大直径粮食筒仓除尘系统改造实践与效果分析
时间：2023-06-18 12:10:04 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
◎ 许明辉，陈健璋，李健强，连小伟，孙珍满
（广东省储备粮管理集团有限公司顺德直属库，广东 顺德 528308）
按原设计，粮食筒仓的相关设备裸露在仓外，仓上除尘系统基于满足开放式环境运作，经除尘系统后溢出的残余小部分粮食粉尘能达到标准直接排放到大气。但由于新建仓型为大直径筒仓，仓上建筑结构及工艺创新，输送设备安装于仓上通廊内，原有除尘系统不能满足运行要求，粮食输送过程中产生部分粉尘外溢，容易在通廊内集聚，污染生产作业环境，同时给设备安全运行造成一定隐患[1]。因此，需要对原有的除尘系统进行升级改造。
1.1 除尘系统现状
目前，大直径筒仓仓顶粮食入仓采用的主要设备是气垫输送皮带机（产量为300 t·h-1），除尘系统为集中式除尘系统，除尘点设置在每条气垫皮带机的头部，输送机在输送粮食时产生的粉尘常在其抛料端和接收端部位产生很浓的尘云，而中间部分一般扬尘很少，同时粮食入仓端的扬尘也较轻微。原有的除尘系统无法对气垫皮带机尾部的粉尘进行收集，粮食在运输时由于皮带机搭接处落差较大，粉尘在皮带机尾部二次扬起从机尾部溢出[2]。气垫皮带机内部是正压吹风系统，原有的除尘系统吸风量不能使气垫皮带机内部在粮食输送过程中处于吸风量和吹风量的动态平衡状态，气垫皮带机在粮食输送过程中会溢出更多的粉尘，进一步加重粉尘在仓上通廊的积聚。因此，控制住输送机抛料、接收端的粉尘以及解决气垫皮带机内部风压动态平衡问题，对于减轻粮食出入仓过程中的粉尘污染具有关键作用[3]。
目前大直径筒仓仓上作业流程：A1 区为AB311→AB312→AB313，AB321 →AB322 →AB323；
A3 区为AB331→AB332→AB333→AB334→AB335，AB341→AB342→AB343→AB344→AB345。原设计除尘系统只在每条皮带机机头位置安装吸尘点，其中A1 区两台除尘器型号为MC(Y)78-1800，风量为6 000 m3·h-1，每台除尘器负责3 条皮带机头部共3 个吸尘点；
A3 区两台除尘器型号为MC(Y)104-2400，风量为10 000 m3·h-1，每台除尘器负责5 条皮带头部共5 个吸尘点。A1 区原设计除尘系统配置参数如表1 所示[4]。A3 区原设计除尘系统配置参数如表2 所示。
表1 A1 区原设计除尘系统配置参数表
表2 A3 区原设计除尘系统配置参数表
1.2 升级改造主要思路
为解决上述问题，本次对除尘系统进行3 方面升级改造。①在保留每条气垫皮带机头部吸风点的基础上，通过计算和测试合理分配每个吸风点最大吸风量数值，使得尾部粉尘无法溢出。②在每条气垫皮带机中部设置风压平衡装置，保证在粮食输送过程中处于吸风量和吹风量的动态平衡状态。③增加集中式除尘设备，对原有除尘设备的部分管道进行重新调整，满足除尘系统改造后每个吸风点的风量[3]。
2.1 设备配置及分布
根据现场情况，在所有大直径筒仓仓上皮带机尾部增加吸尘点，在A1 区和A3 区东西两排仓通廊内各加装1 台除尘器，用于提高主风道风量。项目组定制了4 台方形除尘器，2 台型号为MCF60，2 台型号为MCF80，这种除尘器突破了传统袋式除尘器的限制，允许细小体积的过滤元件拥有更大的有效过滤面积，使除尘器占用空间更小，单个滤袋规格为120 mm×2 400 mm，过滤元件轻巧，容易提取清理更换。该过滤器滤材结合了Ultra-Web 纳米技术，基材采用特种纤维材料和抗静电介质。同时采用了压差控制，脉冲反吹自洁净清灰系统，喷吹压力为0.4 ～0.7 MPa[5]。
2.2 通风机
建议A3 区离心风机参数为功率15 kW、流量11 000 m³·h-1、全压3 396 Pa、转速2 900 r·min-1；
A1区离心风机参数为功率7.5 kW、流量7 500 m³·h-1、全压2 396 Pa、转速2 900 r·min-1[1]。
2.3 吸灰口吸风量因素
在仓顶除尘风网中，吸灰口吸风量主要受输送设备的种类、设备的气密程度、输送设备的产量、风网组合等因素的影响。本项目采用的是气垫机，因此要考虑气垫机的特殊结构和气垫风量的收集问题。
2.4 通风管道风压和吸灰口吸风量确定
根据仓储行业的特点，结合本库的风网组合实际情况，机头、机尾、中间部位等风压不大于1 000 Pa，机头吸风口的风量为2 000 m³·h-1，机尾吸风口的风量为1 500 m³·h-1，其他吸风口的风量为2 000 m³·h-1[5]。
2.5 改造具体步骤
2.5.1 大直径筒仓仓顶A1 区除尘系统改造
