干雾抑尘

投标设备技术性能指标的详细描述

第一章 干雾抑尘装置性能介绍

一、粉尘危害简介

众所周知,煤尘作为一种职业危害因素,不仅会造成生产环境和周围自然环境的污染,从而对文明生产、安全发电产生影响,而且也会对生产运行人员的身心健康产生影响和损害。

煤尘对接触生产运行人员的健康损害,主要取决于煤尘浓度、煤尘分散度、煤尘中游离二氧化硅的含量以及接触煤尘时间等因素。当煤尘浓度越高,吸入粉尘量越多时,致尘肺的机率也就越高。煤尘分散度则是指空气中煤尘粒子按直径大小构成的百分比,如煤尘中较小粒子占百分比大,则煤尘的分散度高,反之则低,一般认为分散度高,对人体健康的影响相对大。煤尘中游离二氧化硅的含量越高,则引起肺组织纤维化为主的病变程度就越重,病变的进展也就越快。特别是直径在7.07μm以下的呼吸性粉尘颗粒,虽然其在物料总量中所占比例不到1%,但其对人身的伤害非常大,是造成矽肺病等的主要根源,严重威胁着一线工人的健康。

随着国家标准的逐步提高,除尘设备的粉尘排放指标由120 mg/m³,100 mg/m³一直到现在的50mg/m³,输煤系统作业环境的室内粉尘控制指标-呼吸性粉尘浓度指标由10 mg/m³,4 mg/m³一直到现在的2.5mg/m³。

作为传统抑尘手段的水喷雾抑尘已经越来越不能适新的需求,创新型的干雾抑尘逐步进入了火电厂的输煤系统粉尘治理。

二、粉尘治理的现状

■目前国内粉尘污染严重,高于《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996数倍甚至数十倍,更谈不上达到《作业场所空气中呼吸性煤尘卫生标准》GB16248-1996。

■现有除尘抑尘技术,对无组织排放污染10μm以下可吸入性粉尘(PM10)的治理缺少治理办法。

■火电、钢铁等对水份含量敏感性企业,宁可污染,也不能采用喷水除尘,增加其后续处理成本。

■喷雾技术大胆突破了以往环保产品大多为末端治理的思路。从污染产生的源头治理,开发研制出了喷雾抑尘装置等多种具有国际先进技术水平的环保产品。抑尘治理的主要对象是100μm以下的粉尘颗粒。特别是直径在10μm以下的可吸入粉尘颗粒,虽然其在物料总量中所占比例不到1%,但其对人身的伤害非常大,是造成矽肺病等职业病的主要根源,严重威胁着人类的健康和生命。

产品已广泛应用于矿业、港口、火电、钢铁、化工等行业。

具体应用地点包括:翻车机房,选煤厂装车楼,船舶装船机装载,翻斗卡车卸料斗,皮带转接点,头部溜槽及尾部溜槽,电厂落渣口,卡车落料口,卡车卸料筛分口,犁煤机,储煤-圆型煤仓,落煤塔头部溜槽,灰库粉尘。

三、粉尘产生原因分析

3.1原煤经破碎,颗粒变小,是粉尘产生的内因

原煤经碎煤机破碎后,颗粒基本在6mm以下,由于原煤颗粒变小,势必造成表面积增大,颗粒间隙增多,密度下降,表面水分减少,是粉尘产 生的内因,这也是碎煤机以下各级皮带机粉尘较上游皮带机大的原因。

3.2碎煤机转子鼓风效应产生的诱导

碎煤机转动时,转子上的环锤及环锤臂相当于风扇叶片,会产生诱导风。碎煤机产生的诱导风大量流向导料槽,导料槽风压力、流量增大,导 料槽出口喷粉加剧。

3.3落煤管落差大产生的诱导

部分落煤管落差较大,在有煤流通过时,高速下落的煤流使落煤管内的空气被压缩,从而产生气流,加剧了导料槽出口喷粉。

3.4给料机出口(碎煤机进口)不严密,给碎煤机产生诱导风提供了外因

碎煤机转子是碎煤机产生诱导风的内因,而给料机出口密封不严则是碎煤机产生诱导风的外因。由于给料机出口密封不严,使给料机→碎煤机 进口落煤管→碎煤机→碎煤机出口落煤管→导料槽形成一开式循环系统, 大量的空气从给料机出口进入,被碎煤机转子带动从导料槽出口喷出。

