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矿山粉尘治理方案

1 中国矿业环境污染现状

1.1中国矿业的发展现状

我国的矿业发展大致经历了三个阶段:新中国成立后至20世纪80年代中期,大力发展矿业,“重开发,轻环保”;20世纪80年代中期到1996年矿业秩序整顿前,“国家﹑集体﹑个人一起上”和“大矿﹑小矿一起开”的政策误导,出现了“重开发﹑轻治理”,“只开发﹑不治理”的局面;1996年至今,实行“谁开发﹑谁保护;谁受益﹑谁治理;谁破坏﹑谁恢复”的生态环境保护新机制,但是乡镇和个体矿山对生态环境的破坏问题依然很严重。

矿产资源开发活动产生大量的物质财富,促进了社会进步。但是由于矿山开采仍然采用的是传统工艺,在矿山爆破、运输、破碎、转运、筛选、撞车过程中产生了大量的无序扩散粉尘,飘散出的粉尘不但影响设备运行寿命,还危害现场工作人员的身体健康,同时对大气环境造成污染,影响和制约了矿业经济的可持续发展。

矿山资源的开发不单单产生粉尘对大气造成污染,还对土地环境、水文环境、生态环境造成不可逆转的破坏。这些环境问题的产生又将制约经济的发展,甚至有的还因此抵消了经济发展成果。

1.2矿业开发带来的环境问题

⑴矿业开发对土地环境的影响

矿业开发对土地的破坏主要表现在以下几个方面:一是矿场(尤其是大型露采场)本身对土地的占用;二是废石﹑尾砂堆放侵占土地;三是因矿山开采引起的地面沉降;四是矿山开采造成土地的沙漠化。

⑵矿业开发对水环境的影响

矿山生产活动一方面可以改变地下水的水文条件,导致地下水系的枯竭或转移;更为严重的是常造成大面积的水体污染。矿业活动过程中产生大量的矿坑水﹑废石淋滤水﹑选矿水﹑尾矿废水等。

矿业开发对生态环境的影响

由于人类活动,近代物种灭绝速度比自然灭绝快1000倍。目前,每年从地球上灭绝的物种有6万余种,世界上现存物种中,濒危动植物占10%,中国则高出这一比例5%-10%,占15%-20%。这其中有自然环境的作用,但更多的是人类活动结果,其中矿业开发毁坏了大量的草场﹑森林﹑农田,抢占了其他生物的生存空间,破坏了生物界的食物链,造成的污染将大量动植物推向了死亡的边缘,对动植物的灭绝起到推波助澜的作用。由于生态失衡,也直接威胁到人类自身的生存和发展。由于矿山开采,全国累计破坏森林106万公顷,破坏草地23.6万公顷。一些矿山地处风景名胜﹑人文景观所在地或与古代遗址﹑古迹﹑文物毗邻,会在视觉上对风景区产生破坏;矿区爆破产生的震动、地下开采造成的地面塌陷等原因,均会对景观产生永久性的破坏,造成不可弥补的损失。

⑷矿业开发对大气环境的影响

矿山开采中主要污染物包括粉尘﹑二氧化硫﹑一氧化氮﹑一氧化碳﹑二氧化碳等,尤其以粉尘的影响最严重。其中露天开采过程中钻孔﹑爆破﹑挖掘﹑破碎、转运、筛选、运输等产生的扬尘,机械排出的废气对矿区的局部环境产生重大影响。由于现场粉尘粒径与性质不同,还造成现场工作人员肺部损害及皮肤破坏等危害。

1.3矿山粉尘的性质及危害

⑴粉尘的概念

矿山粉尘是矿井在建设和生产过程中所产生的各种岩矿微粒的总称。矿山生产的主要环节如采矿、掘进、运输、提升、破碎、筛选的几乎所有作业工序都不同程度地产生粉尘。采掘机械化和开采强度、采矿方法、作业地点的通风状况、地质构造及煤层赋存条件都是影响粉尘产生的因素。

⑵粉尘性质

①粉尘中游离二氧化硅的含量  粉尘中游离二氧化硅的含量是危害人体的决定因素,含量越高,危害越大。游离二氧化硅是引起矽肺病的主要因素。

②粉尘的粒度  粉尘粒度是指粉尘颗粒大小的尺度。一般来说,尘粒越小,对人的危害越大。

③粉尘的分散度  粉尘的分散度是指粉尘整体组成中各种粒级的尘粒所占的百分比。粉尘组成中,小于5μm的尘粒所占的百分数越大,对人的危害越大。

④粉尘的浓度  粉尘的浓度是指单位体积空气中所含浮尘的数量。粉尘浓度越高,对人体危害越大。

⑤粉尘的吸附性  粉尘的吸附能力与粉尘颗粒的表面积有密切关系,分散度越大,表面积也越大,其吸附能力也增强。主要指标有吸湿性、吸毒性。

⑥粉尘的荷电性  粉尘粒子可以带有电荷,其来源是煤岩在粉碎中因摩擦而带电,或与空气中的离子碰撞而带电,尘粒的电荷量取决于尘粒的大小并与温湿度有关,温度升高时荷电量增多,湿度增高时荷电量降低。

⑦煤尘的燃烧和爆炸性  煤尘在空气中达到一定的浓度时,在外界明火的引燃下能发生燃烧和爆炸。

⑶矿山粉尘的分类

a按矿尘粒径划分

①粗尘  粒径大于40μm,相当于一般筛分的最小颗粒,在空气中极易沉降。

②细尘  粒径为10-40μm,肉眼可见,在静止空气中做加速沉降。

③微尘  粒径为0.25-10μm,用光学显微镜可以观察到,在静止空气中做等速沉降。

④超微尘  粒径小于0.25μm,要用电子显微镜才能观察到,在空气中做扩散运动。

b按矿尘的存在状态划分

①浮游矿尘  悬浮于矿内空气中的矿尘,简称浮尘。

②沉积矿尘  从矿内空气中沉降下来的矿尘,简称落尘。

浮尘和落尘在不同环境下可以相互转化。浮尘在空气中飞扬的时间不仅与尘粒的大小、重量、形式等有关,还与空气的湿度、风速等大气参数有关。矿山除尘研究的直接对象是悬浮于空气中的矿尘,因此一般所说的矿尘就是指这种状态下的矿尘。

c按矿尘的粒径组成范围划

①全尘(总粉尘) 各种粒径的矿尘之和。对于煤尘,常指粒径为1 mm以下的尘粒。

②呼吸性粉尘  主要指粒径在5μm以下的徽细尘粒。它能通过人体上呼吸道进入肺区,是导致尘肺病的病因,对人体危害甚大。

⑷矿山粉尘的危害性

矿尘的危害性见下图所示:


⑸影响矿山尘肺病的发病因素

矿尘的成分  能够引起肺部纤维病变的矿尘,多半含有游离SiO2,其含量越高,发病工龄越短,病变的发展程度越快。

矿尘粒度及分散度  尘肺病变主要是发生在肺脏的最基本单元即肺泡内。矿尘粒度不同,对人体的危害性也不同。5μm以上的矿尘对尘肺病的发生影响不大;5μm以下的矿尘可以进入下呼吸道并沉积在肺泡中,最危险的粒度是2μm左右的矿尘。由此可见,矿尘的粒度越小,分散度越高,对人体的危害就越大。

矿尘浓度  尘肺病的发生和进入肺部的矿尘量有直接的关系,也就是说,尘肺的发病工龄和作业场所的矿尘浓度成正比。国外的统计资料表明:在高矿尘浓度的场所工作时,平均5-10年就有可能导致硅肺病,如果矿尘中的游离SiO2含量达80%-90%,甚至1.5-2年即可发病。空气中的矿尘浓度降低到《规程》规定的标准以下,工作几十年,肺部吸人的矿尘总量仍不足达到致病的程度。

