常州光华热电有限公司堆场扬尘整治方案.doc

常州光华热电有限公司
堆场扬尘整治方案
编制：贺介兴
2014年5月

常州光华热电有限公司煤堆场扬尘整治方案
1 总论
1.1 概述
项目名称：常州光华热电有限公司物料堆场防风抑尘网及洒水除尘工程
项目建设地点:常州光华热电有限公司内
1.2 企业简介
常州光华热电有限公司创建于1992年,位于常州市武进区湖塘镇马杭，占地3万平方米，建筑面积2。55万平方米。装机规模三炉二机，锅炉蒸发量为2ⅹ35t/h、1ⅹ50t/h循环流化床锅炉，二台总容量为9MW汽轮发电机组，供热管线15km,现有热用户近50家，公司采用最节能的生产工艺和设备。
公司是由董事会领导下总经理负责制，设有总经理室、厂长室、财务科、生产部、安保科、能源设备科以及后勤保障科.现有员工150余人，各类专业技术人员25人。
1。3 项目提出的背景和建设的必要性
1。3。1项目提出的背景
常州光华热电有限公司，企业的原煤根据原设计分别堆放于干煤棚和露天煤场，不采取防尘措施.这些堆放原煤在煤场运行过程中会成为污染环境的扬尘点,对环境造成可能的污染,同时造成煤炭在不知不觉中损失.
随着企业环保意识的加强，为改善厂区环境，节约资源,根据主管部门相关要求，决定对堆场进行扬尘整治。
1.3。2项目建设的必要性
（1)改善当地环境的需要
煤场煤尘是电厂污染源之一，尤其是露天存放的煤场在遇到三级以上大风天气或作业车辆运行时粉尘较大，给周围大气环境造成污染。此外，《中华人民共和国大气污染防治法》提出：第三十一条:在人口集中地区存放煤炭、煤矸石、煤渣、煤炭、砂石、灰土等物料，必须采取防燃、防尘措施，防止污染大气.因此,常州光华热电有限公司对煤场及渣场防风抑尘及洒水工程的建设很有必要。
（2)节约资源,企业实现可持续发展的需要
煤尘不仅污染环境，同时大量的煤炭也会以扬尘的形式飘散于空气中,严重浪费了煤炭资源。企业的可持续发展是企业生存的基础，而节约资源、减少成本又是企业可持续发展的主线。防风抑尘网的建设，将大大减少了煤炭以扬尘的形式散失,节约了资源、降低了成本,为企业的可持续发展提供了前提。
1。4 编制依据
(1）《中华人民共和国环境保护法》
（2)《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996)
(3）《环境空气质量标准》(GB3095—1996)
（4）《中华人民共和国大气污染防治法》（2004年4月29日)
（5)《给水排水设计手册》
（6）《工业金属管道设计规范》（GB50316—2000)
（7）《建筑设计防火规范》（GB50316—2006）
（8)《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005)
(9）《建筑抗震设计规范》(GB500115—2001）
(10）《建筑地基设计规范》（GB5007—2002)
（11）《建筑给排水工程规范》(GB50015-2003）
（12）《地表水环境质量标准》(GB50015—2003）
(13)《砼设计规范》（GB50010—2002)
（14）《钢结构设计规范》（GB50017—2003）
（15）《建筑桩基设计规范》（JGJ94—94)
（16)《建筑地基处理技术规范》（JG79-2002)
1。5 设计原则
(1)本方案防风抑尘技术是根据现有国内技术在治理上的经验得出，比较选择出适合于常州光华热电有限公司的治理技术路线。
（2）本方案所采用的技术满足成熟可靠、制作安装简单、维护方便的要求，在满足达标的前提下，尽量降低建设投资费用；
(3）根据现场情况进行最优化设计，力求以较低的投资获得最大的社会效益,环境效益和经济效益.
1.6项目拟实现的目标和预期的效果
本方案实施后，公司防风抑尘网及洒水除尘装置可实现压尘、降尘、固尘效果,可改善煤场周边的环境状况.
2工程技术方案
2。1治理前状况及存在的问题
从治理前的状况来看,煤炭粉尘是本项目最主要的空气污染物，粉尘来源主要有两个方面：①装卸煤时所产生的粉尘;②堆场由于风速的作用,产程一定量的扬尘.煤尘中飘尘约占总场尘的20%,TSP(10um以上)占80%，因此必须采取治理措施对各个环节产生的煤尘进行有效的控制
企业治理前主要存在以下问题：
（1）厂区内抑尘设施设计标准低，不能满足目前环保要求。平时厂区及周围粉尘有超标现象，尤其在遇到大风时，粉尘较大;
（2）煤场无洒水降尘措施。企业平时对煤场洒水较少，即使对煤场洒水时，采取的也是管道人工喷洒的方式,不仅不能有效地起到降尘的作用，而且还容易造成煤泥水形成径流,污染地下水。
2。2 工程方案
根据现场实际情况在项目实施时采用如下几种方案
(1）方案一：利用轻钢结构加彩钢板对煤场进行全封闭
煤炭堆存场采用全封闭处理，可从根本上减少煤运站生产过程中的扬尘。煤场全封闭结构包括结构主体、屋顶、墙面三部分。
1）轻钢结构主体
全封闭煤炭堆存场结构主体材质为轻型钢结构，单件轻钢结构技术参数如下:跨度：12m-24m,高度：3m—10m，坡度:1/20,柱距:6m.
其结构样式如图2—1。
图2-1 钢结构主体结构示意图
2)屋顶墙面材料
屋顶及墙面采用彩钢压型板,其重量每平米重量小于24kg，可随意安装，拆装快捷、隔热效果好、外型美观、省工省料、隔声降噪可达40分贝，其外型如图2—2。
图2-2 单体彩钢板外型图
3）工程施工
在工程施工时，应首先由专业结构设计院进行测量后，提出结构设计方案，由专业施工队伍进行轻钢结构主体搭建，钢结构件之间以屋顶管桁架连接,连接方式采用节点螺栓连接，钢结构安装完成后，进行轻钢结构和管桁架表面防腐处理，防腐后由机械吊装彩钢板进行屋顶墙面铺设，彩钢板以咬合方式联接,为保证煤运站的正常生产。
（2)方案二：采用防风抑尘网辅以洒水除尘系统
1）概述
