張志朋,滕煥銀
(南京西普水泥工程集團有限公司,南京 210000)
目前,隨著國家對環(huán)境污染問題的重視,國內(nèi)環(huán)保監(jiān)管愈發(fā)嚴格,環(huán)保部門已對重點排放點進行動態(tài)檢測監(jiān)控。其中,在各類空氣污染物中,懸浮粉塵顆粒已經(jīng)成為關(guān)注的焦點,未來必然淘汰環(huán)保治理水平較低的化工企業(yè)。在工廠的環(huán)境問題整治中,除碳氮氧化物以外,粉塵污染最為嚴重。部分工廠由于設(shè)計的不合理等原因,膠帶機輸送干燥物料的轉(zhuǎn)運點揚塵濃度過高,環(huán)保部門多次要求停業(yè)整頓。因此,采用合理的技術(shù)措施減少轉(zhuǎn)運點的粉塵污染尤為重要。
膠帶機轉(zhuǎn)運站的收塵環(huán)節(jié)涉及很多細節(jié),如若處理不好,很容易出現(xiàn)揚塵問題,既污染環(huán)境,又影響工程質(zhì)量及進度。例如,某5 000 t/d新型干法水泥生產(chǎn)線EPC項目,在項目調(diào)試期,許多熟料輸送膠帶機轉(zhuǎn)運點揚塵較大,對環(huán)境造成一定影響,引發(fā)周圍居民對環(huán)保問題的投訴。
除塵設(shè)備存在的問題主要為以下兩方面:首先是設(shè)計選型的脈沖式袋式除塵器的凈過濾面積不足,實際工作時凈過濾風速過高,收塵效果不理想;其次,袋式除塵器袋籠質(zhì)量缺陷阻力過大,造成風機壓力不足,導致收塵器的效率低下。
2)收塵管道及收塵罩設(shè)計不合理
第一,部分管道及收塵器設(shè)計中,揚塵點分布太多,匯到同一袋式除塵器入口時,造成各收塵管道間阻力不平衡、收塵點分風不均,達不到收塵效果。第二,一些非標設(shè)計中,連接在膠帶機導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荷。非標管道設(shè)計傾斜角度較小,造成管道內(nèi)積灰。第三,非標設(shè)計時管道的選型不盡合理。選型過大,管道風速過低使粉塵掉落后沉積;選型過小,管道風速過高,高速粉塵磨蝕管道,造成系統(tǒng)漏風,高風速使管道阻力指數(shù)級增大。第四,接溜子高差大、角度設(shè)計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)計中未考慮收塵器及管道的保溫問題,保溫施工不規(guī)范,造成收塵器結(jié)露,導致濾袋堵塞、水解,粉塵沉積,收塵管道截面減小,嚴重影響除塵效率和濾袋壽命。
4)收塵器設(shè)備問題
部分揚塵問題是由于收塵器設(shè)備存在如下問題:第一,脈沖閥安裝位置垂直誤差較大,傾斜噴吹管道時使起濾袋破損,降低除塵效率。第二,脈沖閥PLC控制系統(tǒng)不合適,無法適應(yīng)濾袋清灰周期進而影響設(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,建立家長輪崗制。本著“集大家之所長,避大家之所短”、協(xié)商處理一切問題的原則,老師給予適當指導和引導,讓家長參與到學生的學習、生活中來,這有利于學生與家長、學生與老師、老師與家長的感情培養(yǎng),也讓大家都有一份參與感和存在感。讓班級群成為大家的交流平臺。
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,無法將濾袋吸附的粉塵清除。其次,廠內(nèi)空壓站車間內(nèi)油水分離器效果不理想,壓縮空氣中油水含量較高,噴射時堵塞濾袋,使袋式除塵器阻力增大[1]。
膠帶機轉(zhuǎn)運點出現(xiàn)揚塵的原因千差萬別,很難找到完全一樣的規(guī)律。解決問題應(yīng)根據(jù)不同塵源點出現(xiàn)的問題具體分析,采取切實有效的改造方法,才能達到良好的處理效果??偨Y(jié)以上原因,有以下普遍性問題:除塵器選型不合理;管道選型不合理;收塵罩設(shè)計不合理;膠帶機導料槽結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理。故文章改進建議只討論一些普遍問題。
1)通過查詢相關(guān)資料,膠帶機轉(zhuǎn)運點涉及到的兩種相關(guān)經(jīng)驗公式如下
(1)
式中,Q為所需收塵風量,m3/min;F為密閉罩開口面積,m2。
Q=700B(V+H)
(2)
式中,Q為所需收塵風量,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)對比上述兩種理論計算結(jié)果
