专业化煤炭码头环保设备的研究与探索

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  中图分类号:F407.21文献标识码:A
  一、专业化煤炭码头的环保现状。一、专业化煤炭码头的环保现状。一、专业化煤炭码头的环保现状。一、专业化煤炭码头的环保现状。
  1、专业化煤炭码头环保的概述:
  煤炭码头环境保护顾名思义就是保护环境,其主要内容就是防止、减少煤炭洒漏、煤粉
  尘扬尘与扩散等对环境的污染和影响。狭义而言,港口煤炭码头环境保护主要是保护环境。
  其形式有:①污水处理;②喷水降尘;③降低噪音;④绿化。广义而言,港口煤炭码头环境
  保护是保护自然环境和工作环境。其形式有:①污水处理;②喷水降尘;③降低噪音;④绿
  化;⑤温控、湿控;⑥防风、防水、防滑;⑦防视觉疲劳(夜间照明、反光服);⑧防碰撞、
  防高空坠物(通道、栈桥);⑨防火(防自燃)、防爆;⑩防鼠害。这里我们只研究狭义范围内
  的环境保护问题。
  近年来,随着经济的发展,能源的紧迫需求,带动了煤码头的迅速发展。与此同时,也
  带来了严重的环境污染问题。其中主要原因是我国煤码头一般都是露天作业,且中转运输过
  程中,80%以上均会出现洒漏煤、易起尘问题,对整个码头乃至工作、生活环境造成了空气
  污染、水污染等严重问题,造成的损失无法估量。
  2、专业化煤炭码头环保治理的特点:
  1)、作业工艺多,治理区域广,治理情况复杂。
  2)、原有环保标准及环保设备大多采用当年国家的对应标准实施和执行,相应的管理制
  度和治理方案已经不能满足当今煤炭港口环境保护的新要求。
  3)、与其他领域有所区别,煤炭码头扬尘的污染大多属于无组织排放,抑尘治理难度较
  大。
  4)、煤炭洒落、扬尘污染等原因较多,治理范围广、情况复杂。
  5)、传统环保治理方案较单一,较难将一个区域问题进行统筹规划、综合治理。
  6)、传统的洒水除尘设施设备耗水量大,且受季节影响大。
  7)、煤炭港口人员环保意识淡薄,在环保设备的自主创新意识方面没有得到足够的重视。
  3、专业化煤炭码头环保设备研究的必要性:
  目前国内外煤炭运输的环境治理主要是以防为主,以除为辅,即尽量利用化学方法在煤
  炭制造中提高煤炭的质量、减少环境污染,但在码头运输环节中,由于气候条件、工况条件
  等制约因素,有效的物理治理措施还很少。
  根据煤炭码头近几年环境问题总结分析,不论是防止、减少煤炭洒漏还是煤粉尘扬尘与
  扩散;不论是环保意识的淡薄还是设施设备的落后,其实均反映在相应的设施设备老化、失
  效,对其管理、调整不到位所致。这样导致在码头装卸煤炭过程中,各个流程转接点出现不
  同程度的洒漏煤,积煤等问题,同时,传统的治理方式较被动,不能达到预防性治理的效果,
  导致煤炭的扬尘没有得到根本的治理,在后续流程中依然存在着严重的扬尘扩散问题,尤其
  是对于翻车机区域和码头区域PM10以下扬尘颗粒物的无组织排放,以及堆场区域的大颗粒扬
  尘等不能有效治理。所以专业化煤炭码头环保设备的研究势在必行。
  二、公司现有环保设备概况。二、公司现有环保设备概况。二、公司现有环保设备概况。二、公司现有环保设备概况。
  神华天津煤码头公司一期项目洒漏煤及扬尘治理设备主要包括:洒水抑尘、干式吸尘,
  煤炭转运点的清扫及导料等,其中涵盖了13个转接机房中的各类清扫器装置、地面转接点的
  导料槽装置、静电除尘装置、堆场及单机设备的洒水喷淋及清洁装置、各类污水处理及回收
  
