我國(guó)近年來(lái)雖然大力倡導(dǎo)補(bǔ)貼新能源的研發(fā)和使用，但是目前國(guó)內(nèi)發(fā)電依然式火力為主，而多數(shù)地區(qū)的火力電廠以燃煤為主，其煙塵排放量大、廢棄物多、污染大而成為煙塵污染的最主要來(lái)源。帶式輸送機(jī)是電廠輸煤系統(tǒng)廣泛使用的運(yùn)輸設(shè)備，在輸煤皮帶轉(zhuǎn)載處，粉塵會(huì)向工作區(qū)逸散。文章就此探討了帶式輸送機(jī)的除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

　　環(huán)境中有害物質(zhì)的產(chǎn)生主要有兩個(gè)來(lái)源，其一：自然過程產(chǎn)生的有害物質(zhì)。一般通過大氣的自凈作用可以消除；其二：人類活動(dòng)過程產(chǎn)生的有害物質(zhì)。不但直接危害人類的健康，也影響到自然過程的進(jìn)化，成為可持續(xù)發(fā)展的絆腳石。因此，對(duì)于后者，必須采取強(qiáng)制手段加以控制，并采取有效的除塵技術(shù)。

　　人類活動(dòng)過程產(chǎn)生的有害物質(zhì)主要有三個(gè)方面：工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，生活過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)及交通運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的有害物。火力電廠以燃煤為主，其煙塵排放量大、廢棄物多、污染大而成為煙塵污染的最主要來(lái)源。

　　1 輸煤系統(tǒng)粉塵產(chǎn)生機(jī)理和治理現(xiàn)狀

　　1.1 粉塵的產(chǎn)生機(jī)理

　　帶式輸送機(jī)是電廠輸煤系統(tǒng)廣泛使用的運(yùn)輸設(shè)備，多用于輸送松散密度為0.8t/m3～2.5 t/m3的各種粒狀、粉狀的散體物料。在輸煤皮帶轉(zhuǎn)載處，物料在下降過程中，受到重力勢(shì)能以及輸煤皮帶等運(yùn)動(dòng)部件傳遞的動(dòng)能，空氣同物料一起流動(dòng)，這幾方面的作用造成了罩內(nèi)的正壓，在這一壓力的作用下，粉塵會(huì)向工作區(qū)逸散。另外，輸煤皮帶本身也是一個(gè)不可忽略的塵源，因?yàn)樗谳斆哼^程中，不可避免的會(huì)發(fā)生皮帶的振動(dòng)，從而產(chǎn)生揚(yáng)塵現(xiàn)象。并且揚(yáng)塵分散度比較高，5 m以下的占到了70%以上。整個(gè)輸煤過程多在戶外進(jìn)行，因此會(huì)使粉塵產(chǎn)生飛揚(yáng)甚至擴(kuò)散到整個(gè)操作區(qū)。同時(shí)，已經(jīng)降落的粉塵在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、人員走動(dòng)時(shí)有可能會(huì)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。

　　1.2 粉塵的危害

　　粉塵是指懸浮于氣體介質(zhì)中的微小固體顆粒，在重力作用下會(huì)發(fā)生沉降，但是可以在一段時(shí)間內(nèi)保持懸浮的狀態(tài)。工業(yè)生產(chǎn)過程中的粉塵通常是由于固體物質(zhì)受到破碎、碾磨、篩分以及輸送等機(jī)械作用而形成的，形狀不規(guī)則，粒徑分布廣（1～200 m）。

　　輸煤皮帶及轉(zhuǎn)載處的粉塵屬于生產(chǎn)性粉塵，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生和形成、能較長(zhǎng)時(shí)間在空氣中保持懸浮狀態(tài)。這是主要需要除塵系統(tǒng)處理的對(duì)象。這一氣溶膠形式的含塵空氣對(duì)人體及環(huán)境危害極大。

　　粉塵的危害除了對(duì)大氣環(huán)境的污染外，還有以下一系列的危害。

　?。?/span>1）粉塵對(duì)人體健康造成危害。粉塵易引起呼吸系統(tǒng)疾病。常見的有塵肺、慢性阻塞性肺病、上呼吸道肺病。

　?。?/span>2）粉塵爆炸危害。分散在空氣（或可燃?xì)猓┲械哪承┓蹓m，在同時(shí)具備氧氣、高溫?zé)嵩础⒖扇挤蹓m、容積條件下，會(huì)發(fā)生燃燒、爆炸。粉塵的爆炸在瞬間產(chǎn)生，伴隨著高溫、高壓、使空氣膨脹形成的沖擊波，具有很大的摧毀力和破壞性。

　?。?/span>3）粉塵對(duì)能見度的影響。當(dāng)光線通過含塵介質(zhì)時(shí)，由于塵粉對(duì)光的吸收、散射等作用，光強(qiáng)會(huì)減弱，出現(xiàn)能見度降低的情況，這給工人的操作和檢修帶來(lái)極大的不便，同時(shí)也會(huì)給安全帶來(lái)隱患。