圖1為兩條輸送水泥熟料的800 mm膠帶機轉(zhuǎn)運點示意圖,圖2為膠帶機導料槽截面。其中,膠帶機能力為300 t/h、帶速為1.25 m/s、落料點距帶面的總高差為3 200 mm,以此對比兩種收塵風量理論計算數(shù)據(jù)。
代入式(1)
Q=60F(膠帶機帶速>1 m/s)
式中,F(xiàn)=0.4(導料槽截面積,m2);Q=60×0.4×60=1 440 m3/h(收塵所需風量)。
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(收塵所需風量)。
根據(jù)設(shè)計及現(xiàn)場經(jīng)驗,經(jīng)驗式(1)所得的收塵風量所需值偏小,若按此經(jīng)驗公式選配袋式除塵器難免造成除塵風量不足,揚塵嚴重。而經(jīng)驗式(2)所考慮參數(shù)較全,計算所得值也較貼合實際。不過在利用經(jīng)驗式(2)進行除塵設(shè)備選型時仍需考慮不穩(wěn)定因素的影響,保留適當富裕系數(shù)。
在除塵管道設(shè)計時,同一袋式除塵器外接的收塵點往往是多個收塵點并存,形成很多的分支管路。在多個收塵點的管徑選取時,一般設(shè)計人員會根據(jù)不同點所需風量的不同來計算管徑,從而忽略了對分支管路進行詳細的沿程阻力和局部阻力分析,造成管徑選取不合理、除塵點揚塵較大,冒灰嚴重。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行阻力計算,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)計時選擇合理的收塵管徑或改變風量分配從而達到阻力平衡。這種方法無需在支管上增加閥門控制風量,系統(tǒng)運行也比較穩(wěn)定。另外一種方法是在現(xiàn)場投產(chǎn)時進行逐點測試,通過控制每個分支管道風閥開度以平衡阻力。這種分配調(diào)節(jié)方法很難達到要求的理想收塵風量。因此,在非標管道設(shè)計時一定要根據(jù)管道的走向、彎頭和閥門的數(shù)量進行阻力平衡計算來確定管徑。
收塵點位置的選取和收塵罩外形設(shè)計是收塵系統(tǒng)的設(shè)計中容易忽略的關(guān)鍵點。通常的設(shè)計理念是在粉塵濃度最高的地方設(shè)置一個收塵點,利用風機負壓將粉塵最大程度的吸入到除塵器。這種設(shè)計雖然操作便捷,但易導致除塵器負荷增大,達不到較好的收塵效果。收塵罩的作用是增大截面積、減小風速,把收塵點布置在一個粉塵相對速度較低的位置,使粉塵在此聚集而不溢出,粉塵達到一定濃度后重新滑落到膠帶機上隨物料運走,而非將粉塵全部帶入除塵器,這樣會減小除塵器負荷、延長濾袋壽命,同時避免二次揚塵[3]。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗將膠帶機的下料溜子改為圖3形式。此種形式溜子與我們通常設(shè)計的下料溜子不同之處在于溜子出口折點處增加一根扁鋼,防止折點磨損,溜子中堆積的物料也會起到緩沖作用,降低物料流速。同時,溜子做高后與收塵罩直接相連,使收塵截面面積增大,降低截面風速降低收塵器負荷。
膠帶機轉(zhuǎn)運點從入料導料槽處冒灰,有時并不是收塵風量風壓選配的問題,而是膠帶機與導料槽間的密封不夠好。國內(nèi)大多數(shù)廠家用的是圖4中所示比較傳統(tǒng)的導料槽密封方式。此種密封形式中,密封橡膠垂直地固定在導料槽側(cè)面,膠帶運行過程中密封橡膠很難與膠帶機一直保持接觸。同時,物料下落時會對密封橡膠處沖擊,密封橡膠受力后會彎曲產(chǎn)生間隙,進而向外溢出粉塵。而且,密封橡膠會磨損較快,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)整起來非常不便[4]。國外很多設(shè)備廠家已經(jīng)將此處導料槽密封形式進行了改進,形式見圖5、圖6。這兩種形式有以下特點:①利用能在外側(cè)調(diào)整密封橡膠的夾具與導料槽螺栓連接。②密封橡膠條大約以45°傾角方向與底部運行膠帶接觸,當密封條部分磨損后可以利用自身重力仍保持密封接觸。③在不影響物料通過量的情況下,在膠帶機帶面與導料槽間增加輔助阻擋鋼板,使物料在膠帶運行方向上分散,物料落在膠帶中部,減少對密封條的沖擊磨損。同時,還能防止膠帶機跑偏。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處揚塵問題,在設(shè)計工作中有很好的借鑒意義。
膠帶機轉(zhuǎn)運點收塵環(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)履行社會責任的需要,也是企業(yè)實現(xiàn)自身長遠發(fā)展的必要措施。