个体方面的因素  矿尘引起尘肺病是通过人体而进行的,所以人的机体条件,如年龄、营养、健康状况、生活习性、卫生条件等,对尘肺的发生,发展有一定的影响。

尘肺病在目前的技术水平下尽管很难完全治愈,但它是可以预防的。只要领导重视,增加资金投入,积极开展尘肺病预防及治疗方面的研究,完善技术措施,推广综合防尘,就可以达到降低尘肺病的发病串及死亡率的目的。

1.4中国矿业在发展中的转变

为了完成新世纪的历史使命,使我国矿业获得新的发展,在实施“双向发展战略”的同时,还须在矿业开发指导方针上实现十个转变。

⑴要从只要靠计划调控向以市场为导向转变;

⑵要从“重采矿,轻采矿”向勘察现行转变;

⑶要从全面勘察开发向择优勘察开发转变;

⑷要从强化开采向适度开发转变;

⑸要从粗放式经营向集约化开发经营转变;

⑹要从以国有矿为主向多种所有制矿山共同发展转变;

⑺要从封闭式开发向扩大开放转变;

⑻要从“重开发,轻保护”向“开发与保护并重”转变;

⑼要从单一发展向多元化发展转变;

⑽要从矿办社会向矿社分离转变。

2***矿业有限公司现用除尘系统

2.1系统概况

2011***矿与其他除尘设备厂家在一级破碎、二级破碎、三级和四级处各安装了除尘系统,共计三套,此系统由C式引风机、活塞式空压机、行喷吹袋式除尘器、吸风管管道、皮带机密封罩等部分组成。

2.2***矿提供现用设备性能标表

2.2.1除尘器性能表

产品型号

技术性能

160-C

320-C

130-C

1、过滤面积 m2

150

300

122

2、滤袋规格 mm

Φ1302300

Φ1302300

Φ1302300

3、滤袋数量 条

160

320

130

4、处理风量m3 /h

28674

69940

24511

5、过滤风速 m/min

3.186

3.88

3.35

6、设备阻力 Pa

3211

3374

3101

7、喷吹压力 MPa

0.5-0.7

0.5-0.7

0.5-0.7

8、工作温度 ℃

<120

<120

<120

9、设备总功率 kw

44.5

82.5

37.5

10、脉冲阀数量 套

16

32

13

11、脉冲阀规格 寸

1

1

1

12、除尘效率

98.7%

98.7%

98.7%


2.2.2风机性能表

⑴除尘器160-C风机

数据

说明

型号

风量(m3/h

全压(Pa

功率(KW)

传动

转速(r/min)

4-6310

28674

3211

37

带式

1353

⑵除尘器320-C风机

数据

说明

型号

风量(m3/h

全压(Pa

功率(KW)

传动

转速(r/min)

4-5312.5

69940

3374

75

带式

1180

⑶除尘器130-C风机

数据

说明

型号

风量(m3/h

全压(Pa

功率(KW)

传动

转速(r/min)

//

24511

3101

30

带式

1353

3项目概况

生产线生产建筑用石料,石料在破碎、转运、筛选、装车运输过程中产生大量无组织粉尘污染,其中主要产尘点出现在一级破碎(颚式破碎机)及其破碎落料口处、二级破碎(圆锥式破碎机)及其破碎落料口处、三级和四级破碎(圆锥式破碎机)及其破碎落料口处。

因不同环保公司设计除尘系统时的理念及计算方式各有迥异,各个扬尘点的风量选择、含尘浓度的参考数值、设备选用配件的性质也有出入,得出的设备型号、除尘系统的运行效率、除尘效率、功耗也将有很大不同,因此,我公司不承担***现用设备运行及验收中的任何责任!

我公司针对**扬尘点、物料性质、周边环境、***矿运行情况综合考察后设计方案详情如下章节。

3设计标准与编制依据

1)《国务院关于环境保护若干问题的决定》(国发[1996]31号)

2)《中华人民共和国环境保护法》

3)《中华人民共和国大气污染防治法》

4)《大气污染物综合排放标准》         (GB16297-1996

5)《环境空气质量标准》 GB3095-1996

6)《通风机基本型式尺寸参数及性能参数》(GB3/T3235-1999

7《钢结构设计规范》                 (GBJ17-88

8《袋式除尘器安装要求验收规范》     (JB/T471-96

9《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》GB12625

10《分室反吹袋式除尘器技术条件》    (ZBJ88012-89

11《一般用轴流通风机技术条件》      (GB/T13274-1991

12**破碎粉尘治理方案委托书。

13**实地踏勘报告。

4设计原则

1)合法性:设计须遵守国家有关环境保护法律﹑法规,合理开发和利用各种自然资源,严格控制环境污染,保护和改善生态环境。

2)先进性:主要是指技术上的先进性和经济上的合理可行性,具体包括项目的总投资,系统的总体运行费用和管理等方面的内容,应该选择处理能耗小﹑效率高﹑管理方便和处理后得到的产物能直接资源化利用的治理工艺。

3)可靠性:指设计时所选择的处理工艺路线成熟可靠。工程设计中可能采用的技术有:成熟技术,成熟技术基础上延伸的新技术。尚在实验阶段的新处理技术,新处理工艺和新处理设备,应该慎重对待。防止只考虑和追求新的一面,而忽略可靠性和不稳妥的一面。必须坚持一切经过试验的原则。

4)安全性:水﹑大气和固体中若存在有毒性污染物,设计时特别注意,要防止污染物作为毒物散发,要有较合理的补救措施。

5)结合实际情况:秦皇岛威立雅环保科技有限公司应考虑企业不同的承受能力﹑管理水平和操作水平等各个具体问题。充分考虑系统运行的经济性防治结合,尽可能减少处理风量。通过加强工艺设备的密封堵漏,减少扬尘以降低处理风量,从而降低除尘设备投资及运行费用

6)简洁和简单性:选择处理工艺路线时,要选择简洁和简单的处理工艺路线,往往简洁和简单的处理工艺路线是比较可靠的工艺路线。同时考虑系统中某一个设备出问题时,不至于对整个系统有较大的影响。

7)符合达标排放﹑总量控制原则:必须遵守污染物排放的国家标准;在实施重点污染物排放总量控制的区域内,还必须符合重点污染物排放总量控制的要求。

8)遵循清洁生产﹑循环经济理念:设计中采用技术成熟,能耗物耗小,二次污染物产量少的清洁生产型治理工艺。实现传统环保治理向循环经济的转变。

9便于维护管理:改造尽可能采用可靠易损件,工艺流程简单,降低系统故障率和设备维修率。同时兼顾主机设备的维修方便。

10)系统参数的确定:要达到预计的效果,本系统各工艺参数的确定十分重要。为此,有必要对各种产尘设备的产尘量进行正确的估算,并按照工业通风设计要求对设备的布置、管网走向、系统风量的分配等问题进行准确的计算。

5工艺设计依据

5.1工艺简介

当除尘系统运行时,在引风机作用下含尘气体由各吸风罩、风量调节阀、风管等组成的系统引入气箱脉冲袋除尘器过滤,过滤后的气体通过引风机进入烟囱排放。

系统特点:除尘器平面布置,除尘器收集的粉尘由锁风阀(卸灰阀)排入螺旋输送机,除尘系统电气室布置在除尘器旁边。

工艺流程图如下:







5.2除尘工艺主设备介绍

5.2.1除尘器结构

袋式除尘是一种干式除尘装置。它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成,利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤,当含尘气体进入布袋除尘器,颗粒大、比重大的粉尘,由于重力的作用沉降下来,落入灰斗,含有较细小粉尘的气体在通过滤料时,粉尘被阻留,使气体得到净化。

主体结构主要由气路系统、箱体、袋室、灰斗、钢结构支腿、楼梯、栏杆、清灰控制器等组成。

气路系统

这种型式在滤袋上方不设喷吹管,而是将一定数量的滤袋组合为一个箱体,每个箱体上有一个或两个较大口径的脉冲阀,清灰时从脉冲阀喷出来的气体直接冲入箱体并进入滤袋,使滤袋产生振动,加上逆气流的作用使滤袋上的粉尘脱落下来,从而完成清灰过程。