　　2.除塵方式的確定

　　帶式輸送機(jī)參數(shù)選擇如下：B = 1200mm，V = 2.5m/s，Q = 1200t/h。通過調(diào)查研究，輸煤皮帶作為輸煤系統(tǒng)主要的運(yùn)輸設(shè)備，是散塵量很大的設(shè)備，輸煤系統(tǒng)的主要塵源為輸送機(jī)的轉(zhuǎn)載點(diǎn)，皮帶整體本身也作為一個(gè)散塵點(diǎn)。在本次設(shè)計(jì)中，把輸煤皮帶及轉(zhuǎn)載處作為一個(gè)整體的塵源點(diǎn)進(jìn)行處理。

　　濕式除塵器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用碰撞、擴(kuò)散等作用，塵粒在除塵器中由于氣流通道的突然縮小、擴(kuò)大、變向，發(fā)生凝聚、附著、重力沉降、離心分離等復(fù)雜的過程，以便可以與氣體分離。其壓力損失在250～1500Pa（低能耗）和2500～9000Pa（高能耗）之間。用于不同工況的濕式除塵器按照其結(jié)構(gòu)和除塵機(jī)理可以分為以下幾類：（1） 重力噴霧濕式除塵器：比如，噴淋洗滌塔；（2） 旋風(fēng)式濕式除塵器：比如旋風(fēng)水膜式除塵器、水膜式除塵器；（3） 自激式濕式除塵器：比如沖激式除塵器、水浴式除塵器；（4） 填料式濕式除塵器：比如填料塔、湍球塔；（5） 泡沫式濕式除塵器：比如泡沫式除塵器、旋流式除塵器、漏板塔；（6） 文丘里濕式除塵器：比如文氏管除塵器；（7） 機(jī)械誘導(dǎo)式濕式除塵器：比如撥水輪除塵器。

　　旋風(fēng)式濕式除塵器與干式除塵器相比，由于附加了水滴的捕集作用，除塵效率明顯提高。此外，由于在旋風(fēng)式濕式除塵器中，帶水現(xiàn)象比較少，則可以采用比噴霧塔中更細(xì)的噴霧。氣體在螺旋運(yùn)動(dòng)的過程中，受到離心力的作用，把水滴甩向外壁，形成壁流而流到底部出口，因此水滴的有效壽命較短。為了增強(qiáng)水滴的捕集效果，需要采用較高的入口氣流速度，使氣液間的相對(duì)速度增大。水滴越細(xì)，它在氣流中保持自身速度和有效捕集能力的時(shí)間越短，理論上的最佳水滴直徑為100 m左右，實(shí)際中常采用的水滴直徑在100 m～200 m。旋風(fēng)除塵器適于凈化5 m以上的粉塵，除塵效率一般可達(dá)到90%以上，壓損為250～1000Pa，尤其適合于氣量大和含塵濃度高的除塵。

　　3除塵系統(tǒng)方案的確定

　　除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)系到除塵效果的好壞、運(yùn)行費(fèi)用的高低、管理方便與否、排放能否合格。本章介紹除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、除塵系統(tǒng)的材料與配件、除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及除塵系統(tǒng)的安全與維護(hù)。

　　4 除塵器的選型

　　影響臥式水膜除塵器性能的關(guān)鍵因素是除塵器內(nèi)的水位。由于氣流通過由水面到內(nèi)管的底面之間形成的通道，所以當(dāng)水位過高時(shí)，所形成的水膜過分強(qiáng)烈，除塵器阻力過大，風(fēng)量降低；反之若水位過低時(shí)，水膜不能形成或形成不全，除塵器達(dá)不到應(yīng)有的除塵效率。為了保證一定的水位，可設(shè)置溢流管及其水封裝置。當(dāng)水位過高時(shí)，由溢流管將水溢出，溢流管的下端接入水封中。臥式旋風(fēng)水膜除塵器按照不同的脫水方式可以分為檐板脫水和旋風(fēng)脫水兩種；按照導(dǎo)流板旋轉(zhuǎn)的方向可以分為右旋和左旋；按照進(jìn)口方式可以分為上進(jìn)的A式和水平的B式。臥式旋風(fēng)水膜除塵器的除塵效率一般不大于95%，除塵風(fēng)量變化在20%以內(nèi)，除塵效率幾乎不變。

　　5 結(jié)論

　　在設(shè)計(jì)過程中，考慮到了粉塵的物理性質(zhì)，包括粒徑、密度、粘附性、潤(rùn)濕性、電性、爆炸性以及安息角。對(duì)現(xiàn)有的除塵方法和除塵設(shè)備的除塵機(jī)理進(jìn)行了分類研究和綜合比較，在此基礎(chǔ)上，最終確定了采用臥式旋風(fēng)水膜除塵器最為系統(tǒng)中的除塵設(shè)備。

　　通過資料的搜集與整理，設(shè)計(jì)出了采用局部密閉罩的除塵系統(tǒng)。設(shè)計(jì)中采用了計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助計(jì)算和圖表繪制。

　　經(jīng)過塵源點(diǎn)的確定，塵源抽風(fēng)量的計(jì)算，除塵系統(tǒng)管道的布置和壓力損失的計(jì)算，確定了管網(wǎng)尺寸、除塵器型號(hào)為CT531、通風(fēng)機(jī)選用4-72系列離心式通風(fēng)機(jī)。此外，對(duì)污水的處理進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定污水池的尺寸。最后，對(duì)設(shè)備進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性分析。

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