装船机除尘系统的升级改造

涂建平 黄雷 王二毛

摘要：针对装船机现有除尘系统的工作原理及存在的问题，结合生产现场的实际情况，对除尘系统进行了升级改造，后续可根据需要运用新的技术控制手段精准控制扬尘。

关键词：装船机;扬尘;除尘系统

0 引言

随着我国环保政策的收紧与排污标准的提高，神华粤电珠海装船码头现有的除尘系统已经难以满足生产和环保方面的需求，迫切需要对装船机的除尘系统进行升级改造，以大幅度降低现场作业扬尘污染。

1 现有除尘系统所存问题

1.1    除尘系统原理

现有除尘系统原理：码头廊道水槽上水（水泵房中压）→装船机吸水泵吸水（触发水箱液位计低水位信号后，吸水泵自动启动）→水箱储存水（触发水箱液位计高水位信号后，吸水泵自动停止）→增压泵和空压机、气雾机启动（手动开启或自动模式下启动，建立喷水、喷雾压力）→软管硬管转运管路（含超压回流保护回路）→尾部导料槽入口和出口喷雾（停用）→头部导料槽入口喷雾（停用）→溜筒底部喷头（压力建立完成后形成喷雾）。

1.2    除尘系统存在的问题

1.2.1    空压机系统老化

空压机已经运行了5年，经过日晒雨淋，加上受现场煤灰等环境因素影响，空压机经常报高温故障，维修保养所需时间比较长，维修频次也大幅增加。因此，设备在作业时，除尘系统不能及时运行，极大地影响了码头生产环境。

1.2.2    气雾机系统管路问题

气雾机管路经常脱落、破损，气雾机无法正常运行，导致喷嘴处常常出现高压水柱，无法形成喷雾，导致无法压制扬尘。

1.2.3    增压泵压力不足

厂家所设计的增压泵压力不足，码头稍微起风，喷嘴处所形成的喷雾就被吹散，无法起到相应的作用且浪费水资源。

1.2.4    喷嘴布局不合理

只在抛料板前设有溜筒喷嘴，后方没有，当风向变化时，抛料板后面和侧面就会出现扬尘，同时头部导料槽和尾部导料槽的除尘系统也因各种原因停用。

1.2.5    喷嘴容易堵塞

厂家所用的喷嘴选型不合理，容易堵塞。经过现场观察和总结维修记录，平均每两周就要清理一次喷嘴，平均每台机需要清理2 h，大大增加了维修班的维修压力。

2 高压除尘系统改造

由于旧除尘系统设备多，系统设计比较复杂，长时间运行后导致故障率比较高，且不易维修保养，所以设计了高压除尘系统，其工作原理为：码头水槽上水→吸水泵吸水→水箱储存水→多级增压泵启动→转运管路（含超压回流保护回路）→溜筒底部喷雾。高压除尘系统主要是用多级增压泵取代空压机和气雾机。

2.1    增压泵选型

增压泵选型非常重要，经过设计计算和现场测试，现场多级增压泵需要选择功率在5.5 kW以上的增压泵。

2.2    管路改造

重新对头部导料槽和尾部导料槽、溜筒出口的管路布局进行设计，特别是溜筒出口，务必保证其洒水时能覆盖360°。

2.3    喷嘴选型

喷嘴选型需要从喷射角度、形状、流量、易清洁度和是否便于更换等方面考虑，避免再次出现每两周需要清理一次喷嘴的情况。经过测试，本次设计选用扇形喷嘴，水耗实测在合理范围内。装船机除尘系统水耗实测如表1所示。

2.4    高压除尘系统的优点

高压除尘系统具有结构简单、成本低、容易维修保养等特点，可大大降低除尘设备故障率，减少维修班的维保压力。

2.5    故障率对比

装船机除尘系统故障率如表2所示。

由表2可知，对SL2、SL3、SL4的除尘系统升级改造后，与SL1的除尘系统相比，它们的故障率大幅度降低，运行良好，除尘效果显著。

3 降低作业扬尘的方法

3.1    技术方面

高压除尘系统设置为自动模式和手动模式：

（1）自动模式：利用BZ皮带秤的物料重量（超过100 t）作为物料判断信号;利用装船机大机行走编码器，计算此时料流从BZ皮带秤到大机回转中心位置的时间，当预设计算的时间计数完成后，触发除尘系统自动开启信号，启动增压泵形成溜筒水雾。

如果出现料流间断或流量低于100 t的情况时，除尘系统关闭延时计时。SL1-4根据常用作业锚定位置，分别预设时间。若关闭延时计时过程中，又有新物料流重量（超过100 t）触发判断信号，则延续喷雾状态，直到出现关闭延时计时完成的情况，则自动关闭增压泵，停止除尘喷雾。

（2）手动模式：在悬皮停止时，司机可以进行手动操作开启或者关闭系统，帮助清扫班进行大机冲洗。

3.2    操作方面

（1）堆场大机司机应根据煤种的扬尘情况，控制好流量，及时打开大机的除尘系统。（2）中控根据大机司机的反馈打开轨道梁的高压喷水系统、转接塔里面的药剂除尘系统和静电除尘系统。（3）码头大机司机根据扬尘情况适当调节溜筒的高度和抛料板的方向。

3.3    维修方面

（1）综合班应制定廊道水槽清洗计划，定期清里水槽的污泥。（2）维修班周检时务必检查大机的除尘系统，发现管路和喷嘴堵塞等问题时需及时修理。

3.4    改进方向

（1）头部导料槽和尾部导料槽喷雾可根据需要进行增设，增设后需要增加手动控制功能，司机可根据作业扬尘情况进行开启或者关闭。（2）目前自动模式下，喷雾控制的时间不是很精确，存在空载喷雾现象，后期可根据需要增加GPS定位、压力传感器、PM颗粒检测、超声波传感器等设备来精确喷雾时间。（3）在不考虑改造成本时，可以选择其他除尘系统，但是空压机和气雾机的选型应该选择结构简单、密封性较好、耐震且易于维护保养的。SL1除尘系统运行不到一年，空压机和气雾机就经常出现故障，原因是其密封性和耐震性不够，这些都会导致接头松动或管路脱落等问题。

4 结语

本次对装船码头SL2、SL3、SL4的除尘系统升级改造后，运行良好，除尘效果显著，与SL1的除尘系统对比，故障率大幅度降低，且高壓除尘系统具有结构简单、成本低、易维护保养等特点，能进一步推广使用。

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收稿日期：2020-04-29

作者简介：涂建平（1988—），男，广东湛江人，工程师，从事设备运维管理工作。