气箱脉冲式袋收尘器技术先进,使用的脉冲阀数量少,袋口上方没有喷吹管,所以结构简单,维护方便,且价格便宜。同时,气箱脉冲式的适应性很强,在新型干法水泥生产线的所有扬尘点都可以选用。如用于捕集高浓度的含尘气体,更能发挥其优越性。

箱体

箱体主要是固定袋笼、滤袋及气路元件之用,并制成全密闭形式,清灰时,压缩空气首先进入箱体,并冲入各滤袋内部。箱体顶部做成1.5度斜面,在户外使用时可防止积水,顶部还设有人孔检修门,安装和更换袋笼、滤袋全部在这里进行,十分方便,根据规格的不同,箱体内又分成若干个室,相互之间均用钢板隔开,互不透气,以实现离线(offline)清灰。每个室内均设有一个提升阀,以通断过滤烟气流。

袋室

袋室在箱体的下部,主要用来容纳袋笼和滤袋,并形成一个过滤空间,烟气的净化主要在这里进行,同箱体一样,根据规格的不同也分成若干个室,并用隔板隔开,以防在清灰时各室之间的相互干扰,同时形成一定的沉降空间。

灰斗

灰斗布置在袋室的下部,它除了存放收集下来的粉尘以外,还作为进气总管使用(下进气式),当含尘气体进入袋室前先进入灰斗,由于灰斗内容积较大,使得气流速度降低,加之气流方向的改变,使得较粗的尘粒在这里就得到分离,灰斗内布置有螺旋输送机或空气斜槽等输送设备(如果是煤磨或者电厂用除尘器,一般不需要这些输灰系统),出口还设有回转卸料器或翻板阀等锁风设备,可连续进行排灰。

5.2.2除尘器工作原理

气箱脉冲袋式除尘器(Plenum-Pulse)是在引进美国富乐公司(Fuller.Co)高效收尘器技术的基础上,我公司结合众多使用厂家的实际情况研制开发的新一代收尘器。它集分室反吹和喷吹脉冲等收尘器的优点,克服了分室反吹时动能强度不够和喷吹脉冲清灰过滤同时进行的缺点,因而增强了使用适应性,提高了收尘效率,延长了滤袋使用寿命。本系列产品不仅可作为破碎机、烘干机、生料磨、篦冷机、水泥磨、包装机及各库顶底的收尘设备,而且可直接作为高浓度的生料立式磨(500g/Nm3O-sepa选粉机(1000g/Nm3)的工艺收尘。

当含尘烟气由进风口进入灰斗以后,一部分较粗尘粒在这里由于惯性碰撞、自然沉降等原因落入灰斗,大部分尘粒随气流上升进入袋室,经滤袋过滤后,尘粒被阻留在滤袋外侧,净化的烟气由滤袋内部进入箱体,再由阀板孔、出风口排人大气,达到收尘的目的,随着过滤过程的不断进行,滤袋外侧的积尘也逐渐增多,从而使收尘器的运行阻力也逐渐增高,当阻力增到预先设定值(14701770Pa)时,清灰控制器发生信号,首先控制提升阀板孔关闭,以切断过滤烟气流,停止过滤过程,然后电磁脉冲阀打开,以极短的时间(0.10.15秒)向箱体内喷入压力为0.50.7MPa的压缩空气,压缩空气在箱体内迅速膨胀,涌入滤袋内部,使滤袋产生变形、震动,加上逆气流的作用,滤袋外部的粉尘便被清除下来掉入灰斗,清灰完毕之后,提升阀再次打开,收尘器又进入过滤状态。
上述的工作原理所表示的仅是一个室的情况,实际上气箱脉冲式袋收尘是由多个室组成的,清灰时,各室分别顺序进行,这就是分室离线清灰,其优点是清灰的室和正在过滤的室不干扰,实现了长期连续作用,提高了清灰效果。

5.3除尘工艺辅设备介绍

5.3.1集尘罩

集气罩是烟气净化系统污染源的收集装置,是除尘系统的重要部分,是除尘工程设计的重要环节。可将粉尘及气体污染源导入净化系统,同时防止其向生产车间及大气扩散,造成污染。

按集气罩与污染源的相对位置及适用范围,吸气式集气罩分为:密闭罩、排气柜、外部集气罩、接受式集气罩等。而我们在工程中用到的大都为密闭罩,密闭罩的使用效果越好意味着越能满足生产和环保的要求,因此下面对密闭罩做简单介绍。

密闭罩定义

是将污染源的局部或整体密闭起来,在罩内保持一定负压,可防止污染物的任意扩散。特点是所需排风量最小,控制效果最好,且不受室内气流干扰,设计中应优先选用。

⑵密闭罩的排气量计算


影响密闭罩排气量的因素

罩子结构、罩内气流情况、工艺设备的种类、操作情况等。

密闭罩排气量Q:

Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5-Q6 m3/s

式中: Q1-被运动物料带入罩内的诱导空气量;

Q2-由罩密闭不严处吸入的空气量;

Q3-由化学反应,受热膨胀,水分蒸发等产生的气体量;

Q4-由于设备运转而鼓入罩内的空气量;

Q5-被压实的物料所排挤出的空气量;

Q6-随物料排出所带走的烟气量。

理论上计算很困难,实际中常根据经验数据和有关手册来确定

5.3.2管道选择

1)管道布置原则

A、统一布置、尽量少占用空间,安装、操作和检修方便;

B、管道布置力求顺直,减少阻力;

C、管道应尽量避免遮挡室内光线和妨碍门窗的启闭,不影响正常的生产操作;

D、水平管道有一定的坡度。

2)风速选择

水平通风管道设计风速18-20m/s,倾斜通风管道设计风速16-18m/s,吸风罩口设计风速采用2.0-2.5m/s

5.3.3离心引风机

因风机作用、原理、压力、制作材料及应用范围不同,所以风机有许多分类方法。按其在管网中所起的作用分,起吸风作用的称为引风机。为了克服流体流动阻力,必须使流体具有一定的压力能,通风机就是使气体产生压力能的动力机械,通风机在除尘过程中占有重要的位置。

⑴离心风机的工作原理

离心风机是根据动能转换为势能的原理,利用高速旋转的叶轮将气体加速,然后减速、改变流向,使动能转换成势能(压力)。在单级离心风机中,气体从轴向进入叶轮,气体流经叶轮时改变成径向,然后进入扩压器。在扩压器中,气体改变了流动方向造成减速,这种减速作用将动能转换成压力能。压力增高主要发生在叶轮中,其次发生在扩压过程。在多级离心风机中,用回流器使气流进入下一叶轮,产生更高压力。

⑵离心风机运行

离心风机是一台构造复杂的设备,主要有进风口,风阀,叶轮,电机、出风口组成。在不同的状态下,离心风机的效果也不相同。因此,不同的部分运行状况不同意,离心风机的效果会受到影响。将离心风机调试至最佳状态,可以从多个方面入手。

①离心风机允许全压起动或降压电动,但应注意,全压起动时的电流约为5-7倍的额定电流,降压起动转矩与电压平方成正比,当电网容量不足时,应采用降压起动。

②离心风机在试车时,应认真阅读产品说明书,检查接线方法是否同接线图相符;应认真检查供给风机电源的工作电压是不是符合要求,电源是否缺相或同相位,所配电器元件的容量是否符合要求。

③试车时人数不少于两人,一人控制电源,一人观察风机运转情况,发现异常现象立即停机检查;首先检查旋转方向是否正确;离心风机开始运转后,应立即检查各相运转电流是否平衡、电流是否超过额定电流;若有不正常现象,应停机检查。运转五分钟后,停机检查风机是否有异常现象,确认无异常现象再开机运转。

④双速离心风机试车时,应先起动低速,检查旋转方向是否正确;起动高速时必须待风机静止后再启动,以防高速反向旋转,引起开关跳闸及电机受损。

⑤离心风机达到正常转速时,应测量风机输入电流是否正常,离心风机的运行电流不能超过其额定电流。若运行电流超过其额定电流,应检查供给的电压是否正常。

⑥离心风机所需电机功率是指在一定工况下,对离心风机和风机箱,进风口全开时所需功率较大。若进风口全开进行运转,则电机有损坏的危险。风机试车时最好将风机进口或出口管道上的阀门关闭,运转后将阀门渐渐开启,达到所需工况为止,并注意风机的运转电流是否超过额定电流。