防风抑尘网是在露天散料堆场周围设置的一种可以有效的抑制扬尘污染的环保工程.主要适用于港口码头的散料堆场、火电厂燃料堆场、大型钢铁企业、大型煤矿等.防风抑尘网也称为挡风墙、挡风抑尘板、抑尘板、防风网障、防尘网、防风墙等。
2）原理
防风抑尘网是利用空气动力学原理，按照实施现场环境风洞实验结果加工成一定几何形状、开孔率和不同孔形组合防风抑尘墙,使流通的空气（强风）从外通过墙体时,在墙体内侧形成上、下干扰的气流以达到外侧强风，内侧弱风，外侧小风，内侧无风的效果，从而防止粉尘的飞扬.该技术目前在国内处于领先地位.防风抑尘墙由独立基础、钢结构支撑、挡风板三部分组成.
料堆起尘分为两大类：一类是料堆场表面的静态起尘;另一类是在堆取料等过程中的动态起尘.前者主要与物料表面含水率、环境风速等关系密切,后者主要与作业落差，装卸强度等相关联。
对于散料堆场，只有外界风速达到一定强度,该风力使料堆表面颗粒产生的向上迁移的动力足以克服颗粒自身重力和颗粒之间的摩擦力以及其他阻碍颗粒迁移的外力时，颗粒就离开堆垛表面而扬起，此时的风速就称为起动风速。
根据露天料堆粉尘扩散规律的试验研究,料堆起尘量与风速之间的关系如下所示：
Q=a(V—V0）n
式中:
Q……………。。堆料起尘率
V……………..风速
V0……………起尘风速
a………………与粉尘粒度分布有关的系数
n………………。指数（n>1。2)
从式可以看出料堆起尘量Q与风速差(V—V0)的高次方成正比。因为，降低料堆场的实际风速是减少起尘量最有效方法.
从上式可以还可以看出,料堆起尘量Q变小，主要的办法是降低“V-V0"的差值.设置防风抑尘网的目的是将V变小，湿法抑尘的目的是将V0变大，从而达到减少Q的目的.因此对露天料场来说，使用防风抑尘网和增湿抑尘是两种主要的减少起尘量的技术措施.
防风抑尘网防尘机理见图2-4.
图2-4 气流通过挡风板示意图
3）防风抑尘网的结构
防风抑尘网是由防风抑尘网、钢结构支撑和混凝土基础组成，同时可附加1～2米的挡料挡墙和钢架上的照明灯具。防风抑尘网上有一定数量的开孔。
图2-5 防风抑尘网示意图
图2—6 防风抑尘网整体示意图
4）防风抑尘板的开孔率
开孔率为防风抑尘板的结构指标，是防风抑尘板透风面积与总面积之比，是设计加工防风抑尘板的一个重要参数.实际上由于材料、加工工艺各不同,不同的开孔率的防风抑尘板其防风效果不同，其透风系数差别较大，因此抑尘效果就不一样.一般防风抑尘板的开孔率为35~38％.
5)防风抑尘网的应用效果
挡风网其综合抑尘效果可达85％以上。因此防风抑尘网的设置使敏感点的环境得到了有效的保护，同时整齐美观的防风抑尘网也为这些地区建立了一道风景线，并可降低无效的煤耗,提高经济效益。
3）辅助喷淋系统
包括水泵、管网、喷枪站、供电、控制等配套设施,其技术参数如下：
①射程:大于35米，可调
②工作压力：0。8—1。2MPa
③射高:大于20米
④水流量:26—30吨/小时
⑤喷枪仰角：33度—42度
⑥喷枪摆头范围：0-120度,可调
⑦喷枪摆头频率：1。5—3次/分
⑧喷射水状：射束近1/3为柱状，射程中部1/3为散射状,其余外部1/3为雾化状,雾化密度与煤尘形成匹配,整体装置外包保温材料，冬季可继续使用
⑨喷淋时间依季节不同而定，确定为5-10分钟/次.
2.3 设计内容
在设计中充分考虑气候情况,地形位置特殊因素，确定以下设计内容:
“防风抑尘墙”的设置高度主要是取决于煤堆垛的高度、煤堆场范围的大小和对环境质量要求等因素而确定。本工程在具体实施过程中,参考同类工程的实施情况，本工程挡风墙高度为5～13m，墙长200米，堆场周围三面围挡。
板型设计：针对煤场的具体情况，本工程全部采用刚性防风抑尘墙，抑尘墙网板采用彩钢制挡风板。钢架立面图及网立面图见图2—7、图2-8。
支架结构设计形式：支架主体采用钢结构支架，间距3m,支架间设水平和垂直支撑,增加支架的侧向稳定性。
基础结构：采用现浇钢筋砼独立基础,间距为3m.基础平面布置见图2—9。
挡风板安装：挡风板采用刚性防风抑尘墙，抑尘墙网板由彩钢制挡风板组成。与支架的连接方式采用螺钉和压板固定。
洒水系统:煤场四周设置水喷淋系统进行洒水抑尘，在每个喷淋管上设有控制阀门，控制每个喷淋系统运行，并在进水管上设置总阀门。根据防风抑尘网的设置及洒水除尘系统的服务范围,本工程共需设置10套洒水装置。为满足洒水水源的要求，在堆场附近的建造一座300m3的蓄水池,提供洒水系统提供水源。洒水装置示意图见图2—10，洒水杆基础见图2-11。
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图2-7 钢架立面图
图2-8 网立面图
图2—9 基础平面布置图
图2—10 洒水装置示意图
图2—11 洒水杆基础图
2.4 设计方案
储煤场扬尘主要包括两部分：原煤堆放时随风扬尘和装卸时产生的扬尘，目前，一般采用清华大学在霍州矿务局现场实验得出的公式计算其产生量。
煤堆起尘：
装卸扬尘:
式中Q1—煤堆起尘量，mg/s；
Q2-煤装卸扬尘,g/次；
U-风速,m/s;取风速平均值为4。36m/s，风频为5。67％；
S-煤堆表面积,m2；设堆置高度为3m，设计原煤堆场为10000m2;
ω—空气相对湿度，取60%；
W—煤物料湿度，取6%；
M—车辆吨位,t;
H—煤装卸高度，m.
根据以上公式计算原煤堆场起尘量约为1100t/a。本工程采取防风抑尘网及洒水除尘装置，根据前面的分析，防风抑尘网及洒水除尘装置效率按85％计算,故本工程实施后,企业将可减少煤尘的排放量约935t/a.
2.5 工程内容统计
根据前面的分析,现将工程内容统计于表4—1、表4—2.
表4-1 总工程内容统计表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
防风抑尘网
13m×200m
m2
2600

