干霧抑塵技術在秦皇島港煤炭裝運中顯身手
“霧霾”,無疑已成為民眾口中的高頻詞;“治霾”,行動已經開始且無退路可言。 治理霧霾,抓好大氣污染防治,是全省人民的強烈期盼,是推動河北轉型升級、科學發展的迫切需要。省委、省政府對這項工作高度重視,省委八屆五次全會把環境治理列為四大攻堅戰之一,黨的群眾路線教育實踐活動也將大氣污染防治作為四個專項整改行動之一,前不久我省還出臺了大氣污染防治50條措施,充分顯示了黨和政府及全省上下的堅定決心。 打好這場治霾攻堅戰和持久戰,必須充分利用科技的力量。無論是結構調整、節能減排、循環發展,還是污染監測、防控治理、環境改善,最終都離不開科技創新的推動和支撐。近期,省科技廳面向全省大專院校、科研院所、科技型企業征集治霾新技術并予以扶持,其中不乏創新亮點。為此,本報記者分赴全省各地,采擷治霾新技術的最新進展,以期對大氣污染治理有所推動和促進。敬請關注。 11月6日16時,發自大同的一輛運煤車,沿大秦鐵路奔馳600余公里呼嘯而來。減速剎車,停在秦皇島港務集團有限公司第六港務分公司卸車隊翻車機房前。 頓時,巨大的翻車機房內機器轟鳴,載煤火車車廂被翻車機翻轉,煤炭向下方的輸送帶傾瀉。與此同時,一臺干霧抑塵裝置瞬時噴發出強勁水霧,把還未騰起的煤灰牢牢鎖住,纖塵未揚。“這套裝置對直徑5微米以下可吸入顆粒粉塵的凈化效果達到97.7%,省科技廳專家已對此作出鑒定。”研發此技術的秦皇島思泰意達科技發展有限公司總經理石洪利,特意選擇秦皇島港這一世界最大煤港進行治霾試驗,“我們稱之為灰霾源頭治理,這幾年試驗結果表明,煤炭裝運過程中的粉塵污染問題完全可以解決。” 施霧于霾乍起時。石洪利的細微霧氣是如何制服灰霾的呢? 變中水為微霧: 7項專利破水珠至微米級 炳煌決定和團隊自主研發。最終,他們研發出了獲得專利的多管式自動過濾器,實現了自動免維護濾水,“只要中水就完全滿足需求。” 微米級干霧機、空壓機、儲氣罐、水氣連接管線、電伴熱系統……一個個技術難題被逐一擊破。“噴頭是水變為霧的最后一關,也是最為關鍵的環節。”細小如指的噴頭內有著復雜的結構,噴頭頂端直徑為1毫米的小孔內,小水柱在其中最終實現超過音速的沖擊,發生“音爆”,爆震波將小水滴瞬間打碎,直至微米級。劉炳煌介紹,為解決精密噴頭的粉塵堵塞問題,他們在噴頭尖端加入了類似口琴簧片的結構,“它通過高頻振蕩掃落附著于噴頭上的細微粉塵,解決在除塵過程中反被灰塵侵蝕的問題。” “直徑小于10微米的水霧被稱為干霧,我們的設備也由此得名。”取得7項專利之后,思泰意達研發團隊在國內制造出第一臺微米級干霧抑塵機。 和“給煙囪戴口罩”比起來,治理煤炭揚塵、建筑揚塵等直接暴露在空氣中的無規則排放污染源顯然更具挑戰。“噴水降塵是常規做法。”思泰意達公司負責研發的副總經理楊超表示,但對于煤炭甚至化工原料等“可致霾物”而言,少量噴水的降塵效果有限,大量噴水則造成物料本身發生物理甚至化學變化,并不適用。 2006年,一篇刊發在美國《煤炭時代雜志》上題為《Colorado礦業學院解決“可吸入塵埃的控制”》的論文,引起思泰意達研發團隊的關注。“這篇論文揭示出這樣一個重要結論:當水霧顆粒與塵埃顆粒大小相近時,其吸附、過濾、凝結的機率最大。”楊超說,這也就意味著,要治理直徑10微米以下的粉塵,就需要將水霧顆粒縮小至直徑10微米以下。“當然,治理PM2.5,就需要制作出直徑2.5微米大小的小水滴。” 顯然,制作微米級水霧顆粒,成為制造新型抑塵裝置的核心技術難題。