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中央集尘处理系统在煤化工行业粉尘处理中的应用

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中央集尘系统

一、煤化工行业对粉尘污染治理的紧迫性

在2006年底,国家发改委出台的《煤化工产业中长期发展规划征求意见稿》规划了全国七大煤化工基地,煤化工产业已经成为许多地区发展的新的经济增长点。据报道,自2013年起,新疆就开始逐步实施“千百亿工程”,重点打造包括新型煤化工和电力在内的8个超千亿产业集群。

煤化工行业的粉尘危害主要集中在三个方面,一是大气污染,二是粉尘爆炸,三是引发尘肺、呼吸系统肿瘤等严重的职业病。在我国实际的严重尘肺病患者有120万之多,占到全世界尘肺病患者的一半以上,每年因此死亡的人数超过4000人,每年由此引起的直接损失超过80亿元。随着煤化工产业的发展,产业带来的粉尘污染愈加突出,工作环境的粉尘对人身的危害也更加严重,对于行业的粉尘治理也更加迫切。

二、行业粉尘的特性及现有除尘设备的不足

煤化工企业的生产活动(包括生产与清扫等)过程中产生的粉尘有浮尘和积尘,大体上可以分为三类:无机性粉尘(矿物性粉尘,如煤岩粉、矽尘、煤粉等;金属性粉尘如铁粉、铝粉等及其化合物;人工无机粉尘,如水泥,金刚砂等),人工合成有机粉尘。

本行业粉尘的特点也比较明显,

一是粉尘的粒子分散度与质量分散度都比较大。粉尘被吸入肺的机会就愈多,对人体危害也愈大。同时粉尘的分散度较高,单位体积总表面积越大,理化活性越高,易与空气中的氧气发生反应而引起粉尘的自燃或爆炸。

二是粉尘的吸湿性较大。粉尘的吸湿性是选用除尘设备的主要依据之一。粉尘吸湿性太大会显著降低除尘效率,此性质的粉尘对除尘系统有很高的要求。

三是粉尘、煤尘的易燃易爆性。高分散度的煤炭粉尘具有爆炸性,煤的炭化程度越低,挥发分越高,煤尘的爆炸性就越强。我国传统煤矿中90%矿井的煤尘具有爆炸性危险性。煤化工企业使用的褐煤较多,褐煤燃点较低,通常为300-400℃,在特定情况下堆积两个月以上是容易发生自燃。

目前,在煤化工行业大多数企业已经在生产工艺、设备、物料、操作条件及方式等多个方面采取了治理措施。如消除或减弱粉尘发生源、通风排尘、增设吸尘净化设备消除和净化空气中的粉尘,并防止二次扬尘。并在在个人防护上配载不同类型的防尘口罩、呼吸器、特种工作服等。

目前广泛采用的这些处理方式,在取得了很大效果的同时也都存在较大的不足。

1、消除尘源:受到生产工艺限制;投入巨大;仍然会有相当大量的粉尘形成。

2、湿法防尘:粉尘遇水后很容易吸收、凝聚、增重,这样可大大减少粉尘的产生及扩散,改善作业环境的空气质量,但是会造成二次水污染;使用场合受限很大。

3、通风除尘:是目前工业生产中应用最为普遍、效果也较好的一种技术措施。不足之处是水平管道容易堵塞,吸尘颗粒范围比较小,多数应用在工艺过程中,对工作面及工作场所中由于加工或清洁造成的杂物、切削粉末、二次扬尘无法处理。

三、高负压中央集尘系统的特点

高负压中央集尘系统由吸尘主机、自控系统、吸尘管路、吸尘操作件等部分组成。根据粉尘类型与处理规模的选定主机,依据处理环境和使用工况确定管路及吸尘操作组件。

此系统的特点,

1、选用法国进口的旋涡泵,实现系统的高负压,系统最高管口吸尘风速可达60m/s。

2、通过自有专利的管道接口技术,避免了管道堵塞,并且是吸入物涵盖了粉尘和颗粒,颗粒物可是直径可达5公分。

3、采用中央集尘处理与分散管道布局实现了吸尘工作点位的网络化和层进化(如图),最大限度的提高了能效和工作效率。

4、高度智能化的自动控制系统,可以实现自动反吹除尘,远程启停控制,吸尘末端工作触发控制、更换滤芯自动报警等功能。

5、粉尘处理的高效性,通过多级除尘,实现了粉尘、颗粒、含油粉尘、有毒粉尘、易燃粉尘的处理。

6、高安全性与可靠性。

四、在内蒙古多伦某煤化工企业中的应用

内蒙古多伦某煤化工企业受粉尘污染困扰多年,随着企业的社会责任意识的提高,对环保越来越重视,一直在探求适合企业现实条件的粉尘处理系统。当地海拔1277米,属中温带半干旱大陆性气候,春季干旱降雨少,大风吹蚀地表土,易形成沙尘暴,冬季漫长而寒冷,并经常伴有大雪和霜冻。年温差最大可达74.6℃。

需处理粉尘包含煤尘、灰尘、煤粉(温度高时易闷燃)。含尘空气含粉量10%,最大湿度可达95%,且具有粘着性。煤粉物料直径≤3mm,堆密度500-750kg/m3,煤灰物料直径<15μm,堆密度300-700kg/m3。工艺要求设备室外使用,主机使用寿命20年,系统须满足3个吸料口同时使用,最大吸尘距离不小于300米,且在气化区域防爆等级ExdIICT4。

仔细分析计算当地环境对风压、空气流速以及对含尘空气的影响,确定系统配置风机最大风量3660m3/h,负压55KPa,平均物料输送量20t/h,过滤面积40m2。系统采用离心分离与布袋除尘相结合的多级组合过滤型式。在输送管道和连接部位,选用了专利结构。

结语:高负压中央集尘系统在粉尘防治领域中前景与展望

随着政府和社会对空气污染的重视,从煤化工、半导体、家具生产到普通行业的工作环境,都会要求粉尘回收与处理。一反面是治理雾霾、防治大气污染的手段之一,另一方面也是以人为本、文明生产的要求。从2005年至今,中央集尘处理系统在各行业车间及环境粉尘处理领域都实现了应用,共涉及真空吸尘(真空清扫)项目80多个,涉及电子半导体、化工、制药、包装、食品、粮食加工、光伏太阳能、LED、有色金属冶炼、光纤、复合材料、机械制造等行业。在碎石料、颗粒料、塑片料、垃圾料、易爆粉尘和有毒粉尘的收集处理中积累了丰富的技术经验和大量的实践经验,形成五个系列以及三个特种行业的吸尘系统产品。可以预见,基于高负压的中央集尘处理系统的应用前景广阔,必将成为环保领域的又一个重要的细分市场。

来源:上海沃森环保股份有限公司

 




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