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中央集塵處理系統在煤化工行業粉塵處理中的應用

發布時間:2014/6/17

中央集塵系統

一、煤化工行業對粉塵污染治理的緊迫性

在2006年底,國家發改委出臺的《煤化工產業中長期發展規劃征求意見稿》規劃了全國七大煤化工基地,煤化工產業已經成為許多地區發展的新的經濟增長點。據報道,自2013年起,新疆就開始逐步實施“千百億工程”,重點打造包括新型煤化工和電力在內的8個超千億產業集群。

煤化工行業的粉塵危害主要集中在三個方面,一是大氣污染,二是粉塵爆炸,三是引發塵肺、呼吸系統腫瘤等嚴重的職業病。在我國實際的嚴重塵肺病患者有120萬之多,占到全世界塵肺病患者的一半以上,每年因此死亡的人數超過4000人,每年由此引起的直接損失超過80億元。隨著煤化工產業的發展,產業帶來的粉塵污染愈加突出,工作環境的粉塵對人身的危害也更加嚴重,對于行業的粉塵治理也更加迫切。

二、行業粉塵的特性及現有除塵設備的不足

煤化工企業的生產活動(包括生產與清掃等)過程中產生的粉塵有浮塵和積塵,大體上可以分為三類:無機性粉塵(礦物性粉塵,如煤巖粉、矽塵、煤粉等;金屬性粉塵如鐵粉、鋁粉等及其化合物;人工無機粉塵,如水泥,金剛砂等),人工合成有機粉塵。

本行業粉塵的特點也比較明顯,

一是粉塵的粒子分散度與質量分散度都比較大。粉塵被吸入肺的機會就愈多,對人體危害也愈大。同時粉塵的分散度較高,單位體積總表面積越大,理化活性越高,易與空氣中的氧氣發生反應而引起粉塵的自燃或爆炸。

二是粉塵的吸濕性較大。粉塵的吸濕性是選用除塵設備的主要依據之一。粉塵吸濕性太大會顯著降低除塵效率,此性質的粉塵對除塵系統有很高的要求。

三是粉塵、煤塵的易燃易爆性。高分散度的煤炭粉塵具有爆炸性,煤的炭化程度越低,揮發分越高,煤塵的爆炸性就越強。我國傳統煤礦中90%礦井的煤塵具有爆炸性危險性。煤化工企業使用的褐煤較多,褐煤燃點較低,通常為300-400℃,在特定情況下堆積兩個月以上是容易發生自燃。

目前,在煤化工行業大多數企業已經在生產工藝、設備、物料、操作條件及方式等多個方面采取了治理措施。如消除或減弱粉塵發生源、通風排塵、增設吸塵凈化設備消除和凈化空氣中的粉塵,并防止二次揚塵。并在在個人防護上配載不同類型的防塵口罩、呼吸器、特種工作服等。

目前廣泛采用的這些處理方式,在取得了很大效果的同時也都存在較大的不足。

1、消除塵源:受到生產工藝限制;投入巨大;仍然會有相當大量的粉塵形成。

2、濕法防塵:粉塵遇水后很容易吸收、凝聚、增重,這樣可大大減少粉塵的產生及擴散,改善作業環境的空氣質量,但是會造成二次水污染;使用場合受限很大。

3、通風除塵:是目前工業生產中應用最為普遍、效果也較好的一種技術措施。不足之處是水平管道容易堵塞,吸塵顆粒范圍比較小,多數應用在工藝過程中,對工作面及工作場所中由于加工或清潔造成的雜物、切削粉末、二次揚塵無法處理。

三、高負壓中央集塵系統的特點

高負壓中央集塵系統由吸塵主機、自控系統、吸塵管路、吸塵操作件等部分組成。根據粉塵類型與處理規模的選定主機,依據處理環境和使用工況確定管路及吸塵操作組件。

此系統的特點,

1、選用法國進口的旋渦泵,實現系統的高負壓,系統最高管口吸塵風速可達60m/s。

2、通過自有專利的管道接口技術,避免了管道堵塞,并且是吸入物涵蓋了粉塵和顆粒,顆粒物可是直徑可達5公分。

3、采用中央集塵處理與分散管道布局實現了吸塵工作點位的網絡化和層進化(如圖),最大限度的提高了能效和工作效率。

4、高度智能化的自動控制系統,可以實現自動反吹除塵,遠程啟停控制,吸塵末端工作觸發控制、更換濾芯自動報警等功能。

5、粉塵處理的高效性,通過多級除塵,實現了粉塵、顆粒、含油粉塵、有毒粉塵、易燃粉塵的處理。

6、高安全性與可靠性。

四、在內蒙古多倫某煤化工企業中的應用

內蒙古多倫某煤化工企業受粉塵污染困擾多年,隨著企業的社會責任意識的提高,對環保越來越重視,一直在探求適合企業現實條件的粉塵處理系統。當地海拔1277米,屬中溫帶半干旱大陸性氣候,春季干旱降雨少,大風吹蝕地表土,易形成沙塵暴,冬季漫長而寒冷,并經常伴有大雪和霜凍。年溫差最大可達74.6℃。

需處理粉塵包含煤塵、灰塵、煤粉(溫度高時易悶燃)。含塵空氣含粉量10%,最大濕度可達95%,且具有粘著性。煤粉物料直徑≤3mm,堆密度500-750kg/m3,煤灰物料直徑<15μm,堆密度300-700kg/m3。工藝要求設備室外使用,主機使用壽命20年,系統須滿足3個吸料口同時使用,最大吸塵距離不小于300米,且在氣化區域防爆等級ExdIICT4。

仔細分析計算當地環境對風壓、空氣流速以及對含塵空氣的影響,確定系統配置風機最大風量3660m3/h,負壓55KPa,平均物料輸送量20t/h,過濾面積40m2。系統采用離心分離與布袋除塵相結合的多級組合過濾型式。在輸送管道和連接部位,選用了專利結構。

結語:高負壓中央集塵系統在粉塵防治領域中前景與展望

隨著政府和社會對空氣污染的重視,從煤化工、半導體、家具生產到普通行業的工作環境,都會要求粉塵回收與處理。一反面是治理霧霾、防治大氣污染的手段之一,另一方面也是以人為本、文明生產的要求。從2005年至今,中央集塵處理系統在各行業車間及環境粉塵處理領域都實現了應用,共涉及真空吸塵(真空清掃)項目80多個,涉及電子半導體、化工、制藥、包裝、食品、糧食加工、光伏太陽能、LED、有色金屬冶煉、光纖、復合材料、機械制造等行業。在碎石料、顆粒料、塑片料、垃圾料、易爆粉塵和有毒粉塵的收集處理中積累了豐富的技術經驗和大量的實踐經驗,形成五個系列以及三個特種行業的吸塵系統產品。可以預見,基于高負壓的中央集塵處理系統的應用前景廣闊,必將成為環保領域的又一個重要的細分市場。

來源:上海沃森環保股份有限公司

 

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