3.5尾部滚筒积煤产生的粉尘

胶带上粘附的煤粉未能有效清除,被带进尾部滚筒,在尾部滚筒的碾压下变成细微粉末形成粉尘。

3.6皮带抖动大产生的粉尘

皮带梳形托辊磨损不均,使皮带在运动中抖动加剧,由此而产生粉尘。

3.7尾部缓冲托辊选型不好产生的喷粉

皮带机尾部缓冲托辊原为弹性支架型缓冲托辊,其缓冲原理是利用支架弹性变形来缓冲煤流对输煤胶带的冲击。当煤流冲击 时,缓冲托辊支架产生变形,皮带和缓冲托辊向下位移,导料槽 挡煤皮和皮带间产生间隙,粉尘从气隙喷出。

3.8原有导料槽为平顶,前段单层挡帘密封,存在着缓冲容积小,后段易形成微正压,出口风量大、风速高且顶部易积尘等不足。

四、干雾抑尘特点

在污染的源头——起尘点进行粉尘治理。

抑尘效率高,针对10μm以下可吸入性粉尘治理效果高达96%,避免矽肺病危害。

水雾颗粒为干雾级,在抑尘点形成浓而密的雾池。

节能减排,耗水量小,物料湿度增加重量比0.01%-0.05%,物料无热值损失,无二次污染。

占地面积小,操作方便,PLC全自动控制。

设备投入少,运行、维护费用低。

适用于无组织排放,密闭或半密闭空间的污染源。

大大降低粉尘爆炸几率,可以减少消防设备投入。

冬季可正常使用且车间温度基本不变。(其它传统的除尘设备,使用负压原理操作,带走车间内大量热量,不得不增加车间供热量。

五、粉尘特性


粒径大小

所占比例

运行特性(输煤系统中)

危害等级

呼尘(mg/m3)

Respirable dust

≤7.07μm

0.5%-1%

全部悬浮在空中

极大

总尘(mg/m3)

Total dust

≤100μm

3%-5%

部分悬浮空中

较大

小颗粒

≤500μm

10%-15%

在过渡区域部分跳滚

不大

大颗粒

≥500μm


静止或跳滚

影响清洁

六、干雾抑尘原理

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。水雾颗粒与尘埃颗粒大小相近时,尘埃颗粒随气流运动时与水雾颗粒发生碰撞、吸附、凝结,形成的尘埃团在重力作用下降落,从而达到过滤尘埃的目的。

对人体危害最大的5µm级以下的可吸入性粉尘会到处飘荡。干雾抑尘装置是利用干雾喷雾器产生的10µm以下的微细水雾颗粒(直径10µm以下的雾称干雾)使粉尘颗粒相互粘结、聚结增大,并在自身重力作用下沉降。粉尘可以通过水粘结而聚结增大,但那些最细小的粉尘只有当水滴很小(如干雾)或加入化学剂(如表面活性剂)减小水表面张力时才会聚结成团,如图1所示。 如果水雾颗粒直径大于粉尘颗粒,那么粉尘仅随水雾颗粒周围气流而运动,水雾颗粒和粉尘颗粒接触很少或者根本没有机会接触,则达不到抑尘作用;如果水雾颗粒和粉尘颗粒大小接近,粉尘颗粒随气流运动时就会与水雾颗粒碰撞、接触而粘结一起。水雾颗粒越小,聚结机率则越大,随着聚结的粉尘团变大加重,从而很容易降落。水雾对粉尘的“过滤”作用就形成了。    

