干雾抑尘技术在翻车机上的应用

摘要：铜山华润电力有限公司2×1000MW燃煤发电机组现有2台套翻车机系统，原配套的水喷淋装置作为翻车机系统的辅助设备，主要用来治理翻车机卸料时产生的粉尘，但这种传统湿式除尘（水喷淋等）无法对细小的煤尘颗粒（特别是呼吸性煤尘）进行有效吸附、凝结而沉降，在大量调研的基础上对该系统进行了改进，采用干雾抑尘技术解决了问题。

关键词：翻车机；干雾抑尘技术；燃烧发电机组；水喷淋装置；煤尘颗粒 文献标识码：A

中图分类号：TD714 文章编号：1009-2374（2017）10-0109-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.054

1 概述

铜山华润电力有限公司2×1000MW燃煤发电机组现有2台套翻车机系统，均为折返式布置，包含翻车机本体、重车调车机、迁车台、空车调车机、夹轮器、地面安全止挡器、水喷淋除尘装置等，该喷淋装置作为翻车机系统的辅助设备，主要用来治理翻车机卸料时产生的粉尘。物料在装卸过程中会产生大量的粉尘，作业现场属无组织排放，而传统湿式除尘（水喷淋等）因水颗粒大，无法对细小的煤尘颗粒（特别是呼吸性煤尘）进行有效吸附、凝结而沉降。现有的水喷淋除尘系统为翻车机投产时的配套产品，水喷淋的除尘效果不好，根据煤种煤质的变化情况，实测卸煤时翻车机区域粉尘浓度在200～10000mg/m3之间，远大于国家标准10mg/m3，不能满足目前的环保要求。目前除尘效果最好的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10?m以下的微细水雾颗粒（直径10?m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。此技术已经比较成熟，在同行业已广泛使用，项目实施后现场粉尘浓度能稳定低于10mg/m3以下，符合国家标准。为减少粉尘污染对环境的影响，建议采用有效的微米级干雾抑尘方式进行现场粉尘污染治理。

2 改造方案

2.1 基本要求

2.1.1 每台翻车机各配置一套干雾主机（含精密水过滤及自动加药功能）。

2.1.2 拆除现有管道，替换为不锈钢管（材质304），耐压防腐蚀。

2.1.3 在倾翻侧安装12套干雾喷雾器总成，分上下两层布置，上层6套，下层6套，水平方向交错布置，每套干雾喷雾器总成由1个喷雾箱、4个干雾喷嘴以及相应的管道阀门组成，倾翻侧共布置干雾喷嘴48个。

2.1.4 在非倾翻侧安装12套干雾喷雾器总成，分上下两层布置，上层6套，下层6套，水平方向交错布置，每套干雾喷雾器总成由1个喷雾箱、4个干雾喷嘴以及相应的管道阀门组成，非倾翻侧共布置干霧喷嘴48个。

2.1.5 在翻车机两端部（进车端和出车端）各安装4套干雾喷雾器总成，共8套，单层布置，共安装干雾喷嘴32个。

2.1.6 喷雾器总成外部采用喷雾箱保护，喷雾器和喷雾箱均采用不锈钢（材质304）。

2.1.7 根据翻车机运动速度，喷雾时间设为30秒

左右。

2.1.8 控制方式可采用自动控制，主机接收到翻车机正转信号时打开电磁阀，喷嘴开始喷雾，收到翻车机回转信号时关闭电磁阀停止喷雾。

2.2 系统组成

系统主要由干雾主机、控制系统、加药模块、机柜、精密过滤器、气源设备、管路、喷雾器等组成。

2.3 设备参数

2.3.1 系统参数：

2.3.2 具体参数：

第一，干雾主机。（1）干雾主机由电气模块、主控模块、加药模块、增压水泵及配套仪表组成；（2）进水前端安装Y型过滤器，滤掉粗杂质；（3）进水前端安装Y型过滤器，滤掉粗杂质；（4）进水端安装压力表，流量表以及减压阀；出水端安装压力表和流量表；（5）前置精密保安过滤器，过滤精度5～10微米；（6）机柜防护等级为IP65，柜体为不锈钢，板厚2mm；（7）电气元件采用进口品牌如施耐德或ABB等；（8）主机采用西门子PLC作为主控，用户界面为7寸触摸屏；（9）加药模块由药液桶、混合桶、精密加药泵以及配套压力、流量传感器、阀门和管道等组成，实现可调节的精确的药液浓度配比；（10）配套增压水泵2.2kW，南方泵业CDL4-10，流量4T/H，扬程81m；（11）配套空气压缩机采用英格索兰LX22-10，功率22kW，工作压力10Bar，排气量3.1m3/min；（12）配套储气罐，4m3容量，10Bar。

