夠覆蓋整個揚塵區(qū)域。  

6. 粉塵濃度監(jiān)測系統(tǒng)：在輸煤棧橋內(nèi)關(guān)鍵位置安裝粉塵濃度傳感器，實時監(jiān)測粉塵濃度。傳感器將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至干霧抑塵主機(jī)，主機(jī)根據(jù)設(shè)定的閾值自動控制噴霧器的啟停，實現(xiàn)對粉塵的準(zhǔn)確壓制。    

（三）設(shè)備選型 

 1. 干霧抑塵主機(jī)：根據(jù)輸煤棧橋的規(guī)模和粉塵產(chǎn)生量，選擇處理能力適中、控制精度高的干霧抑塵主機(jī)。例如，可選擇某品牌的[具體型號]主機(jī)，其具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和處理能力，能夠滿足系統(tǒng)的自動化控制需求。  

2. 空壓機(jī)：選擇排氣量和壓力滿足系統(tǒng)要求的空壓機(jī)?？紤]到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，可選擇螺桿式空壓機(jī)，如[品牌及型號]，其具有產(chǎn)氣穩(wěn)定、噪音低等優(yōu)點。  

3. 水泵：根據(jù)水源情況和噴霧器的工作壓力要求，選擇合適揚程和流量的水泵。例如，可選擇不銹鋼多級離心泵[具體型號]，以保證在不同工況下都能穩(wěn)定供水。 

 4. 噴霧器：選擇霧化效果好、抗堵塞能力強(qiáng)的噴霧器。如[品牌及型號]噴霧器，其采用先進(jìn)的霧化技術(shù)，能夠產(chǎn)生粒徑在1 - 10微米之間的干霧，有效提高抑塵效率。    四、施工方案  

（一）施工準(zhǔn)備  

1. 施工前對輸煤棧橋進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場勘查，了解設(shè)備布局、管道走向等情況，為施工提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料。  

2. 組織施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，熟悉施工圖紙和施工要求，掌握干霧抑塵系統(tǒng)的安裝和調(diào)試方法。  

3. 準(zhǔn)備好施工所需的材料、工具和設(shè)備，確保材料質(zhì)量符合要求，工具和設(shè)備完好無損。    

（二）設(shè)備安裝  

1. 按照設(shè)計要求，在輸煤棧橋內(nèi)合適位置安裝干霧抑塵主機(jī)、空壓機(jī)、儲氣罐、水箱、水泵等設(shè)備。設(shè)備安裝要牢固，水平度和垂直度符合要求，各設(shè)備之間的連接管道要密封良好，無泄漏現(xiàn)象。  

2. 鋪設(shè)高壓氣源管道和水源管道，管道安裝要整齊、美觀，避免交叉和阻礙。管道連接采用焊接或法蘭連接，確保連接強(qiáng)度和密封性。在管道上安裝必要的閥門、壓力表等附件，以便對系統(tǒng)進(jìn)行控制和監(jiān)測。  

3. 根據(jù)噴霧器的布置方案，安裝噴霧器總成。噴霧器的安裝位置要準(zhǔn)確，噴頭的方向要符合設(shè)計要求，確保干霧能夠均勻覆蓋揚塵區(qū)域。安裝完成后，對噴霧器進(jìn)行初步調(diào)試，檢查其霧化效果和噴霧范圍。    

（三）電氣系統(tǒng)安裝  

1. 敷設(shè)電氣電纜，連接干霧抑塵主機(jī)、空壓機(jī)、水泵、粉塵濃度傳感器等設(shè)備的電氣線路。電纜敷設(shè)要符合電氣安裝規(guī)范，避免電纜受到機(jī)械損傷和電磁干擾。  

2. 安裝配電箱、控制柜等電氣設(shè)備，對電氣設(shè)備進(jìn)行接線和調(diào)試。設(shè)置合理的保護(hù)裝置，如過載保護(hù)、漏電保護(hù)等，確保電氣系統(tǒng)的安全運行。  

3. 對粉塵濃度監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行安裝和調(diào)試，確保傳感器能夠準(zhǔn)確監(jiān)測粉塵濃度，并將數(shù)據(jù)及時傳輸至干霧抑塵主機(jī)。    

（四）系統(tǒng)調(diào)試  

1. 完成設(shè)備安裝和電氣系統(tǒng)安裝后，對干霧抑塵系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)試。首先，對空壓機(jī)、水泵等設(shè)備進(jìn)行單機(jī)調(diào)試，檢查其運行狀態(tài)和性能指標(biāo)是否符合要求。  

2. 進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)動調(diào)試，啟動干霧抑塵主機(jī)，按照設(shè)定的程序控制噴霧器的工作。觀察噴霧器的噴霧效果，檢查干霧的覆蓋范圍和濃度是否滿足設(shè)計要求。同時，監(jiān)測粉塵濃度監(jiān)測系統(tǒng)的運行情況，確保主機(jī)能夠根據(jù)粉塵濃度自動調(diào)節(jié)噴霧器的工作。  

3. 對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)試，根據(jù)實際運行情況，調(diào)整噴霧器的噴霧參數(shù)、水氣比例等，進(jìn)一步提高抑塵效果。對系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性、可靠性進(jìn)行測試，及時發(fā)現(xiàn)并解決可能存在的問題。    

五、運行管理與維護(hù)  

（一）運行管理  

1. 制定完善的操作規(guī)程，明確系統(tǒng)的啟動、停止、日常操作等流程，確保工作人員能夠正確操作干霧抑塵系統(tǒng)。  

2. 安排專人負(fù)責(zé)系統(tǒng)的運行管理，定期對系統(tǒng)進(jìn)行巡查，檢查設(shè)備的運行狀態(tài)、噴霧效果、粉塵濃度等情況，及時發(fā)現(xiàn)并處理異常問題。  

3. 根據(jù)生產(chǎn)計劃和粉塵產(chǎn)生情況，合理調(diào)整系統(tǒng)的運行參數(shù)，確保系統(tǒng)在不同工況下都能保持良好的抑塵效果。