⑶离心风机的停车

①紧急停机:在机组试运行过程中,遇有下列情况之一时,应立即紧急停机。紧急停机的操作就是按动主电机停车按钮,然后再进行停机后的善后处理工作。

a、离心风机突然发生强烈振动,并已超过跳闸值。

b、机体内部有碰刮或者不正常摩擦声音。

c、任一轴承或密封处出现冒烟的现象,或者某一轴承温度急剧上升到报警值。

d、油压低于报警值并无法恢复正常时。

e、油箱液位低,已有吸空现象。

f、轴位移值出现明显的持续增长,达到报警值时。

②正常停机:机组正常停机按如下程序进行操作。

a、逐步打开放空阀(或出口旁通阀),同时逐步关闭排气阀。

b、逐步关小进气节流门至2025°。

c、按动停车按钮,并注意停机过程中有无异常现象。

d、机组停止510min后,或者轴承温度降到45℃以下时可停止供油。对于具有浮环密封的机组,密封油泵必须继续供油,直至机体温度低于80℃为止。

e、机组停止后,在24小时内应定期盘动转子180°。

5.3.4消声器及烟囱

(1)消声器

消声器是阻止声音传播而允许气流通过的一种器件,是消除空气动力性噪声的重要措施。消声器是安装在空气动力设备(如鼓风机、空压机)的气流通道上或进、排气系统中的降低噪声的装置。消声器能够阻挡声波的传播,允许气流通过,是控制噪声的有效工具。

除尘工程的消声主要用于转速较高或风量较大除尘风机,四级风机电机处噪声≤65dB,出口处噪声≤112dB,因此降噪主要集中在出风口。风机采用配套消声器使噪声控制在85dB以内(声源1米外)。

(2)烟囱

除尘系统净化后的气体经烟囱排向大气。排气烟囱的设计包括烟囱排气能力的计算、烟囱尺寸和材质的确定、等效烟囱的计算以及烟囱附属设施的计算。而本方案里所牵涉的烟气均为常温,因此利用高度来提高引升力没有现实意义,且烟气已经过滤,达到国家规定的排放标准。

5.3.5气源压缩系统

气源压缩系统的动力大都采用空压机,因此方案里设备所需压缩气体量大、空气质量要求高,因此采用螺杆式空压机。

⑴空压机工作原理及工程

螺杆空压机是回转容积式压缩机的一种,在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合,从而将气体压缩并排出。工作循环可分为吸气、压缩和排气三个过程。随着转子旋转,每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。

①吸气过程:当转子转动时,主副转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时,其空间最大,此时转子的齿沟空间与进气口的自由空气相通,外界空气即被吸入由阴阳转子及壳体组成的封闭腔内。当空气充满整个齿沟时,转子的进气端面转离了机壳的进气口,齿沟间的空气被封闭。

②压缩过程:随着转子的旋转,齿间容积由于转子齿的啮合而不断减小。被封闭在齿间容积的气体占据的体积也随之减小,导致压力升高,从而实现气体的压缩过程。压缩过程可一直持续到齿间容积即将与排气口连通之前。

③排气过程:当齿间封闭容积与排气口连通后,压缩气体开始排出。随着齿间容积的不断减小,压缩气体被完全排出。

⑵螺杆空压机优缺点

主要优点

①可靠性高:螺杆空压机零部件少,易损件少,因而它运转可靠,寿命长。

②操作维护方便:操作人员不必经过长时间的专业培训,可实现无人值守运转,操作相对简单,可按需要排气量供气。

③动力平衡性好:螺杆空压机没有不平衡惯性力,机器可以平稳地高速工作,可实现无基础运转,特别适合用作移动式压缩机,体积小,重量轻,占地面积少。

④适应性强:螺杆空压机具有强制输气的特点,排气量几乎不受排气压力的影响,运转平稳、振动小,排气稳定,在宽广的范围内能保持较高的效率。

⑤多相混输:螺杆空压机的转子齿面间实际上留有间隙,因而能耐液体冲击,可压送含液气体、含粉尘气体、易聚合气体等。

⑥单位排气量体积小,节省占地面积。

主要缺点

①由于其具有较强的平衡性,能高速运转,因此功耗相对稍高。

②长期运转后螺杆间隙会变大,定期修复或更换费用较大。

5.4破碎机组扬尘特点

破碎筛分作业是将大块矿石破碎后,经筛分把矿石分级成适当力度的矿石,在整个系统中粉尘的污染源主要是破碎和筛选处。产生的矿物性粉尘主要是随空气的流动而扩散和飞扬,引起粉尘产生的主要原因是在破碎过程中,矿石的粉碎及破碎作业的给料、排料矿石运动诱导的空气流动、剪切气流作用和设备运动引起的气流产生大量粉尘。

5.4.1一级破碎

一级破碎采用颚式破碎机,颚式破碎机的进料方式是:物料倾倒入物料仓、经喂料机、进入颚式破碎机、下落至皮带输送机。

颚式破碎机特点

⑴物料仓、喂料机:空间较大,不能完全密封,含尘浓度变化剧烈,但粉尘量与倾倒方式有很大关系。此处若考虑粉尘收集,将采用大面积的侧吸罩,风速将是几何指数式衰减,大大增加收尘成本,性价比极不划算;且此处属于大物料转移,粉尘量相对较小。因此,建议业主此处进行软式封闭、降低卸车时的速度及高度或进行喷淋抑尘等方式来降低粉尘。

⑵颚式破碎机: 按照设计原则,当直接给料落差H1000mm时,上部产生的粉尘量较小,可在下部收尘;当直接给料落差H1000mm时,上部也会产生粉尘,若在上部进行密封式处理,无论密封罩是整体移动或者简易拆卸的,都会为后续的破碎机检修带来不便。因此,只在破碎机下面采用密封式除尘,在风量选取时的漏风系数余量放大。

如果业主欲采用上部密封,可以依据现场操作习惯、检修方位、频繁检修部件方位设置成易拆卸或者软式连接的方式与喂料机密封成一体,尽量减少漏风量。

5.4.2二、三、四级破碎

二、三、四级破碎大都采用圆锥式破碎机,圆锥式破碎机的进料方式是:物料由皮带机、经落料斜槽、进入圆锥式破碎机、下落至皮带输送机。

圆锥式破碎机特点

⑴经过初级破碎后,使物料干燥面、细粉尘量增加,在次级破碎过程中,相应增加了粉尘漂浮量。如果落料斜槽处粉尘量大于国家排放标准,设计时将对落料斜槽进行密封,使其上下都形成一定负压,减少粉尘外溢。

皮带机转运:经破碎后的物料坠落此处,高度、速度都较大,粉尘粒度较小,因此此处的含尘浓度相对较大,须在下料口进行全密封,减少风量摄入,从而增大进料口处的风速,减少粉尘外溢的因素,降低设备投入及运行成本。

5.4.3振动筛

振动筛处产生的粉尘是显而易见,按照设计原则,双层振动筛的除尘是采用上部密封除尘与下部密封除尘相结合的方法,单独采用上部或下部的除尘方式都很难达到效果,且振动筛的检修与更换相当频繁,采用上部整体密封的可行性大为降低。

振动筛的粉尘收集的特点:此处粉尘浓度高、收尘面积大、风量大、不易密封、物料转运速度快、物料转运高度落差大、漏风量大等。在进行收尘设备选型时不宜过于保守。在很多理论资料及设计经验中,每平方双层振动筛在全密封的情况下选取风量1500m3 /h较为经济,但是更换筛床时较为麻烦;如果采用上悬罩,每平方双层振动筛选取风量大于2700m3 /h,更换及检修筛床较为简便,但是收尘设备成本及设备运行成本都大为增加。

