濃海水在石灰石貨場除塵上的應用

安 永，閆衛華，郭志剛

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

參考文獻

濃海水在石灰石貨場除塵上的應用

安 永，閆衛華，郭志剛

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

通過介紹濃海水在石灰石貨場除塵的改造應用，實現了冬季濕法除塵；用濃海水替代專用防凍液，減少了生產費用的支出。

石灰石；貨場；濃海水；粉塵；除塵

我公司石灰車間石段工序主要任務是將鐵運以及汽運到廠的石灰石及焦炭由貨場運輸至各石焦儲倉，由于石灰石受物料之間碰撞產生細小的顆粒，卸車、運輸以及下落進入料倉的過程中會產生大量飛揚的粉塵，嚴重影響環境和職工的身心健康。夏季的物料除塵依靠貨場噴水來實現，除塵效果不錯，但冬季因噴水會造成物料結凍、皮帶打滑等故障，嚴重影響生產的正常運行，導致冬季不能使用濕法除塵，因此冬季貨場粉塵嚴重超標。

1 除塵方法介紹以及選擇

1.1 除塵方法

除塵依據其作用力原理情況可分為干式除塵和濕式除塵。其中干式除塵又分為重力除塵(如重力除塵器)、慣性力除塵(如慣性除塵器)、離心力除塵(如旋風分離器)、靜電力除塵(如靜電除塵器)、慣性力和擴散力以及篩分除塵(如袋式除塵器)；濕法除塵分為慣性力和擴散力與凝聚力除塵(如噴淋式除塵器、文式管除塵器)、靜電力除塵(如濕式電除塵器)。

1.2 除塵方法選擇

石灰車間石段粉塵主要是產生在石灰石卸車以及運輸過程中，受現場設備布置空間所限，沒有增設除塵設備的合適空間，因此干法除塵所需設備不能進行有效的安裝，只有考慮濕法除塵。而濕法除塵中的靜電力除塵以及慣性力除塵也需要安裝成套大型設備，項目投資及運行能耗較大，噴淋式除塵具有投資少、能耗低、操作方便、控制面廣等特點，因此選擇噴淋式除塵最為適合我公司的實際情況。

1.3 噴淋液的選擇

在夏季時使用中水對物料在卸車前進行噴淋，冬季因氣溫較低，中水會造成物料凍結，影響物料的運輸以及使用。因此選擇耐低溫較強的除塵液方可滿足實際生產要求。專用防凍液單價高、用量大，會給純堿生產造成一定的費用支出，增加生產成本。我公司目前生產系統中使用濃海水化鹽，利用其鹽的含量，來降低生產成本。濃海水中鹽分較高，在冬季時不易凍結。經取樣低溫試驗，我公司使用濃海水在-15 ℃時8 h凍結，將凍結的濃海水取出放置在常溫狀況下，20 min出現顆粒分層融化，1 h后呈具有一定流動性的冰水混合物。鑒于貨場除塵只是在鐵運以及汽運進場后進行一定量的噴淋，每天的使用量約15～20 m3，因此選定使用濃海水做為冬季貨場除塵的除塵液。

2 除塵裝置的實施方案

2.1 噴頭的結構設計

原噴頭使用DN100的管道上均布3～5個DN50的短管制成的噴嘴進行噴淋，效果不太理想，因此在此次改造過程中對噴頭進行了重新設計。噴頭噴嘴的個數根據管道液體流量、流速確定。依據現場情況共設計四種樣式，分別為水簾式、花灑式、列管式(東西方向、南北方向各一種)，噴頭長度一致且兩側均需加裝法蘭，便于試驗時的拆裝(如圖1)。

圖1 噴頭的四種結構

2.2 取水位置及流程

目前濃海水在重堿車間吸收塔以及板式換熱器使用，分為上水以及回水，上水壓力0.45 MPa，溫度27～28 ℃；回水壓力0.1～0.15 MPa，溫度37～38 ℃。經生產部考慮整體系統生產平衡后，確定使用吸收塔回水。根據現場濃海水管線布置，選取鹽水車間堿液槽南側吸收塔回水總管處甩頭與原氯化鈣冷凝液管線對接，吸收塔回水壓力較低，揚程不能滿足除塵噴水需要，因此在石灰返石皮帶房頂增加一臺DGY150-200/60管道泵提高系統壓力，管道泵出口與灰乳轉篩南側貨場現用中水管線碰頭。原氯化鈣冷凝液管線均有導淋，在吸收塔回水總管處甩頭與原氯化鈣冷凝液管線對接出增加根部閥門，同時吸收塔回水取水管線上加裝流量計，全程管道均做好防凍保溫。

2.3 貨場部分流程改造

貨場部分原流程不變，同時增加濃海水管線一條，在1#2#皮帶中間中水管線處向東延伸與貨場水泵進口對接(在濃海水壓力低時使用這條管線對濃海水進行加壓)，并將現有的火車噴淋管線由單道一條增加至三條，加裝閥門，以便控制水量。貨場兩側配置排水溝，噴灑在物料上的濃海水由下部排水溝自流至儲罐進行回收，由泵送入噴淋系統進行回收利用。

2.4 自動化控制方案

1)加裝流量計以及壓力計，并將數據引入石段DCS系統和生產網。

2)為了便于管道泵的操作和能夠及時發現問題，管道泵開、關操作按鈕、運行指示、電流指示需引入石段DCS系統和生產網。

3)在二、三道噴頭根部閥門處安裝氣動閥門，同時再增加監控攝像頭，氣動閥門控制引入石段DCS系統，實現遠程自動化控制噴水。

4)自動化控制方案：在火車或汽車進入貨場，需要噴水除塵時關閉對應管線導淋氣動閥門，開啟給水氣動閥門；噴水結束后關閉進水氣動閥門并打開噴頭處導淋氣動閥門。管道泵的啟停根據管網壓力，當噴水時的管網壓力低于0.3 MPa時，開啟管道泵對管道進行加壓。

3 除塵裝置的使用效果

2016年10月濃海水除塵項目實施，石段在卸車以及上料過程中的粉塵已得到有效控制?，F場進行濃海水在上料過程中停止與投用之間的對比試驗，效果較明顯；流程改造過程中，將原氯化鈣冷凝液這條廢棄管線進行了再利用，降低了改造費用。項目實施后有效解決了貨場物料冬季無法除塵的難題，有效的治理現場粉塵，達到環保要求。同時改善了職工的工作環境，減少冬季物料卸車以及運輸過程中的粉塵污染，提升了公司形象。

參考文獻

[1] 張殿印.除塵器手冊[M].北京：化學工業出版社，2014

[2] 莊凌云，陳滿科.除塵系統管路的設計與調整[J].有色礦山，2002(4)

TQ114.16

B

1005-8370(2017)03-43-02

2017-04-17

安永，石灰車間副主任工程師，化工工程師，從事化工生產技術管理20多年。