干雾抑尘装置是由压缩空气驱动的声波震荡器,通过高频声波将水高度雾化,“爆炸”成成千上万个1-10µm大小的水雾颗粒,如图2所示。压缩气流通过喷头共振室将水雾颗粒以冲击的雾状方式喷射到粉尘发生点,粉尘聚结而坠落,达到抑尘目的。

干雾颗粒具有以下特性:

㈠干雾的粒径等级为10µm,与颗粒大小相近粉尘的碰撞、凝聚机率最大。

㈡干雾在一定的时间内自身带极性,与粉尘吸引、粘合、凝聚的概率远远大于普通雾滴。

㈢干雾通过声波射嘴时经过高频声波震荡和二次爆炸后初速快,其有效射程达到3M以上。有效提高粉尘的碰撞率,对重点区域进行干雾封锁和覆盖。

七、干雾抑尘装置的组成

干雾抑尘装置主要包括干雾主机、超声波射嘴、射雾箱、水气分配箱、配电箱组装成,其他包括增压泵、压缩空气、电伴热带和水气连接管线等,具有自清洁及防冻功能。

7.1本装置由干雾主机、水气分配箱、超声波射嘴、射雾箱、配电箱以及水气连接管线等附件组成。

7.2干雾主机:上半部分是整个装置的控制系统,设备就地操作以及系统参数设置可通过人机界面实现。下半部分由精密水过滤器和水、气开关程序控制的电磁阀、单向阀、压力表组成。

7.3水气分配箱由调压阀、电动球阀、手动球阀等组成,用于控制微喷雾嘴的运行。

7.4配电箱:根据用电功率的不同,配电箱略有区别。

7.5压缩空气发生器:由空压机(螺杆式)、储气罐、过滤器等组成。(如有适用气源则无需压缩空气发生器)。

7.6水气连接管线用于干雾混合模块和射嘴模块的连接。

7.7电伴热带用于冬季保温防冻(某些场合适用)。

八、干雾抑尘装置辅助功能

   自动吹扫排水功能。通过PLC控制可实现独特的自动吹扫排水功能,将管路中的水排干。

气压低、水压低、水过滤器堵塞报警及电伴热带工作指示。

8.1冬季防冻措施。在冬天为了防止水管冻爆,平时关闭进水总阀,将管路中的水放干,需要抑尘时才打开进水总阀,给水系统供水。这样系统在冬季就也能正常工作。

8.2当工作环境温度低于5℃时,使用电伴热带,以防冻坏水、气管路。电伴热带有单独的控制开关,因电伴热带起动电流为工作电流的15倍,每次闭合电伴热带开关前,应先关闭干雾机电源。待5分钟后,电伴热带电流下降到正常值时,再起动干雾机。

第二章  干雾抑尘装置技术简介

一、抑尘原理

微米级干雾抑尘装置是由压缩空气驱动声波震荡器,通过高频声波的音爆,作用在喷头共振室处将水高度雾化,产生10µm以下的微细水雾颗粒(直径10µm以下的雾称干雾)喷向起尘点,使水雾颗粒与粉尘颗粒相互碰撞、粘结、聚结增大,并在自身重力作用下沉降,达到抑尘的作用

image.png 

image.png

粉尘可以通过水粘结而聚结增大,但那些最细小的粉尘(如PM10-PM2.5)只有当水滴很小(如干雾)或加入化学剂(如表面活性剂)减小水表面张力时才会聚结成团。如果水雾颗粒直径大于粉尘颗粒,那么粉尘仅随水雾颗粒周围气流而运动,水雾颗粒和粉尘颗粒接触很少或者根本没有机会接触,则达不到抑尘作用;如果水雾颗粒与粉尘颗粒大小接近,粉尘颗粒随气流运动时就会与水雾颗粒碰撞、接触而粘结一起。水雾颗粒越小,聚结机率则越大,随着聚结的粉尘团变大加重,从而很容易降落。水雾对粉尘的捕捉作用就形成了。