可行性方法是:筛面及二层筛面两侧采用软帘遮挡,起到减少外风摄入量,下部粉尘浓度较大,采用除尘系统使筛面下形成一定负压,降低粉尘外溢,此方法效果明显。且只需保证筛面的负压风速≥0.5m/s即可;如果采用单层振动筛,直接在下部的皮带受料点采用全密封的除尘方式就可以达到效果。

5.5系统设计依据

因矿山行业各扬尘点的粉尘浓度尚无权威理论数据,大都是通过类比的方法得出经验值,此经验值与测定方法、设备工作负荷、周边风力、测定人、空气含水量、矿石性质等因素有关,所以经验值的差距也比较大。破碎机处含尘浓度最高为50g/m3 ,石灰石破碎为25g/m3 ,方解石为2g/m3 ,还有其他一些单一石料的破碎机处含尘浓度仅为200mg/m3。现场石料成分比较复杂,都不是单一石料产生粉尘,因此在技术设计上采用保守数据25g/m3

5.5.1一级破碎(除尘系统编号:CE20110911-1

鉴于业主提供此破碎机进料口形状尺寸及破碎机型号(PE1000*1200),此进料口采用连续性皮带机进料,产生的灰尘采用全密封罩、上吸式收集;因破碎机进料口距其落料皮带的高度1000mm,则下料出处皮带机也采用全密封式收集。

1)进料口风量计算

又破碎机落料口角度α≥50o

取罩口风速 V=2m/s

进料口处风量 Q1=S*V*3600=8640m3/h

2)落料口出风量计算

落料口处输送皮带宽度 B=1200mm

此处关键计算,省略秦皇岛威立雅秦皇岛威立雅秦皇岛威立雅***

又因破碎机落料口平面处高度限制,故吸尘点设置在外部,此时落料点距吸尘点的距离约为2500mm,且须全密封。则考虑漏风系数K

K为漏风系数         取 K=2

落料口处风量 Q3=Q2*B1*K=5414m3/h

总风量Q=Q1+Q3=14054m3/h

两台破碎机并行,风量=2Q=28108m3/h

3)除尘器选型

物料为露天放置及转运,可能导致破碎的产生的粉尘还有湿气,为保证清灰效果及设备的运行阻力在较低情况下运行,我们采用防水拒油涤纶针刺毡,此滤料的优点就是:利于清灰、运行阻力低、不易糊袋等特点。

取过滤风速为 V1.25m/min

则 除尘面积 S=Q/V/60=28108/1.25/60=374.7m2

取滤袋规格为 Ф130*2450mm

袋式数量 N=S/0.13/3.14/2.45/96=3.9 N圆整:N=4

则 设备型号:PPCS96-4

则实际过滤面积=96*4*0.13*3.14*2.45=384m2374.7m2

实际过滤风速=28108/384/60=1.22m/min1.25m/min

除尘器选型号为:PPCS96-4 合适

4)管道系统的阻力损失

此管道有破碎进料口处引风管、破碎落料口处引风管、除尘器至引风机管道、风机出口至烟囱出口及各处弯头。

采用管道阻力损失计算公式

ΔP=λ*L*V2*r*S2g+Cg*V2/D/2g/S2g

管道阻力损失总 ΔP2500Pa

5)收集灰量产生的效益及除尘设备运行功率

①取除尘器进口浓度 ≤25g/m3,除尘效率为99.5%

则 该设备每小时收集灰量 M=Q*(C-C) 701Kg

年收集量约为:M=M*300*24=5047200Kg

水泥厂购买此粉尘的市场价格30-100/吨,暂取50/

则收集的粉尘产生效益约为:5047.2*50/=252360

② 整台设备所需的功率

脉冲阀: 10.1W*4=40.4W

气缸: 16.5*4=66W

风机: 30000W

螺旋输送机: 2200W

卸料器: 1100W

则  总需功率P=30+0.0404+0.066+2200+1100=33.3064KW

当地工业电价平均为:0.7/KWh

则系统年电耗费用:33.3064KW*0.7/KWh*300*24=167864

(6)设备性能表

品牌


型号

生产单位

秦皇岛威立雅环保科技有限公司

设备编号 20110911-1

设计单位

秦皇岛威立雅环保科技有限公司

使用地点  破碎机组

使用单位


车间      一级破碎车间

1

概述



1.1

用途


一级破碎车间收尘

1.2

设备名称


气箱脉冲袋收尘器


设备型号


PPCS96-4


支腿高度

m

4.4(暂定)

2

性能数据




型号


PPC96-4


处理风量

m3/h

28108


过滤面积/

m2

96


总过滤面积

m2

384


过滤风速

m/min

1.3

2.1

进口




风量

m3/h

28108


温度

80


含尘浓度

g/Nm3

25

2.2

出口




收尘效率

%

99

3

性能保证



3.1

压缩空气




用气量

m3/min

1.2


压缩空气压力

MPa

0.5-0.7


每次脉冲耗气量

m3

0.37


脉冲时间

s

0.15

3.2

储气罐




规格

mm

Φ510*1200


体积

L

220


数量

1

4

设备结构特征



4.1

滤袋




室数

4


滤袋形式


圆筒


滤袋材质


防水拒油涤纶针刺毡


滤袋直径

mm

Ф130


滤袋长度

mm

2450


滤袋克重

g/m2

500


袋笼材质


Q235A


袋子的数量/

96


袋子总数量

384


脉冲阀数量/

1


袋子/脉冲阀

96


提升阀数量/

1

5

收尘器的结构



5.1

清灰系统




形式


脉冲喷吹清灰


压缩空气用量

m3/min

1.2


压缩空气气压

MPa

0.5~0.7


脉冲阀




规格


2 1/2


数量

4


生产厂家


美国ASCO/德国FESTO


功率

W

10.1


带阀提升阀




规格


10A5VFA100B250-A5


数量

4


生产厂家


台湾AIRTAC


功率

W

16.5


气源三联体




型号


QFLJWA-L15


数量

1


生产厂家


台湾AIRTAC

5.2

壳体




材质


Q235


厚度

mm

4


最大操作压力

Pa

-7500


检修门


5.3

灰斗

1


倾角


55°


形式


船形


数量/


1/4


材料


Q235


厚度

mm

5

5.4

锁风阀(回转下料器)




数量

1


型号


YJD-16


规格


300*300


下料量

t/h

27


传动装置




型号


XWD1.1-4-1/29


功率

kW

1.1


转速

r/min

29


螺旋输送机




规格


f300*3200


功率

KW

3


下料量

M3/h

18

6

风机


含整体支架


数量

1


型号


G4-739D


风量

m3/h

23003-32079


全压

Pa

2668-2559


电机型号


Y200L-4


功率

KW

30

7

系统重量(含管道及烟囱)

Kg

16500

8

设备外形尺寸L*W*H

mm

5000*3200*8000


设备基础尺寸L*W)   含风机

mm

10000*4200







5.5.2二级破碎(除尘系统编号:CE20110911-2

业主提供此破碎机进料口形状尺寸及型号PYD1750,因此破碎机漏风点较少,且形状为筒状,因此此破碎机的收尘方式直接采用全密封的下吸式。因生产线产量直接决定了皮带机的宽度及运行速度,在计算风量过程中采集数据BVH即可。