  装置、清扫车等。在实际使用中,这些设备随着公司的运营发展、做强做大,逐渐暴露出了
  种种问题和缺陷,已经无法满足煤炭码头对环境保护的新标准和新要求。
  三、专业化煤炭码头环保设备研究思路。三、专业化煤炭码头环保设备研究思路。三、专业化煤炭码头环保设备研究思路。三、专业化煤炭码头环保设备研究思路。
  1、成立研究小组,确定研究课题:
  神华天津煤码头公司为了加大环境保护投入力度,2012年专门成立了环保专项课题研
  究小组,确定将专业化煤炭码头环保设备研究与应用作为长期的研究课题,深挖专业化煤炭
  码头的污染源头,分区域查摆问题,积极探索运用新技术、新材料、新工艺解决码头污染问
  题。
  2、制订课题大纲,确定研究思路:
  专业化煤炭码头装卸一般分为翻—堆和取—装两大工艺,煤炭的提升转运是造成煤炭洒
  漏及扬尘污染的关键原因,所以要解决污染问题需要按照煤炭运输的流程工艺出发,沿着煤
  炭输送和转运等空间和时间的位移,发掘污染源点并找到治理措施。课题研究初始,课题组
  就制定了研究大纲,明确了研究方向、研究目标,制定了研究原则,确定了课题研究组织机
  构和实施计划安排,为课题的有序进行奠定了良好的基础。
  3、污染问题的区域划分:
  按照不同作业区域性质的划分,我们将作业现场划分为四大治理区域:翻车机区域、堆
  场区域、码头区域、皮带机沿线。并确定了课题实施的切入点:
  1)、翻车机设备的扬尘及地坑皮带的洒漏。
  2)、堆、取料机作业过程中的洒漏及扬尘。
  3)、堆场堆存情况下的扬尘。
  4)、码头装船机作业过程中的洒漏及扬尘。
  5)、皮带机导料槽处的洒漏及扬尘。
  6)、皮带机头部清扫提升及改向滚筒磨损的防护。
  7)、转接机房特殊煤种情况下的堵料及扬尘治理。
  8)、皮带机驱动站扬尘的防治。
  9)、转接机房集尘收集的应用。
  10)、辅助系统环保的提升。
  4、课题研究面对的难题:
  1)、原有洒水除尘设备在治理扬尘上效果不佳,且冬季港区范围内洒水除尘系统停止供
  水,所以冬季扬尘更加严重,治理難度加大。
  2)、由于现阶段各个煤炭码头的环保水平相差不多,所以可以借鉴的先进技术方案不多。
  3)、在改造提升过程中,新设备的改造可能会与原有设施设备发生干涉,对现场实施造
  成一定的难度。
  四、环保设备研究与应用的探索和实践。四、环保设备研究与应用的探索和实践。四、环保设备研究与应用的探索和实践。四、环保设备研究与应用的探索和实践。
  2012年至今约一年半的时间里,课题研究按照既定的区域划分和切入点入手,考察调研
  各个专业化煤炭港口与环保设备专业厂商,力求利用新技术、新材料、新工艺将原有环保方
  案逐一进行更新、改造、提升。2013年公司针对环保提升课题,研究并实施了12项设备创新
  改造项目,投入约680余万元,2014年我们将继续加大环保投入力度,继续推广、复制环保
  课题研究的成熟技术项目,逐渐描绘出一套专业化煤炭码头环保设备的综合治理方案,并勾
  
  勒出一幅专业化煤炭码头环保设备的蓝图。
  1、专业化煤炭码头环保设备的蓝图构想:
  (1)、翻车机区域:煤炭从翻车机翻卸下落到地面皮带机过程中,扬尘污染非常大,按
  照煤炭输送流向,2013年我们从翻车机上部、中部、底部分别实施了“CD3/CD4翻车机干雾
  抑尘”、“漏斗层上机液压管路封堵”、“翻车机地坑内部驱动层、漏斗层的地面吸尘系统”、
  “BF地面皮带机系统导料槽新型防尘帘改造”等项目。实现粉尘浓度抑制率90%以上,节约
  用水量50%以上,有效实现了冬季抑尘。同时,结合地坑皮带机静电除尘器,每日增加粉尘
  收集量约2吨。2014年我们将继续研究“CD1/CD2翻车机干雾抑尘”、“地坑皮带机爬坡段干
  雾抑尘的可行性”,力争实现翻车机区域从上到下的6级抑尘体系。
  翻车机区域从上到下翻车机区域从上到下翻车机区域从上到下翻车机区域从上到下6666级抑尘体系级抑尘体系级抑尘体系级抑尘体系
  (2)、堆场区域:按照煤炭从堆到取,以及在堆场的静态储存过程,2013年我们先后研
  究实施了“堆料机的清扫器升级改造”、“取料机的导料槽延长改造”、“移动式远程射雾器
  的改造”、等项目。有效减少了堆、取料机坝基洒落煤、取料机中心漏斗严重洒漏、扬尘扩
  散等污染问题。2014年我们将继续研究“堆料机干雾抑尘系统”、“取料机干雾抑尘系统”、
  “堆场喷枪站升级”、“堆场防风网立体抑尘”等项目的可行性。这样在堆场区域建立起一
  套“由外至内、从堆到取、化被动为主动”的7级立体抑尘体系。
  