image.pngimage.png

1                   图2

image.png image.png

                                         图3                       图4

如图1、图2所示,当粒径较大的雾滴与粉尘颗粒接触时,粉尘由下向上运动,水雾颗粒由上向下运动,在运动过程中大粉尘与大的水雾颗粒,小粉尘与小的水雾颗粒相结合。                                     

图3和图4所示过程反映的是,当水雾颗粒的粒径小于10µm,达到干雾级的时候,雾滴的表面张力减小,粒子之间的黏力就会越来越大,所以,以粉尘粒子为核的“微细粉尘颗粒——微细水雾颗粒”二相流中,粒子与粒子之间很容易结合在一起,从而使整个粒子不停的变大,最终沉降下来,达到除去粉尘粒子的目的。

综上所述,当水雾颗粒的粒径与粉尘颗粒的粒径大小相近,且雾量较大时,空气中的水蒸汽迅速饱和,饱和的水蒸汽与粉尘碰撞、接触并凝聚在一起,达到一定的重量后沉降下来。这就是微米级干雾抑尘技术的除尘原理。

二、系统组成

image.png 

微米级干雾抑尘装置采用模块化设计技术。由微米级干雾机、水气分配器(或干雾箱控制器)、万向节总成(或干雾箱总成)、螺杆式空气压缩机水气连接管线(镀锌或)、电伴热系统和自动控制系统等组成。

1.微米级干雾机

微米级干雾机是将气、水过滤后,以设定的气压、水压、气流量、水流量按开关程序控制控制阀打开或关闭,经管道输送到水气分配器(或干总成中去,实现喷雾抑尘。它由电控系统、多功能控制系统、流量控制系统组成。安装在IP55标准的箱体内,有进出水气管接口(不同型号的微米级干雾机水气接口数量不同,详见微米级干雾抑尘系统参数表),面板上触摸屏。

2.电控系统

电控系统是微米级干雾抑尘系统的控制中心,集合了可编程控制器、保护电路、继电器以及与它们相关的元器件。为用户提供自动和手动两种操作模式。在自动操作模式时,可自动接收远程触发信号启动或停止喷雾器喷雾。在手动模式,操作人员可以控制操作按钮启动或停止喷雾器喷雾。用户还可以通过PLC设置接口修改喷雾周期及管道吹扫时间等。

自动控制系统将微米级干雾机与现场设备的控制信号连接起来,以便实现自动控制。

3.螺杆式空气压缩机

螺杆式空气压缩机为微米级干雾抑尘系统提供标准气源,操作人员无须特殊培训就可通过界面的文字提示轻松地对压缩机运行状态参数进行查询,并可实现压缩机手动、自动运行状态的转换。

4.水气分配器

通过对其控制实现水、气、电主管线与喷嘴的连接,并根据现场情况通过PLC控制实现各个喷嘴分别喷雾。

5.喷嘴

接收由微米级干雾机输送来的气、水并将其转化成颗粒直径为1~10µm的干雾喷射出去,按微米级干雾机的控制指令喷向抑尘点。当干雾与粉尘颗粒相互接触、碰撞时,使粉尘颗粒相互粘结、凝聚变大,并在自身的重力作用下沉降,从而达到抑尘的作用。

6.水气连接管线

水气连接管线是将微米级干雾机、螺杆式空气压缩机、储气罐、水源等用不同管径的硬管按要求连接起来。材质选用镀锌及PU软管。

 

 

三、技术的先进性

    1.微米级干雾抑尘技术是一种世界先进水平的使用气水两种介质的湿式除尘技术,所喷射的雾滴颗粒直径为1~10μm的干雾级。能够很好的治理目前国家正在大力要求治理的PM2.5粉尘,可以避免尘肺病发生。

2.适用于无组织排放密闭或半密闭场所的粉尘治理,抑尘效率高。

3.在污染源头治理,在起尘点能形成浓而密的雾池,耗水量小。

4.全自动PLC控制。

5.节能减排,运行及维护费用低。


我们是散料输送领域的方案提供商 用智慧与创新,绘制信赖与成功的蓝图
联系我们