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(选配)
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
斗轮堆取料机是现代化工业大宗散状物料连续装卸的高效设备,目前已经广泛应用于港口、码头、冶金、水泥、钢铁厂、焦化厂、储煤厂、发电厂等散料(矿石、煤、焦炭、砂石)存储料场的堆取作业;在堆料场等的施工作业区域中,扬尘是首要的污染源。
3.2治理范围
斗轮堆取料机各产尘点。堆料时尾车提升带式输送机头部落料处、堆料时悬臂带式输送机端部落料处、取料时斗轮勺斗卸料处、取料时悬臂带式输送机向煤场主带式输送机落料处。
3.3起尘原因分析
3.3.1产尘分析
3.3.1.1堆取料机在堆料时,物料从斗轮里下落,由于重力作用带动气流,产生大量的扬尘,堆取料机在取料时也会因为斗轮的运动产生粉尘,这些粉尘跟随堆取料机扩散至整个大棚,因为堆取料机体型较大,在堆取料时物料的落差也很大,产生的粉尘量也会很大,由于堆取料机不能密封,这些粉尘会快速扩散至大棚和厂区。
3.3.1.2物料下落地面产生撞击粉尘。
3.3.1.3开放式的卸料环境,造成卸料时粉尘外泄,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,可采用干雾抑尘技术进行综合有效治理。
3.4方案实施
3.4.1采用1套干雾抑尘系统,分别对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”等,面积>15m2,其中药剂系统为高温区域、不亲水物料时选用。
目的:根据需求,为各个抑尘点提供气和水。
水源、电源由业主方提供。
3.4.3干雾抑尘原理示意图(参考)
3.4.4各产尘点喷嘴布置及工作模式:
在尾车头部滚筒卸料点布置喷头数量为4个,悬臂带式输送机受料点布置喷头数量为4个,煤场带式输送机受料点布置喷头数量为8个,悬臂斗轮机构堆料点布置喷头数量为16个,整个斗轮机喷嘴数量共计32套。喷嘴选用不锈钢材质。
买方沿斗轮堆取料机轨道全长敷设水管,每隔30~40m设一带有消防用快速接头的水龙头。斗轮堆取料机上设水箱、水泵和带有消防用快速接头等设施与地面定点加水点连接,保证机上水箱及时补水,水箱容积6m3。
喷雾抑尘装置操作可实现手动和自动两种控制模式。在自动操作模式时,抑尘装置的可编程逻辑控制器(PLC)根据接收到的悬臂斗轮堆取料机的有效喷雾信号,自动控制喷雾。手动操作模式时,可通过按压文本显示器上设置的按钮进行启停控制。抑尘设备可以给控制系统提供喷雾、停止喷雾、过滤器堵塞、电伴热带工作、气压低、水压低等开关量设备运行状态信号。操作人员可以通过文本显示器现场调整设备喷雾时间。
3.5主要元器件(参考)
序号 | 名称 | 规格 | 品牌 |
1 | PLC | S7-200SMART系列 | 西门子 |
2 | 触摸屏 | SMART700系列 | 西门子 |
3 | 空开 | IC65系列 | 施耐德 |
4 | 开关电源 | LRS系列 | 明纬 |
5 | 接触器 | LC1系列 | 施耐德 |
6 | 中间继电器 | RXM系列 | 施耐德 |
7 | 热继电器 | LRD系列 | 施耐德 |
3.6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 | 型号 | 设备名称 | 材质 | 单位 | 数量 | 生产厂家 | ||||
1 | FZW2-01 | 干雾主机 |
|
|
|
| ||||
1.1 | DKX01-0 | 电控箱 | 不锈钢 | 台 | 1 | 大力电工 | ||||
1.2 | DYX01-0 | 配电箱 | 不锈钢 | 台 | 1 | 大力电工 | ||||
1.3 | SXT01-0 | 水处理系统 |
| 套 | 1 | 大力电工 | ||||
1.4 | 22KW | 螺杆式空压机 | 碳钢 | 套 | 1 | 康可尔 | ||||
1.5 | 1m3,0.8Mpa | 储气罐 | 碳钢 | 套 | 1 | 申江龙 | ||||
1.6 | 6m³ | 水箱 | 不锈钢 | 台 | 1 | 国产名牌 | ||||
2 | KZQ1-15/15-0 | 干雾控制器 | 不锈钢 | 套 | 4 | 大力电工 | ||||
3 | FP04-0 | 水气分配箱 | 不锈钢 | 套 | 5 | 大力电工 | ||||
4 | FP08-0 | 水气分配箱 | 不锈钢 | 套 | 2 | 大力电工 | ||||
5 | WXJ02-0 | 万向节总成 | 不锈钢 | 套 | 32 | 大力电工 | ||||
6 | SUK30 | 喷嘴 | 不锈钢 | 套 | 32 | 国产名牌 | ||||
7 | DN32/DN20 | 水气管道 | 不锈钢 | 项 | 1 | 国产名牌 | ||||
8 | 配套 | 伴热保温 |
| 项 | 1 | 国产名牌 | ||||
9 | 配套 | 电缆及防护 |
| 项 | 1 | 国产名牌 | ||||
10 |
| 安装辅材 |
| 项 | 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 | 33 | 空压机22KW,主机系统3KW,伴热8KW | ||||||
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 | 0.6 |
| ||||||
7 | 供水压力(水泵出口) | MPa | 0.7 |
| ||||||
8 | 耗气量 | m³/min | 4 | 最大工作模式下 | ||||||
10 | 耗水量 | m³/h | 0.25 | 最大工作模式下 |
第4章 预 算
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 | 干雾抑尘系统 | FZW2-01 | 套 | 1 |
|
| 大力电工 |
|
2 | 运费 |
| 项 | 1 |
|
| 大力电工 |
|
3 | 安装调试 |
| 项 | 1 |
|
| 大力电工 |
|
| 合计 |
|
|
|
第5章 供货及安装周期
供货周期:35天
施工周期:40天