葫芦素选煤厂配电室通风系统改造

曹阳 赵忆

摘  要：中天合创葫芦素选煤厂地处鄂尔多斯市乌审旗图克镇境内，全年风沙较大，配电室设计时仍沿用过往设计，未针对本地气候进行升级改造，在葫芦素选煤厂一年的使用中发现，配电室经常出现高温、负压、粉尘大、变频器设备故障等一系列问题。为保证生产的连续性和加强设备的可靠性，特对葫芦素选煤厂配电室通风设施进行改造，通过封堵墙面上的通风孔洞、利用布朗效应及滤网的筛分作用增加滤筒通风装置。经过改造试验运行后，配电室运行正常，室内粉尘、设备故障率显著减少，各项温度、湿度、气压指标均在规定范围内，有效保障了生产的正常有序进行。

关键词：变频器  配电室  滤筒通风装置

中图分类号：TD928.3   文献标识码：A           文章编号：1672-3791（2019）05（c）-0042-02

1  研究背景

中天合创葫芦素选煤厂位于鄂尔多斯市乌审旗图克镇境内，所处地域属典型的温带大陆性气候，四季分明。春季气温骤升，降水少，干旱多大风，气候干燥，蒸发量大。夏季温热，雨水相对集中，局地的冰雹、洪涝灾害频繁。秋季气温下降快，霜冻来临早，气候秋高气爽。冬季漫长寒冷，多大风，降雪少。全年8级以上大风日数40d以上，沙尘暴现象较严重。

在配电室的设计上，设计时采用自然通风的设计方案，当通风量不足时，利用2台轴流风机进行补风。就2016年全年配电室试运转监测，发现变频器频繁故障，曾出现1个月内烧损2块模块的现象，同时室内环境难以保持，室内粉尘较大，温度较高，当设备运行时配电室内会形成负压，导致门窗很难打开，长期在此环境下运行，将对设备造成严重的危害。经与设计人员、设备厂家等现场综合各方面因素分析，认为导致此系列问题的出现原因是：（1）配电室通风密封较差，运行通风设备时极易将粉尘、小动物等吸入。（2）配电室通风不足，现场电工为保障配电室内环境，避免粉尘过大，设备运行时关闭了通风轴流风机，从而导致配电室平均温度升高。（3）通過计算变频器通风量及配电室轴流风机通风量发现，变频器通风量较配电室轴流风机通风量略大，导致配电室负压。

2  改造方案

针对发现的问题原因，可通过改造配电室通风系统来有效解决现有问题。通风系统的改造分为三大部分，其中一、二部分为配电室及设备的孔洞封堵，第三部分为改造重点。

第一部分为墙面孔洞的封堵。现将轴流风机拆除，将孔洞利用水泥进行完全封堵。避免大风天气粉尘的大量进入，并解决日常小动物从此口进入的问题。

第二部分为变频器通风改造。改造时不改变频器现有通风模式，仅将变频器排风管进行了拆除，排风管室外排风口用不锈钢板封死。经改造后，有效阻止了粉尘、小动物的进入，变频器通风在配电室内形成循环，有效降低了配电室负压的问题。

经过第一、二部分的改造后，虽有效解决了粉尘、小动物等进入的问题，但配电室的平均温度由于缺少通风渠道而升高，不解决此问题将造成变频器等设备在高温环境下运行，因此第三部分的改造必须彻底解决此问题。

第三部分为配电室自然通风设施的改造。原配电室窗户采用普通百叶窗进行自然通风，日常使用时，粉尘、小动物等大量进入配电室内，对配电室设备造成安全隐患，无法正常开启。此次改造在此基础上增加了不锈钢板防护罩，对窗户整体进行了包裹，并在不锈钢板防护罩下方增加四组滤筒通风装置，滤筒通风装置外再增加不锈钢防护罩，进风方式改为下进风式。改造后，配电室内整体环境明显改善，粉尘、小动物等很难再进入配电室，通风量较以前有明显增加，配电室负压现象得到解决，第一、二部分改造中造成的配电室温度升高问题也随之解决。

3  工作原理

含粉尘的气流从滤筒通风装置下口进入，部分大颗粒的粉尘受惯性力的作用直接碰撞在不锈钢防护罩上，受重力影响，不经过滤网，直接洒落至地面，小颗粒粉尘及一小部分大颗粒粉尘随气流通过风口，由于空间的扩大及导流板的气流分布作用，气流流速变缓，粉尘中颗粒较大的粉尘在重力和惯性的作用下落入地面，而微细粉尘随气流进入桶壁，由于布朗效应及滤网的筛分效用，最终气体中的粉尘颗粒被滤桶吸附，无法继续进入配电室内，干净的气流通过滤筒直接进入配电室（见图1）。

4  技术特点

滤筒通风装置具有如下特点：（1）除尘效率高，对于一般微米级的粉尘除尘效率可达99.99%，部分处理能力较强的滤筒对于更低粒度的粉尘也可以达到此效率，甚至更高。（2）阻力较小，对于普通粉体，滤筒通风装置阻力小于1000Pa，粘附力较强粉体，一般最大阻力1500Pa左右。（3）入口浓度范围过，针对该地区沙尘暴等恶劣天气极为适应，若用较好的滤筒，浓度甚至可达到250g/m3。（4）易清理，此滤筒可通过打开外置不锈钢小门直接取出，取出后用吹风机等从内而外进行吹风，即可将粉尘清理干净。（5）可替代性，此滤筒可用空压机滤芯代替，达到收旧利废、降本增效的目的。（6）相对布局紧凑，节约空间，便于维护。（7）成本低、使用寿命长，主要成本为外部不锈钢板，一次建成后基本不用进行维护，其中使用的滤筒寿命可达半年之久，选煤厂空压机所用滤芯每3个月更换一次，有充足的备件维持滤筒的持续使用。（8）推广性强，对于相同气候条件的配电室均可适用，也可用于其他设施中来过滤空气。

5  结语

葫芦素选煤厂配电室通风系统改造完成后，已正常运行3个月的时间，目前配电室内环境较之前有较大改观，配电室内温度维持在25℃以下（基本略高于外界气温3℃～5℃），配电室内无明显可见粉尘及小动物，变频器未再出现异常报警及模块损坏的现象，其余配电设备也运行正常。

此项改造所用到的滤筒通风装置中的滤筒为厂区内空压机保养更换后的废旧滤芯，其滤网缝隙小，拓展面积大，在风沙或粉尘大的区域内有较好的过滤空气作用。当配电室内通风量不足时，可考虑在滤筒通风装置内加入轴流风机，从而达到增加入风量的目的。

参考文献

[1] 张一帜.滤筒除尘器及应用现状[J].能源与环境，2009（5）：47-49，52.

[2] 张涛.滤筒除尘器内部流场优化分析[D].青岛科技大学，2015.

[3] 龙传民.工业厂房内变配电室通风设计[J].山西建筑，2014（18）：140-141.