裝船機除塵系統的升級改造

涂建平 黃雷 王二毛

摘要：針對裝船機現有除塵系統的工作原理及存在的問題，結合生產現場的實際情況，對除塵系統進行了升級改造，后續可根據需要運用新的技術控制手段精準控制揚塵。

關鍵詞：裝船機;揚塵;除塵系統

0 引言

隨著我國環保政策的收緊與排污標準的提高，神華粵電珠海裝船碼頭現有的除塵系統已經難以滿足生產和環保方面的需求，迫切需要對裝船機的除塵系統進行升級改造，以大幅度降低現場作業揚塵污染。

1 現有除塵系統所存問題

1.1 ? ?除塵系統原理

現有除塵系統原理：碼頭廊道水槽上水（水泵房中壓）→裝船機吸水泵吸水（觸發水箱液位計低水位信號后，吸水泵自動啟動）→水箱儲存水（觸發水箱液位計高水位信號后，吸水泵自動停止）→增壓泵和空壓機、氣霧機啟動（手動開啟或自動模式下啟動，建立噴水、噴霧壓力）→軟管硬管轉運管路（含超壓回流保護回路）→尾部導料槽入口和出口噴霧（停用）→頭部導料槽入口噴霧（停用）→溜筒底部噴頭（壓力建立完成后形成噴霧）。

1.2 ? ?除塵系統存在的問題

1.2.1 ? ?空壓機系統老化

空壓機已經運行了5年，經過日曬雨淋，加上受現場煤灰等環境因素影響，空壓機經常報高溫故障，維修保養所需時間比較長，維修頻次也大幅增加。因此，設備在作業時，除塵系統不能及時運行，極大地影響了碼頭生產環境。

1.2.2 ? ?氣霧機系統管路問題

氣霧機管路經常脫落、破損，氣霧機無法正常運行，導致噴嘴處常常出現高壓水柱，無法形成噴霧，導致無法壓制揚塵。

1.2.3 ? ?增壓泵壓力不足

廠家所設計的增壓泵壓力不足，碼頭稍微起風，噴嘴處所形成的噴霧就被吹散，無法起到相應的作用且浪費水資源。

1.2.4 ? ?噴嘴布局不合理

只在拋料板前設有溜筒噴嘴，后方沒有，當風向變化時，拋料板后面和側面就會出現揚塵，同時頭部導料槽和尾部導料槽的除塵系統也因各種原因停用。

1.2.5 ? ?噴嘴容易堵塞

廠家所用的噴嘴選型不合理，容易堵塞。經過現場觀察和總結維修記錄，平均每兩周就要清理一次噴嘴，平均每臺機需要清理2 h，大大增加了維修班的維修壓力。

2 高壓除塵系統改造

由于舊除塵系統設備多，系統設計比較復雜，長時間運行后導致故障率比較高，且不易維修保養，所以設計了高壓除塵系統，其工作原理為：碼頭水槽上水→吸水泵吸水→水箱儲存水→多級增壓泵啟動→轉運管路（含超壓回流保護回路）→溜筒底部噴霧。高壓除塵系統主要是用多級增壓泵取代空壓機和氣霧機。

2.1 ? ?增壓泵選型

增壓泵選型非常重要，經過設計計算和現場測試，現場多級增壓泵需要選擇功率在5.5 kW以上的增壓泵。

2.2 ? ?管路改造

重新對頭部導料槽和尾部導料槽、溜筒出口的管路布局進行設計，特別是溜筒出口，務必保證其灑水時能覆蓋360°。

2.3 ? ?噴嘴選型

噴嘴選型需要從噴射角度、形狀、流量、易清潔度和是否便于更換等方面考慮，避免再次出現每兩周需要清理一次噴嘴的情況。經過測試，本次設計選用扇形噴嘴，水耗實測在合理范圍內。裝船機除塵系統水耗實測如表1所示。

2.4 ? ?高壓除塵系統的優點

高壓除塵系統具有結構簡單、成本低、容易維修保養等特點，可大大降低除塵設備故障率，減少維修班的維保壓力。

2.5 ? ?故障率對比

裝船機除塵系統故障率如表2所示。

由表2可知，對SL2、SL3、SL4的除塵系統升級改造后，與SL1的除塵系統相比，它們的故障率大幅度降低，運行良好，除塵效果顯著。

3 降低作業揚塵的方法

3.1 ? ?技術方面

高壓除塵系統設置為自動模式和手動模式：

（1）自動模式：利用BZ皮帶秤的物料重量（超過100 t）作為物料判斷信號;利用裝船機大機行走編碼器，計算此時料流從BZ皮帶秤到大機回轉中心位置的時間，當預設計算的時間計數完成后，觸發除塵系統自動開啟信號，啟動增壓泵形成溜筒水霧。

如果出現料流間斷或流量低于100 t的情況時，除塵系統關閉延時計時。SL1-4根據常用作業錨定位置，分別預設時間。若關閉延時計時過程中，又有新物料流重量（超過100 t）觸發判斷信號，則延續噴霧狀態，直到出現關閉延時計時完成的情況，則自動關閉增壓泵，停止除塵噴霧。

（2）手動模式：在懸皮停止時，司機可以進行手動操作開啟或者關閉系統，幫助清掃班進行大機沖洗。

3.2 ? ?操作方面

（1）堆場大機司機應根據煤種的揚塵情況，控制好流量，及時打開大機的除塵系統。（2）中控根據大機司機的反饋打開軌道梁的高壓噴水系統、轉接塔里面的藥劑除塵系統和靜電除塵系統。（3）碼頭大機司機根據揚塵情況適當調節溜筒的高度和拋料板的方向。

3.3 ? ?維修方面

（1）綜合班應制定廊道水槽清洗計劃，定期清里水槽的污泥。（2）維修班周檢時務必檢查大機的除塵系統，發現管路和噴嘴堵塞等問題時需及時修理。

3.4 ? ?改進方向

（1）頭部導料槽和尾部導料槽噴霧可根據需要進行增設，增設后需要增加手動控制功能，司機可根據作業揚塵情況進行開啟或者關閉。（2）目前自動模式下，噴霧控制的時間不是很精確，存在空載噴霧現象，后期可根據需要增加GPS定位、壓力傳感器、PM顆粒檢測、超聲波傳感器等設備來精確噴霧時間。（3）在不考慮改造成本時，可以選擇其他除塵系統，但是空壓機和氣霧機的選型應該選擇結構簡單、密封性較好、耐震且易于維護保養的。SL1除塵系統運行不到一年，空壓機和氣霧機就經常出現故障，原因是其密封性和耐震性不夠，這些都會導致接頭松動或管路脫落等問題。

4 結語

本次對裝船碼頭SL2、SL3、SL4的除塵系統升級改造后，運行良好，除塵效果顯著，與SL1的除塵系統對比，故障率大幅度降低，且高壓除塵系統具有結構簡單、成本低、易維護保養等特點，能進一步推廣使用。

[參考文獻]

[1] 陳智偉，毛磊.具有除塵功能的散糧裝船溜筒[J].港口科技，2017（6）：13-17.

[2] 王彬.超聲波傳感器在裝船機灑水機構上的應用[J].港口裝卸，2009（5）：41.

[3] 田源.水泥散裝船卸料系統的收塵方案及應用[J].中國環保產業，2014（11）：23-24.

[4] 蘇雁，王鑫.裝船機臂架灑落料自動回收清潔裝置研究及應用[J].港工技術，2015（4）：13-15.

收稿日期：2020-04-29

作者簡介：涂建平（1988—），男，廣東湛江人，工程師，從事設備運維管理工作。