  堆场区域从外到内、从堆到取堆场区域从外到内、从堆到取堆场区域从外到内、从堆到取堆场区域从外到内、从堆到取7777级抑尘体系级抑尘体系级抑尘体系级抑尘体系
  (3)、码头区域:
  由于神华天津煤码头公司面临邮轮母港,所以码头作业区域是环保的重中之重。2013年
  我们分别研究实施了“码头西侧BM皮带机导料槽防尘帘改造”、“装船机清扫器的升级改造”、
  “装船机加装接煤板改造”、“码头BM头部漏斗卸料优化”等项目。有效地减少了煤炭在码
  头转运、装船过程中,码头面以及船舱夹板上的洒漏、扬尘污染。2014年我们将研究装船
  机系统的干雾抑尘改造以及装船机悬臂卸料漏斗改造,此项改造在港口行业也属罕见,如果
  实施成功不仅可以实现装船作业区域扬尘抑制率80%以上,装船机悬臂洒漏煤炭的有效收
  集,将无组织排放有效地抑制在装卸的转运点附近,避免扬尘的扩散;而且能够实现冬季抑
  尘,实现码头从西到东的5级抑尘体系。
  
  码头区域从西向东码头区域从西向东码头区域从西向东码头区域从西向东5555级抑尘体系级抑尘体系级抑尘体系级抑尘体系
  (4)、皮带机沿线:
  按照煤炭从上到下转运的顺序,2013年我们先后研究实施了“皮带机系统清扫器升级
  改造”、“皮带机转接点中部漏斗堵料的防治-空气炮的研究与应用”、“皮带机导料槽新型防
  尘帘的应用”、“皮带机驱动站抑尘围挡的应用”、“除尘器卸灰钢房的应用”等项目。有效地
  减少了皮带机回程面煤饼洒漏约80%,并有效抑制了皮带转运点和驱动站的扬尘污染。在
  2014年我们将继续针对皮带机沿线的扬尘问题深入研究,计划实施“转接塔内吸尘系统的
  应用”、“T3、T13转接机房清洁煤炭抑尘改造”等项目,未来我们还将继续研究“皮带机导
  料槽的干雾抑尘的可行性”。这样我们将利用先进的环保抑尘工艺,提升皮带机系统的环保
  设备辅助效能,实现皮带机沿线从上到下转运过程中的7级抑尘体系。这将有效减少皮带机
  沿线洒煤量约80%,减少沿线转接点扬尘量约85%,并针对粘煤、块煤等特殊煤种,有针对
  性地减少堵料几率,有效抑制块煤的粉尘扩散,并实现皮带机沿线无组织排放的抑尘和收集。
  
  皮带机沿线从上到下皮带机沿线从上到下皮带机沿线从上到下皮带机沿线从上到下7777级抑尘体系级抑尘体系级抑尘体系级抑尘体系
  2、几个主要的环保实施项目经济效益预测:
  (1)、翻车机干雾抑尘改造项目:
  1)、直接效益预测
  A、实现冬季翻车机区域抑尘,减少清扫人员的劳动强度,改善现场作业人员的劳动环
  境,降低职业病发生的几率;
  B、有效治理1~10微米细小颗粒,减少粉尘排放量,粉尘抑制率达95%以上,为公司的
  环保、绿色港口奠定坚实基础;
  C、节能降耗,减少用水量。按年吞吐量4500万吨C80计算,年卸车约9700列,年洒
  水系统开启9个月计算,两套翻车机系统一年洒水量减少1.53万吨,按10元/吨计算,金
  额节约15.3万元。(原喷水装置每列车耗水量5吨,使用干雾抑尘装置后,用水量为原喷水
  量最多用0.8t,一列车节约用水至少4.2吨。)
  2)、间接效益预测:
  A、改善周围环境,降低了粉尘对大气的污染,提高空气质量,创造了广泛的社会效益;
  B、减少煤炭热值损失。按年吞吐量4500万吨计算,年洒水系统开启9个月计算,两套
  翻车机系统减少年热值损失相当于煤炭1.13万吨,按400元/吨计算,金额节约395.5万元。
  (注:因大量使用中水除尘,使煤炭热值大量损失,统计数据表明,煤炭含水量每增加1个百
  分点,煤热值损失30-50大卡,按煤热值6000大卡、热值损失40大卡计算,相当于煤炭损
  失0.67%。使用干雾抑尘装置除尘,按2吨水/1万吨煤含水量计算,只增加含水量0.02个
  百分点,比原喷水除尘系统含水量减少0.1个百分点,相当于减少煤炭损失0.067%。)
  (2)、皮带机导料槽新型防尘帘改造项目:
  1)、直接经济效益
  公司当前共有36条皮带,其中地面导料槽有33处,按照公司年吞吐量4500万吨,改
  造前、后的导料槽万吨洒煤量分别为20kg、4kg,煤价500元/吨计算,公司一年皮带机导
  