看上去焦點集中在如何把水霧顆粒“變小”,但實際上,一滴水的縮小之旅需要一套完整的技術解決方案,技術挑戰從水源就已經開始。 “我國大部分地區水資源緊張,縮小水滴原則上需要最為純凈的水源,但實際使用時,最節約的資源是質量較差的中水。”思泰意達副總經理劉炳煌來自臺灣,熱衷于機械設計的他參與了整個抑塵裝置的研發全過程。“我們首先要制造一個在大水壓下可長期穩定工作,同時不需過多維護成本的過濾裝置。”市場上的現成產品大多無法滿足新設備的需要,“要么精度不夠,要么耐久度差。”劉 干霧“裹住”粉塵: 源頭封殺“致霾物” 石洪利說:“我們將干霧抑塵裝置安裝在翻車機與輸送帶的間隙中,在車廂翻轉的同一時刻,從同側噴出干霧。”干霧騰起,這團看起來與水蒸氣無異的濃霧瞬時包圍住傾瀉的煤炭。簡單的一瞬間卻需具備一個完整的過程:噴霧抑塵箱接收由干霧機輸送來的氣、水并將其轉化成水滴直徑為1至10微米的干霧,按干霧機的控制指令噴向抑塵點。干霧與粉塵顆粒隨之相互接觸、碰撞,使粉塵顆粒相互粘結、凝聚而變大,并在自身的重力作用下沉降……一條學術理論在翻車機房內完美轉化為高效率的除塵裝備。 “微米級干霧抑塵裝置用水量僅為我公司原有噴水除塵系統的十分之一,并減少了因噴水量大使翻車機房底部積水的問題。”秦皇島港務集團有限公司第六港務分公司在使用報告中列出這樣的數據,“翻車機房空氣中細顆粒物濃度平均達每立方米4750微克,使用微米級干霧抑塵裝置后,消減粉塵達到95%。” 根據省科技廳組織的專家組鑒定,這一裝置成功地將小水珠分割成1微米至10微米的水霧顆粒,在與含塵氣體接觸時,水霧顆粒可與5微米以下的可吸入顆粒粉塵接觸,并凝聚分離。凈化效果可達到97.7%。 “從火車上輪船,煤炭由陸向海的關鍵一步就在這座翻車機房內進行。”高西林是秦皇島港務集團有限公司第六港務分公司卸車隊翻車機房工人。在機房二層的平臺上,記者看到停在大秦鐵路終點的運煤列車被一臺稱為“撥車機”的大型機械一節節“撥”至機房內,單節車皮被機房內的翻車機鉗住并向一側翻轉,整節車廂內的煤炭一股腦倒向下方輸送帶。這時,粉塵如黑霧般涌出。“以前翻車的時候,坐在車間的值班室內,根本就看不到門口的人。” 礦山電廠抑塵: 杜絕粉塵污水二次污染 “不僅僅是翻車機房,整個煤炭運輸、使用的各個環節,微米級干霧抑塵技術可以派上大用場。”石洪利介紹, 他的研發團隊已經有針對性地設計出可安置在卡車卸料口、篩分塔、碎煤機室等各個位置的干霧裝置,取得很好的抑塵效果。“這項技術填補了我國在抑制直徑2.5微米以下可入肺顆粒物技術應用的空白。” 對于“產霾大戶”熱電廠和礦山而言,干霧除塵也開始顯示出相較于布袋除塵、靜電除塵等傳統方式的明顯優勢。“2010年11月,我們開始使用干霧抑塵裝置。”山西大唐國際臨汾熱電有限責任公司有關負責人表示,這種裝置不僅降塵有效,而且不會帶來粉塵或污水的二次污染,冬季也可正常使用,運行費用僅為傳統除塵設備的十分之一。 河北鋼鐵集團礦業有限公司廟溝鐵礦碎礦車間在換用干霧裝置后算了一筆細賬:與傳統的布袋除塵相比,每月可多回收粉塵灰50噸以上,年可多創效約18萬元。如果算上節省的電費和相關維護費用,干霧裝置一年合計可節約超過110萬元。 “我們想要提供的是一整套無規則排放污染物的治理方案。”在石洪利看來,干霧“療效”雖好,但并不能“包治百病”。針對長期露天堆放的物料、建筑施工帶來的揚塵、位置不定經常移動的致霾物……他們開發出遠程射霧器和抑塵網等多項專利產品,將“起霾點”逐一封殺。 |
關鍵詞:秦皇島港,煤炭 |