除尘系统升级改造如图1 所示。FA311 除尘系统由原来负责对气垫皮带机AB311、AB312 和AB313进行集中式吸灰除尘改造为只对气垫皮带机AB311、AB312 进行集中式吸灰除尘，由原有的只对设备头部单点除尘改造为对设备的头部和尾部进行两点除尘，并增设尾部除尘管道和尾部吸灰口，每个尾部吸风口为400 mm×400 mm，最大吸风量Q 为2 000 m³·h-1，如图1（a）所示。新增方形FA313 除尘系统单独对气垫皮带机AB313 头部和尾部进行两点除尘，利用原有的头部除尘管道同时新增尾部除尘管道和尾部吸灰口，尾部吸风口为400 mm×400 mm，最大吸风量Q为2 000 m³·h-1，如图1（b）所示。同理，FA321 除尘系统改造为对气垫皮带机AB321、AB322 的头部和尾部两点进行集中式吸灰除尘，增设尾部除尘管道和尺寸为400 mm×400 mm、最大吸风量Q为1 500 m³·h-1的尾部吸风口，如图1（c）所示；
新增FA323 除尘系统单独对气垫皮带机AB323 头部和尾部进行两点除尘，增设的除尘管道和尾部吸风口同上述AB313，如图1（d）所示。
图1 A1 区除尘系统升级改造图
2.5.2 大直径筒仓仓顶A3 区除尘系统改造
除尘系统升级改造如图2 所示。FA331 除尘系统由原来负责对气垫皮带机AB331、AB332、AB333、AB334 和AB335 进行集中式吸灰除尘改造为只对气垫皮带机AB331、AB332 和AB333 进行集中式吸灰除尘，由原有的只对设备头部单点除尘改造为对设备的头部和尾部进行两点除尘，并增设尾部除尘管道和尾部吸灰口，每个尾部吸风口为400 mm×400 mm，最大吸风量Q为2 000 m³·h-1，如图2（a）所示。新增方形FA334 除尘系统单独对气垫皮带机AB334、AB335的头部和尾部进行两点除尘，利用原有的头部除尘管道同时新增尾部除尘管道和尾部吸灰口，尾部吸风口为400 mm×400 mm，最大吸风量Q为2 000 m³·h-1，如图2 所示。同理，FA341 除尘系统改造为对气垫皮带机AB341、AB342 和AB343 的头部和尾部两点进行集中式吸灰除尘，增设尾部除尘管道和尺寸为400 mm×400 mm、最大吸风量Q为2 000 m³·h-1的尾部吸风口，如图2（c）所示；
新增FA344 除尘系统单独对气垫皮带机AB344、AB345 的头部和尾部进行两点除尘，增设的除尘管道和尾部吸灰口同上述AB334和AB335，如图2（d）所示。
图2 A3 区除尘系统升级改造图
2.5.3 管道尺寸
A3区主管道D1=450 mm，D2=410 mm，D3=360 mm，D4=300 mm，D5=220 mm；
A1 区主管道D1=360 mm，D2=300 mm，D3=220mm，材料为镀锌铁管；
均增加分支管道尺寸为220 mm 镀锌铁管，尾部吸尘口尺寸为400 mm×400 mm，利用分支管道吸尘负压来中和皮带机风机正压。
为调节集中式除尘系统阻力不平衡的情况，在与吸风口连接的垂直管段上设调节阀门，可以分段、分设备进行调节，达到负压利用最大化的效果。调节阀门选用旋转蝶阀，使用灵活，操作方便，最大角度可以调节到90°，形成最大负压，充分吸尘除灰，防止粉尘外溢。为防止绳头、杂质缠绕在调节装置上，在调节蝶阀上方设置清理口，便于观察和清理，防止杂物堵塞阀板的开关或管道。每条气垫皮带机中部设置风压平衡装置，每个皮带机风机就近点设置透气口，减少正压力，与除尘器负压相互平衡，保证在粮食输送过程中处于吸风量和吹风量的动态平衡状态，有效抑制粉尘外溢。
2.6 改造后风压数据分析
经过测试得出改造后风压数据，改造后的A3 区气垫皮带机单个吸尘口最大吸风量Q为2 000 m³·h-1，A1 区气垫皮带机尾部单个吸尘口最大吸风量Q为1 500 m³·h-1，气垫皮带机头部吸尘口最大吸风量Q为2 000 m³·h-1。A1 区除尘系统升级改造后各除尘系统的具体参数如表3 所示。A3 区除尘系统升级改造后各除尘系统的具体参数如表4 所示。
表3 A1 区除尘系统升级改造后各除尘系统参数表
表4 A3 区除尘系统升级改造后各除尘系统参数表
（1）应定期对除尘器系统进行全面检查，确保不低于半年一次，包括检查各轴承座轴承润滑情况、减速箱润滑油油况油量、除尘布袋破损情况、粉尘板结情况、风机运行状态、风管管道阀门堵塞及磨损情况等，并做好记录[2]。
（2）设备日常运行期间，巡视人员应不定期对除尘器进行检查，如反吹风喷吹频率、反吹风气压、管道是否有漏风和磨损、排灰装置排灰是否正常及转动件是否有异响等，注意及时发现问题并处理[2]。
（3）进出仓作业结束后，流程中的除尘设备应继续工作不少于5 min，随后关闭风机，保持排灰系统和反吹风机继续工作一段时间，以除去布袋和设备内部粉尘，以防粉尘受潮、出现糊袋现象。
（4）在设备运转过程中，禁止进入系统检修。在设备停止运转检修期间，需先确保系统内部气体与外部气体进行置换，利用仪器检查，确认安全后方可作业。
通过本次集中式除尘系统优化改造，除尘效果功能得到很大提升，进出仓作业流程中，输送设备机头、机尾扬尘点得到有效控制，抑制了粉尘外溢情况。对仓上通廊内进行无组织废气检测，结果显示粉尘检测值为0.001 mg·m-3，远远低于国家环保标准检出限值，此项改造不但改善了仓上通廊现场作业环境，消除了安全隐患，而且达到了绿色环保、经济高效的效果。
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