  料槽处的洒漏量减少792吨,直接经济效益约为39.6万元。
  2)、间接经济效益
  A、可以大大减少清扫人员劳动强度。
  B、减少职业病几率。通过改造前后的皮带机导料槽万吨作业洒煤量的对比发现,改造
  后的皮带机导料槽区域的煤粒、煤尘洒漏量为改造前的20%,作业现场环境有了很大的改善,
  同时减少清扫及维护人员发生职业病几率。
  C、节能减排。通过改造前后的皮带机导料槽万吨作业洒煤量的对比发现,改造后的皮
  带机导料槽区域的煤粒煤尘洒漏量与改造前的导料槽区域的煤粒煤尘洒漏量减少80%以上。
  D、提升环保绿色港口。改造前,由于皮带机导料槽两侧挡料胶皮不能与皮带保持时时
  接触,在挡料胶皮与皮带间隙,洒漏直径1~3mm的微小颗粒及粉尘,造成皮带沿线煤粒、煤
  尘污染严重。改造后,由于新增的防尘帘能够保证与皮带保持时时接触,且使用寿命较长,
  满足使用要求,为公司提升环保绿色港口奠定坚实基础。
  (3)、新型清扫器的改造项目:
  1)、直接经济效益
  公司当前共有36条皮带,按照公司年吞吐量4500万吨,改造前、后的皮带机清扫器区
  域万吨洒煤量分别为60kg、20kg,煤价500元/吨计算,公司一年皮带机清扫器区域的洒漏
  量减少1980吨,直接经济效益约为99万元。
  2)、间接经济效益
  A、减少清扫人员劳动强度。改造前,根据清扫人员对6月份的皮带機作业情况统计,
  平均每天皮带机清扫器区域洒煤量分别为100kg~150kg,计算该区域万吨作业洒煤量分别约
  为61.8kg,需要每天清扫人员进行清理。改造后,根据清扫人员对6月份作业情况统计,
  计算该区域万吨作业洒煤量不到为8.17kg,大大减少清扫人员劳动强度。
  B、减少职业病几率。通过改造前后的皮带机清扫器区域万吨作业洒煤量的对比发现,
  改造后的该区域区域的煤粒、煤尘洒漏量为改造前的20%,作业现场环境有了很大的改善,
  同时减少清扫及维护人员发生职业病几率。
  C、节能减排。通过改造前后该区域万吨作业洒煤量的对比发现,改造后的皮带机该区
  域的煤粒煤尘洒漏量较改造前减少80%以上。
  D、提升环保绿色港口。通过环保提升项目的深入推进,公司向外界传递了建设绿色港
  口的决心与行动,赢得了不可估量的社会效益,为我公司建设环境友好型企业打下了坚实的
  基础。
  3、专业化煤炭码头环保的综合治理理念:
  (1)、专业化煤炭码头环保的改革之路一方面需要利用先进工艺、先进材料、创新技术
  研发等手段进行环保设备的研发与投入;另一方面需要切实依照技术改造对已有的设备管理
  制度及操作保养手册进行更新完善,形成设备促进制度更新,制度保障设备运行的良性循环。
  (2)、另一方面还需要码头企业人员环保意识的提升,管理责任的强化,通过教育、宣
  传等各种手段把保护环境的理念始终贯穿于清洁生产的全过程,使得管理人员在制度制订和
  职责划分领域倾向于环保;技术人员对环保辅助型设备的重视程度提高到主力生产型设备的
  
  高度;操作人员生产作业过程中各个环节、各个岗位从关注环保出发,这样就能形成专业化
  煤炭码头自上而下的全员环保管理体系。
  总之,专业化煤炭码头环保设备的研究与探索之路任重而道远,作为技术管理工作者,
  应该将煤炭码头环保作为一项综合治理工作来对待,在有效解决设备洒漏问题的基础之上,
  深挖扬尘污染问题,开拓思路,不断将环保课题进行细化和提升,探索出一条真正适合专业
  化煤炭码头环保治理的新路子。
  2014.2
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