⑴系统风量计算

落料高差H1500mm

落料口处输送皮带宽度B=1200mm

此处关键计算,省略秦皇岛威立雅秦皇岛威立雅秦皇岛威立雅***

圆锥破为二级破碎,此处物料经过初级破碎,使物料干燥面增多,则含尘量相对较大、较细、皮带机运行速度较快,则考虑漏风系数K

K为漏风系数      取 K=3

则受料点风量Q=B2*K*q2*60=10152m3/h

因二破处为两台同型号破碎机

则总风量=2*Q=20304m3/h

除尘器选型

取过滤风速为 V1.2m/min

则 除尘面积 S=Q/V/60=20304/1.2/60=282m2

取滤袋规格为 Ф130*2450mm 每个袋室为64条滤袋  则

袋室数量 N=S/0.13/3.14/2.45/64=4.4

N圆整 N=5 则 除尘器型号为:PPCS64-5

则 收尘器面积S=0.13*3.14*2.45*64*5=320m2282m2

风速V=Q/S/60=20304/320/60=1.057m/min1.2m/min

除尘器型号为:PPCS64-5 选型合适

⑶管道系统的阻力损失

此管道有破碎进料口处引风管、破碎落料口处引风管、除尘器至引风机管道、风机出口至烟囱出口及各处弯头。

采用管道阻力损失计算公式

ΔP=λ*L*V2*r*S2g+Cg*V2/D/2g/S2g

管道阻力损失总 ΔP2450Pa

则所选风机为:4-686.3C

收集灰量产生的效益及除尘设备运行功率

取除尘器进口浓度 ≤25g/m3

除尘效率为99%

则 该设备每小时收集灰量 M=Q*99%*25/1000502Kg

设备年运转时间取为300天  每天取24小时

年收集量约为:M=M*300*24=3614400Kg

水泥厂购买此粉尘的市场价格30-100/吨,暂取50/

则收集的粉尘产生效益约为:3614*50/=180700

② 整台设备所需的功率

脉冲阀: 10.1W*5=50.5W

气缸: 16.5W*5=82.5W

卸料器: 1100W

输送机: 3000W

风机: 22000W

则  总需功率P=0.0505+0.0825+1.1+3+22=26.233KW

当地工业电价平均为:0.7/KWh

则系统年电耗费用:26.233KW*0.7/KWh*300*24=132214

⑸设备性能表

品牌


型号

生产单位

秦皇岛威立雅环保科技有限公司

设备编号 CE20110911-2

设计单位

秦皇岛威立雅环保科技有限公司

使用地点  破碎机组

使用单位


车间      二级破碎车间

1

概述



1.1

用途


二级破碎收尘

1.2

设备名称


气箱脉冲袋收尘器


设备型号


PPCS64-5


支腿高度

m

4.4(暂定)

2

性能数据




型号


PPCS64-5


处理风量

m3/h

20304


过滤面积/

m2

64


总过滤面积

m2

320


过滤风速

m/min

1.2

2.1

进口




风量

m3/h

20304


温度

80


含尘浓度

g/Nm3

25

2.2

出口




收尘效率

%

99

3

性能保证



3.1

压缩空气




用气量

m3/min

1.5


压缩空气压力

MPa

0.5-0.7


每次脉冲耗气量

m3

0.37


脉冲时间

s

0.15

3.2

储气罐




规格

mm

Φ510*1200


体积

L

220


数量

1

4

设备结构特征



4.1

滤袋




室数

5


滤袋形式


圆筒


滤袋材质


防水拒油涤纶针刺毡


滤袋直径

mm

Ф130


滤袋长度

mm

2450


滤袋克重

g/m2

500


袋笼材质


Q235A


袋子的数量/

64


袋子总数量

320


脉冲阀数量/

1


袋子/脉冲阀

64


提升阀数量/

1

5

收尘器的结构



5.1

清灰系统




形式


脉冲喷吹清灰


压缩空气用量

m3/min

1.5


压缩空气气压

MPa

0.5~0.7


脉冲阀




规格


2 1/2


数量

5


生产厂家


美国ASCO/德国FESTO


功率

W

10.1


带阀提升阀




规格


10A5VFA100B250-A5


数量

5


生产厂家


台湾AIRTAC


功率

W

16.5


气源三联体




型号


QFLJWA-L15


数量

1


生产厂家


台湾AIRTAC

5.2

壳体




材质


Q235


厚度

mm

4


最大操作压力

Pa

-7500


检修门


5.3

灰斗

1


倾角


55°


形式


船形


数量/


1/5


材料

Q235


厚度

mm

5

5.4

锁风阀(回转下料器)




数量

1


型号


YJD-16


规格


300*300


下料量

t/h

27


传动装置




型号


XWD1.1-4-1/29


功率

kW

1.1


转速

r/min

29


螺旋输送机




规格


f300*4200


功率

KW

3


下料量

M3/h

25

6

风机


含整体支架


数量

1


型号


4-686.3C


风量

m3/h

19186-21144


全压

Pa

2707-2490


电机型号


Y180M-2


功率

KW

22


转速

r/min

2240

7

系统重量(含管道及烟囱)

Kg

14500

8

设备外形尺寸L*W*H

mm

6500*2500*8000


设备基础尺寸L*W)   含风机

mm

12000*3500






5.5.3三、四级破碎(除尘系统编号:CE20110911-3

此处共计有6套圆锥破碎机,其中2套破碎机型号为PYD1750,各用一条皮带机接料输送;其中4套破碎机型号为S240,两台破碎共用一条皮带机接料,共计两条皮带机,四个落料点。

PYD1750S240破碎机漏风点较少,且形状为筒状,因此此破碎机的收尘方式直接采用全密封的下吸式,则此处共有6个吸尘点。因破碎机产量直接决定了皮带机的宽度及运行速度,在计算风量过程中直接采集各皮带机宽度B、速度V与落料高度H即可。

⑴系统风量计算

落料高差H1500mm

落料口处输送皮带宽度B=1000mm

此处关键计算,省略秦皇岛威立雅秦皇岛威立雅秦皇岛威立雅***

圆锥破为三、四级破碎,此处物料经过两级、甚至三级破碎,使物料干燥面增多,细粉尘量增大,则总含尘量也相对较大。

此处考虑漏风系数K

K=2.5

取罩口风速 V=2m/s

则受料点风量Q=B1*V*K*q1*60=11280m3/h

此处共有6个落料点

则总风量=6*Q=67680m3/h

除尘器选型

取过滤风速为 V1.2m/min

则 除尘面积 S=Q/V/60=67680/1.2/60=940m2

取滤袋规格为 Ф130*3500mm 每个袋室为96条滤袋  则

袋室数量 N=S/0.13/3.14/3.5/96=6.8

N圆整 N=7 则 除尘器型号为:PPCS96-7

则 收尘器面积S=0.13*3.14*3.5*96*7=960m2940m2

风速V=Q/S/60=67680/960/60=1.175m/min1.2m/min

除尘器型号为:PPCS96-7 选型合适

⑶管道系统的阻力损失

此管道有破碎进料口处引风管、破碎落料口处引风管、除尘器至引风机管道、风机出口至烟囱出口及各处弯头。

采用管道阻力损失计算公式

ΔP=λ*L*V2*r*S2g+Cg*V2/D/2g/S2g

管道阻力损失总 ΔP2650Pa

则所选风机为:4-6812.5D

收集灰量产生的效益及除尘设备运行功率

取除尘器进口浓度 ≤25g /m3

除尘效率为99%

则 该设备每小时收集灰量 M=Q*99%*25/10001675Kg

设备年运转时间取为300天  每天取24小时

年收集量约为:M=M*300*24=12060000Kg

水泥厂购买此粉尘的市场价格30-100/吨,暂取50/

则收集的粉尘产生效益约为:12060*50/=603000

② 整台设备所需的功率

脉冲阀: 10.1W*14=141.4W

气缸: 16.5W*7=115.5W

卸料器: 2200W

输送机: 5000W

风机: 75000W

则  总需功率P=0.1414+0.1155+2.2+5+75=82.4569KW

当地工业电价平均为:0.7/KWh

则系统年电耗费用:82.4569KW*0.7/KWh*300*24=415582

⑸设备性能表

品牌


型号

生产单位

秦皇岛威立雅环保科技有限公司

设备编号 CE20110911-3

设计单位

秦皇岛威立雅环保科技有限公司

使用地点  破碎机组

使用单位


车间      三、四级破碎车间

1

概述



1.1

用途


三、四级圆锥式破碎机收尘

1.2

设备名称


气箱脉冲袋收尘器


设备型号


PPCS96-7


支腿高度

m

4.4(暂定)