第二，雾化喷嘴。（1）每台翻车机共配置干雾喷雾器总成32套，干雾喷嘴共128个，喷嘴品牌为美国Spraying System；（2）倾翻侧上层安装干雾喷雾器总成6套干雾喷嘴24个，型号为SU46，内混型空气雾化喷嘴，喷雾角度70°，设定工作压力为气压3.7Bar，水压2Bar，气量275L/min，水量41L/H，水气比1∶402；（3）倾翻侧下层安装干雾喷雾器总成6套，干雾喷嘴24个，型号为SU26，内混型空气雾化喷嘴，喷雾角度70°，设定工作压力为气压3.7Bar，水压3Bar，气量133L/min，水量13.2L/H，水气比1∶605；（4）非倾翻侧上层安装干雾喷雾器总成6套，干雾喷嘴24个，型号为SU46，内混型空气雾化喷嘴，喷雾角度70°，设定工作压力为气压3.7Bar，水压2Bar，气量275L/min，水量41L/H，水气比1∶402；（5）非倾翻侧下层安装干雾喷雾器总成6套，干雾喷嘴24个，型号为SU26，内混型空气雾化喷嘴，喷雾角度70°，设定工作压力为气压3.7Bar，水压3Bar，气量133L/min，水量13.2L/H，水气比1∶605；（6）系统总耗水量为3.02T/H，耗气量为23.8m3/min，按每次喷雾30秒计算，在一个工作周期内将喷水约25.2L，喷气约11.9m3，见配置表：40m3储气罐在满负荷状态储存40m3空气，考虑到管道和阀门以及气体流动所造成的压降，系统设定最低临界压力为6Bar，故在储气罐气压降至6Bar时系统可供气16Nm3。空压机工作状态为3.1m3/m/10Bar，在30秒内可供气15.5m3。系统在工作循环期间总供气量大于31.5m3，满足设计需求量并提供足够余量。增压泵流量为4T/H/8.1Bar，30秒内可供水33L，满足设计需求量。

第三，水箱及气水管道。（1）干雾主机到喷雾器总成间采用不锈钢管道连接；（2）主气体管道为DN80不锈钢管；（3）主水管道为DN40不锈钢管；（4）气体支管采用DN60不锈钢管；（5）水支管采用DN20不锈钢管；（6）水箱及电动球阀采用不锈钢材质；（7）所有不锈钢，均采用304材质。

2.4 电源引接及控制接口：

2.4.1 两套干雾除尘装置电源分别从400V翻煤C1、C2段MCC柜备用抽屉间隔引接。

2.4.2 控制信号从翻车机PLC中读取，并对翻车机系统的上位机有关喷雾抑尘系统的组态画面进行设计编程，能在该上位机上启停喷雾抑尘系统，并能实时查看相关参数。

3 项目实施

2台套翻车机干雾抑尘装置于2016年2月30日完成。

4 实施效果

（1）显著降低工作环境的煤尘浓度，达到并超过国家标准（现场粉尘浓度8mg/m3）；（2）相比传统冲洗方法，占地小，耗电低，节省了煤尘二次处理成本；（3）干雾系统结构简单、操作简单、工作可靠、维修方便；（4）减少人工工作强度，减少人工工作时间，提高工作效率；（5）减少粉尘对人员的影响，防止尘肺病的发生，有利工作人员的健康；（6）减少粉尘对设备的影响，降低设备磨损，提高设备使用寿命；（7）去除了水冲洗过程中造成电气线路短路的不安全因素；（8）极大地降低了翻车机现场的粉尘，杜绝了粉尘污染和粉尘爆炸的可能，环境得到了有效治理，人员和设备的安全系数大大提高。

参考文献

[1] 大连华锐股份有限公司.FZ1-2A翻车机产品安装、调试及使用说明[S].

[2] 北京风华时代环境工程有限公司.干雾抑尘系统安装、调试及使用说明书[S].

作者简介：李含立（1971-），男，江苏徐州人，铜山华润电力有限公司技术支持部燃料主管，工程师，研究方向：电厂输煤系统及其设备。

（责任编辑：王 波）