散货码头转接塔除尘系统方案研究

摘要：文章介绍了目前国内主要散货码头转接塔除尘系统所采用的技术方案，分析了各方案的技术特点和适用范围等的区别，着重针对采用布袋除尘和干雾抑尘的转接塔除尘系统的典型工况以及除尘系统的设备配置、装机容量和工程投资等进行技术经济比较，可供同类散货码头转接塔除尘系统的设计和施工参考。

关键词：散货码头；转接塔；除尘系统；布袋除尘；干雾抑尘 文献标识码：A

中图分类号：U651 文章编号：1009-2374（2017）07-0027-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.012

1 概述

文章简要介绍目前国内主要散货码头转接塔除尘系统所采用的技术方案，分析各方案的技术特点和适用范围等的区别，着重针对采用布袋除尘和干雾抑尘的转接塔除尘系统的典型工况以及除尘系统的设备配置、装机容量和工程投资等进行技术经济比较，可供同类散货码头转接塔除尘系统的设计和施工参考。

2 目前国内除尘技术方案简介

2.1 袋式除尘技术

袋式除尘技术是转接塔应用最多的除尘技术，也是成熟的除尘技术，是利用滤袋进行过滤除尘的技术，除尘过程为含尘气体通过滤袋过滤，再经过清灰装置使粉尘与滤袋分离。袋式除尘技术除尘设备通常采用布袋除尘器，煤炭码头应用较多的为脉冲喷吹类和分室反吹类袋式除尘器，近年来以脉冲喷吹类袋式除尘器居多，滤袋多采用覆膜滤袋。除尘效率高，对细微颗粒PM10以下粉尘除尘效率达到90%以上。但初投资较高，占用空间较大，运行维护费用高，近年有被其他除尘技术所替代

趋势。

2.2 静电除尘技术

静电除尘技术利用高压直流电源在电极间产生不均匀电场，电场内气体被电离，使粉尘在电场荷电到达电极，通过清灰装置将粉尘从电极振落至灰斗，完成除尘过程。适用于静电除尘技术的粉尘比电阻为104～1011?·cm，根据相关规范要求，高挥发分的煤种不能采用静电除尘技术。静电除尘技术除尘效率高，对细微颗粒PM10以下粉尘除尘效率仅为40%左右，而且初期投资高，占用空间大、运行维护费用较高。

2.3 水喷雾抑尘技术

普通水喷雾抑尘技术耗水量大，会使煤炭含水率增加较多，不能适应用户对含水率的要求；在北方冬季采用水喷雾抑尘技术会使煤炭结冰结块，影响输煤系统正常运行；水喷雾抑尘技术产生的水雾颗粒较大，不能很好地与粉尘结合，因此抑尘效率低，抑尘效果差。根据国内相关研究，水压力越大降尘效率越高，对于较大的粉尘颗粒（dp≥5μm）：1MPa水压下的抑尘效率最大是30%。而港内供水压力一般为0.3～0.4MPa，降尘效率很低。近年来，水喷雾抑尘技术正逐步被干雾抑尘技术、高压微雾抑尘技术所取代。

2.4 干雾抑尘技术

干雾抑尘技术是2002年在美国兴起的新型抑尘技术，2006年前后引进到国内，近年来得到了大量的应用。干雾抑尘技术利用微米级干雾抑尘装置通过高频声波将水高度雾化，形成上千上万个1～10?m大小的水雾颗粒，水雾颗粒喷射到粉尘发生点，将粉尘颗粒包围使粉尘颗粒聚结而坠落，从而达到抑尘目的。干雾抑尘技术处理的主要对象是150μm以下的粉尘颗粒，特别是直径10μm以下的可吸入性粉尘颗粒。微米级干雾抑尘系统具有以下优点：（1）在污染的源头——起尘点进行粉尘治理；（2）对10μm以下可吸入性粉尘抑尘效率高达96%以上，从而避免尘肺病危害；（3）与传统除尘系统比，设备投入少，操作方便，全自动控制，占地面积小，物料含水量几乎不增加，无二次污染；（4）除尘系统耗水量小，耗水量不到喷水抑尘用水量的1/10；（5）冬季冰点以下仍可正常使用；（6）大大降低粉尘爆炸几率（降低粉尘浓度、降低引爆温度）。干雾抑尘系统与传统布袋除尘系统相比具有投资低、占地小、能耗低及运行费用低等优点。干雾抑尘技术近年來在钢铁、煤炭、电厂、码头等行业得到了广泛应用。

综合上述各国内主要散货码头皮带机除尘系统除尘抑尘技术方案中，布袋除尘和干雾抑尘技术除尘效率高，适用范围广，可有效去除煤炭转运过程中产生的粉尘，粉尘排放完全满足相关排放标准的要求。

3 工程投资对比

以秦皇岛港股份有限公司七公司转接机房除尘系统为例，共20座转接机房。

3.1 干雾抑尘系统

3.1.1 主要设备。干雾抑尘系统主要设备有干雾机、空压机等，工程投资约为2750万元，设备规格见表1：

3.1.2 干雾抑尘系统用水、用电及粉尘排放量计算。干雾抑尘系统运行时间按330天，每天按21小时计算，同时使用率取70%，经计算，各转接机房干雾抑尘系统最大用水量为27.72m3/h，年用水量为13.45万吨；各转接机房干雾抑尘系统最大用电功率冬季为515kW，夏季为455kW，年用电量为231.3万kWh。煤尘排放量经计算为82.95吨/年。

3.2 布袋除尘系统

3.2.1 主要设备。布袋除尘系统设备主要有布袋除尘器、除尘风机、消声器、空压机等，工程投资约为1990万元，设备规格见表2：

3.2.2 布袋除尘系统用电量及煤尘排放量计算。布袋除尘系统运行时间按330天，每天按21小时计算，同时使用率取70%，经计算，各转接机房布袋除尘系统最大用电功率为1547kW，年用电量为750.39万kWh。

布袋除尘系统根据《煤炭工业污染物排放标准》，排放口煤尘浓度取80mg/m3，则煤尘排放量237.9吨/年。

3.3 干雾抑尘系统与布袋除尘系统比较

若电费按1元/kWh，煤炭按500元/吨，水费按中水2元/吨，滤袋按130元/m2，滤袋更换周期按2年，喷射单元更换周期按7年，设备折旧期按10年，则年成本对比见表3：

由上表可以看出，除尘工艺干雾抑尘系统比布袋除尘系统每年可节省447.2万元。但在北方港口试验的干雾抑尘系统还未能完全解决冬季飘雾结冰的问题，建议根据港口实际情况选择适合的除尘方案。

4 结语

本文开展的散货码头转接塔除尘系统方案研究为合理选择转接塔除尘技术方案提供了参考，为助力港口绿色可持续发展提供切实可行的技术支持。

作者简介：王伟（1984-），男，秦皇岛港股份有限公司第七港务分公司机电工程师，研究方向：港口装卸设备管理。

（责任编辑：黄银芳）