2

性能数据




型号


PPC96-7


处理风量

m3/h

67680


过滤面积/

m2

137


总过滤面积

m2

960


过滤风速

m/min

1.2

2.1

进口




风量

m3/h

67680


温度

80


含尘浓度

g/Nm3

25

2.2

出口




收尘效率

%

99

3

性能保证



3.1

压缩空气




用气量

m3/min

3.0


压缩空气压力

MPa

0.5-0.7


每次脉冲耗气量

m3

0.37


脉冲时间

s

0.15

3.2

储气罐




规格

mm

Φ510*1200


体积

L

220


数量

1

4

设备结构特征



4.1

滤袋




室数

7


滤袋形式


圆筒


滤袋材质


防水拒油涤纶针刺毡


滤袋直径

mm

Ф130


滤袋长度

mm

2450


滤袋克重

g/m2

500


袋笼材质


Q235A


袋子的数量/

96


袋子总数量

672


脉冲阀数量/

1


袋子/脉冲阀

48


提升阀数量/

1

5

收尘器的结构



5.1

清灰系统




形式


脉冲喷吹清灰


压缩空气用量

m3/min

3.0


压缩空气气压

MPa

0.5~0.7


脉冲阀




规格


2 1/2


数量

14


生产厂家


美国ASCO/德国FESTO


功率

W

10.1


带阀提升阀




规格


10A5VFA100B250-A5


数量

7


生产厂家


台湾AIRTAC


功率

W

16.5


气源三联体




型号


QFLJWA-L15


数量

1


生产厂家


台湾AIRTAC

5.2

壳体




材质


Q235


厚度

mm

4


最大操作压力

Pa

-7500


检修门


5.3

灰斗

1


倾角


55°


形式


船形


数量/


1/7


材料


Q235


厚度

mm

5

5.4

锁风阀(回转下料器)




数量

1


型号


YJD-26


规格


400*400


下料量

M3/h

37


传动装置




型号


XWD2.2-4-1/22


功率

kW

2.2


转速

r/min

22


螺旋输送机




规格


f300*7200


功率

KW

5


下料量

M3/h

35

6

风机


含整体支架


数量

1


型号


4-6812.5C


风量

m3/h

67680-70000


全压

Pa

2650-2450


电机型号


Y280S-4


功率

KW

75


转速

r/min

1000

7

系统重量(含管道及烟囱)

Kg

352000

8

设备外形尺寸L*W*H

mm

9000*3200*8000


设备基础尺寸L*W)   含风机

mm

15000*4500






5.6系统灰质收集

本方案里我们针对收集的粉尘再处理方式采用循环经济的思路,循环经济是在可持续发展的思想指导下,按照情节生产的方式,对能源及其废弃物实行综合利用的生产活动过程,其本质是一种生态经济。它要求把经济活动组成一个“资源-产品-消费-再生资源”的反馈模式流程,而不是机械论规律来指导人类社会的经济活动。基本观点是:以生态思维做经济活动全过程的总体设计,使经济活动像生态系统那样,自我调节控制能量流动和物质循环,做到综合、反复利用资源,变以往末端治理污染为源头消除或最大限度减少污染,保护自然环境,从而产生最大社会效益。

循环经济的评价原则是“3R”原则,即“减量化原则”(reduce)“再使用原则”(Reuse)和“再循环原则”(Recycle)。

——“减量化原则”(reduce),要求用较少的原料和能源投入来达到既定的生产目的或消费目的,进而到从经济活动的源头就注意节约资源和减少污染。减量化有几种不同的表现。在生产中,减量化原则常常表现为要求产品小型化和轻型化,从而达到减少废物排放的目的。

——“再使用原则”(Reuse),要求制造产品能够以初始的形式被反复使用。再使用原则要求抵制当今世界一次性用品的泛滥,生产者应该将制品当作一种日常生活器具来设计,使其像餐具和背包一样可以被再三使用。再使用原则还要求制造商应该尽量延长产品的使用期,而不是非常快地更新换代。

——“再循环原则”(Recycle),要求生产出来的物品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源,而不是不可恢复的垃圾。按照循环经济的思想,再循环有两种情况,一种是原级再循环,即废品被循环用来产生同种类型的新产品,例如报纸再生报纸、易拉罐再生易拉罐等等;另一种是次级再循环,即将废物资源转化成其它产品的原料。原级再循环在减少原材料消耗上面达到的效率要比次级再循环高得多,是循环经济追求的理想境界。

基于“3R”原则及所收集粉尘的性质可知,这些粉尘可以以原料的形式输送到水泥厂、以基础用料的形式输送到建筑或路桥等行业。

5.6.1气力输送收集

利用气流沿管路输送散粒物料的装置。其工作原理是以空气作为承载介质,借助于具有一定能量的空气流,使物料与空气沿一定管路从一处输送到另一处。

与机械式连续输送装置相比,其特点是:物料在输送过程中完全密闭,受气候和环境的影响小,工人工作条件好,物料不致受潮、混入杂质,设备简单,结构紧凑,布置灵活,占地较小,设备费用低,可同时进行某些工艺(如粉碎、烘干、分级)作业,易于集中控制,可实现自动化,提高输送能力。除易碎、粘附性强、磨琢性大、有腐蚀性和易起化学变化的物料需特殊处理外,一般松散物料均可输送。

5.6.2气力输送工艺

气力输送工艺是在完全封闭的情况下进行的,因此不会产生二次扬尘及粉尘外溢的情况,避免了二次污染。简化流程为:除尘系统卸灰阀打开、灰冲入仓泵、自动关闭进灰阀、流化床冲压、灰进入输灰管道、进入料仓、保温放置等,此过程是在PLC自动化下完成,只需设定参数,此系统就处于自动运行状态。

工艺布置如下图




5.6.3气力输送主要设备

此设备主要包括进料闸阀、进料管道、仓泵及硫化床、压缩气源、自动化控制系统、输灰管路、料仓、歇灰闸阀等

仓泵及硫化床  仓泵及硫化床是使物料与空气混合并送入输料管的一种设备,是风运装置的咽喉。仓泵的结构是否合理,直接影响整个风运装置的输送量、工作的稳定性和电耗的高低。所以,如何根据装置的不同工作条件,正确地设计和选用合理的接料器,是提高风运工作效果的重要环节。

对仓泵结构的要求是:

第一、物料和空气在接料器中应能充分混合,即要使空气从物料的下方引入,并使物料均匀地散落在气流中,这样,才能有效地发挥气流的悬浮和推动作用,防止掉料;

第二、仓泵的结构要使空气能通畅地进入,不致产生过分的扰动和涡流,以减少空气流动的能量损失;

第三、要使进入气流的物料尽可能与气流的流动方向相一致,避免逆向进料。在某些情况下,要使物料减速,或利用其冲力使其转向,这样,可以降低气流推动物料的能量消耗。

仓泵有负压接料器和正压接料器(供料器)之分,前者用于吸气式风运装置,后者用于压气式风运装置。

注:业主也可根据现场的情况自行处理收集的灰尘。如:在除尘器落灰下部做收尘仓。原则是:不造成二次扬尘、尽可能让收集的灰尘产生效益或者功用。关于粉尘收集及用途在此方案里不做硬性的规定,可与业主沟通协商而定。

5.7空压机选型

5.5可知,除尘设备总用压缩气量为5.7m3/min

则   空压机型号为:BLT-50A(螺杆机)

功率:37KW

因  空压机运行非持续性工作,而是间歇式工作

则  空压机年耗=37KW*300*12H*0.7/KWH=93240

此空压机的压缩气体量不供给灰质收集的输送系统,压缩空气系统包括空压机、干燥机、储气罐、过滤器、泄压阀、排污阀等部分。

5.8损益比较

5.55.7可知,除尘器总的功耗为141.9963KW,除尘系统粉尘收集后产生的收益与系统运行产生的损耗做如下表比较。


CE20110911-1

CE20110911-2

CE20110911-3

空压机

总量

粉尘收益(元)

252,360

180,700

603,000

//

1,036,060

设备年耗(元)

167,864

132,214

415,582

93,240

808,900

综上可知,除尘系统运行年耗基本上因收集的粉尘收益而对冲,产生的收益可以支付灰质收集时的设备运行费用。设备运行都会产生成本,在循环经济与企业收益上基本不需而外支付设备运行费用,而粉尘的排放也达到了国家标准。

章节小结:因矿山的石料性质、破碎机安装形式、皮带输送机运行速度、现场不可控风向等因素的影响,业主方又无法提供上述设计方案中所需要的精确、具体数据;秦皇岛威立雅环保科技有限公司技术部依据此行业的经验数据与行业准则,本着严谨的态度,对设计方案中所需的选型数据采用了取大舍小原则,而对收效计算时又采用了取小舍大的原则,因此上述数据不作为权威理论备案。

6袋式除尘器的运行管理

6.1初期运行调试

袋式除尘器的初期运行,是指启动后2个月之内的运行。这2个月之内是袋式除尘器容易出毛病的时期,只有在充分注意的情况下发现的问题及时排除,才能达到稳定运行的目的。
(1)处理风量: 为了稳定滤袋压力损失,运行初期往往采用大幅度提高处理风量的办法,让气体顺利流过滤袋。此时如果风机的电机过载,可用总阀门调节风量,因为这种情况快则几分钟,慢则好几天才能恢复正常。所以。在开始时最好观察压力计,也可以从控制盘上电流表的读数推算出相应的风量值,
(2)温度调节: 用袋式除尘器处理常温气体一般不成问题,但处理高温高湿气体时,初始运行,若不预热,滤袋容易打湿,网眼会严重堵塞,甚至无法运行。另外,滤袋若不充分干燥,往往出现结露现象,准确预测袋式除尘器的露点是困难的,因此必须注意由于结露而造成的滤料网眼堵塞和除尘器机壳内表面的腐蚀问题。
(3)压缩空气压力调整:气动阀控制的反吹风袋式除尘器和脉冲喷吹袋式除尘器,都以压缩空气为动力完成清灰过程。把压缩空气调整到设计压力和气量,才能保证除尘器正常启动和运转。
(4)除尘效率: 滤袋上形成一层粉尘吸附层后,滤袋的除尘效率应当更好。这时。由于初期处理风量增加,袋式除尘器处于不稳定状态。因而测定除尘效率最好从运行若干天或1个月以后进行较好。在稳定状态下,颗粒很细的低浓度粉尘其除尘效率一般在99.9%以上。
(5)粉尘的排出: 收集在灰斗的粉尘,既可以自动排出也可以手动排出,但必须按规定的顺序排出。运转初期,经常1天到数天都不排灰,这些粉尘在布袋上,一直达到除尘器的最大容尘量为止,此后按顺序排出。粉尘排出的周期不准确就不能形成稳定的运转制度。一般当回收的粉尘量过多是因为最初设计的预定值不准确,如达不到灰尘量的预定值,开始时就必须不断地取出灰尘以控制回收量的多少
因为一般粉尘的Bb1.50.5间,由此可粗略地估计出V值,以决定应该处理的粉尘的周期和数量的大概数。
(6)附属设备: 管道和吸尘罩是重要附属设备,在运转初期是很容易通过异常振动、吸气效果不好、操作不良等故障来判断。
首先·运行时要注意排风机有无反转,并及时给风机上油,虽然目前大部分风机都带有自动启动装置而使事故减少,但是在没有自动启动的情况下,由于启动失败后致使电源的保险丝烧断,电机单相运转,从而烧毁事故在运转初期时有发生。
此外,气体温度的急剧变化对风机也有不良的影响,应避免这种情况。因为温度的变化可能引起风机轴的变化,形成运行不平衡状态,引起振动。而且,在停止运行时,如温度急剧下降,再开动的时候也有产生振动的危险。
设备的启动对在正常运行中机器有着重要的作用,必须细心观察和慎重行事。

6.2正常负荷运行调试

袋式除尘器在正常负荷运行中,由于运行条件发生改变,或出现故障,都将影响设备的正常运行,所以要定期进行检查和适当的调节,以延长滤袋的寿命,降低动力费用,用最低的运行费用维持最佳运行状态。
(1)利用测试仪表掌握运行状态: 布袋尘器的运转状态,可由测试仪表指示的系统压差、入口气体温度、主电机的电压、电流等数值及其他变化而判断出来。通过这些数值可以了解以下所列各项情况
a、滤袋的清灰过程是否发生堵塞,滤袋是否出现破损或发生脱落现象;
b、有没有粉尘堆积现象以及风量是否发生了变化;
c、滤袋上有无产生结露;
d、清灰机构是否发生故障,在清灰过程中有无粉尘泄漏情况;
e、风机的转次是否正常,风量是否减少;
f、管道是否发生堵塞和泄漏;
g、阀门是否活动灵活,有无故障;
h、滤袋室及通道是否有泄漏;
i、冷却水有无泄漏等。
(2)控制风量变化: 风量增加可能引起滤速增大,导致滤袋泄漏破损、滤袋张力松弛等情况。如果风量减少,使管道风速变慢,粉尘在管道内沉积,从而又进一步使风量减少,将影响粉尘抽吸。因此。最好能预先估计风量的变化:
引起系统风量变化的原因如下:
a、入口的含尘量增多,或者黏性较大的粉尘;
b、开、闭吸尘罩或分支管道的阀门不当;
c、对某一个分室进行清灰,某一个室处于检修中;
d、除尘器本体或管道系统有泄漏或堵塞的情况;
e、风机出现故障。
(3)控制清灰的周期和时间: 袋式除尘器的清灰是影响捕尘性能和运转状况的重要因素。两次清灰间隔时间称为清灰周期,清灰过程所用的时间称为清灰时间。
清灰周期、清灰时间与所采取的清灰方式和处理对象的性质有关,所以必须根据粉尘性质、含尘浓度等确定。如清灰时间过长或强度过大,将使一次附着粉尘层被清落掉,容易造成滤袋泄漏和破损。所以,最好把清灰时间和清灰强度设定在必要范围之内。但如果清灰时间过短时,滤袭上的粉尘尚未完全清落掉就转入收尘作业,将使阻力很快地恢复,并逐渐增高起来。
清灰周期与清灰时间的确定依清灰方式不同而各异,最佳状况应该是既能有效清灰的最少时间,又能确定适当清灰周期,使平均阻力接近于水平线。这样将使清灰周期尽可能长,清灰时间尽可能短,从而能在最佳的阻力条件下运转。清灰周期和清灰时间对除尘器的影响见表。

(4)维护正常阻力: 袋式除尘器借以压力计判断压差大小,反映正常运转时的压差数值。如压差增高,意味着滤袋堵塞、滤袋上有水汽冷凝、清灰机构失效、灰斗积灰过多以致堵塞滤袋、风量增多等。而压差降低则可能意味着出现了滤袋破损或松脱、入风侧管道堵塞或阀门关闭、箱体或各分室之间有泄漏现象、风机转速减慢等情况。最好能装警报装置。在超过压盖允许范围时即发出警报,以便及时检查并采取措施。

6.3停止运行后的维护

当袋式除尘器长时间停止运行时,必须注意滤袋室内的结露和风机的轴承。在寒冷地区,由于周围环境温度低,也能引起这种现象。为了防止结露,在完全排出系统中的含湿气体后,最好把箱体密封,也可以不断地向滤袋室送进热空气。袋式除尘器在长时间停止运行时,要注意风机的清扫、防锈等工作,特别要防止灰尘和雨水进人电动机转子和风机、电动机的轴承部分。最好使风机每3个月启动运转1
有冰冻季节的地方,冷却水等的冻结可能引起意想不到的事故。所以,除尘系统停车时冷却水必须完全放掉。
停车后,管道和灰斗内积尘要清扫掉,清灰机构与驱动部分要注意注油。如果是长期停车时,还应取下滤袋,放入仓库中妥善保管
考虑到以上问题,在停止运转期间内最好能定期作动态维护,进行短时间的空车运转。

小结:设备运行都会产生运行成本,我公司从清洁环境、循环经济方面考虑,设计了此降低设备运行成本的方案;此方案不论是对矿山企业本身,还是对所倡导得节约型社会在矿山领域均具有使用、参考、借鉴价值!

秦皇岛威立雅环保科技有限公司

大气粉尘治理    技术组

20119

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