2
洒水系统

套
10

3
水池
300m3
个
1

表4—2 各分项工程内容统计表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
防风抑尘网
焊管

t
80

彩钢压型墙板
0.6mm
m2
3000

铁件

t
2。5

圆钢
14mm
t
1。0

中厚钢板

t
7。6

自动洒水系统
焊管
Ф89×4
m
260

Ф76×4
m
100

法兰
Ф89
对
50

Ф76
对
25

皮垫
Ф89
个
50

Ф76
个
30

螺丝
Ф16×55
套
600

弯头
Ф89
个
20

Ф76
个
20

过滤器
Ф76
个
12

立杆
6000×Ф220
根
7

予埋墩
2000×1000×1000
个
10

喷枪
10134
支
10

电磁阀
DN50
台
12

三防器

个
10

端子箱

个
5

水泵
200QJ50-150/7
台
2

水泵启动保护装置

台
2

PVC管

m
1200

地理电缆

m
860

挖渠
1000×500
m
860

2.6总平面布置
本项目对防风抑尘网的设置需结合厂区的实际情况，考虑如下原则：
（1）综合考虑厂区厂界及围墙范围，根据厂内煤炭的堆积点，采用三面围挡，合理布局防风抑尘网的建设长度及范围。
(2)根据厂区煤炭的堆积点，科学安装洒水装置.
（3）洒水装置的管网应根据地形坡度和施工难易度，力求以最短距离敷设管线,并保证管网有足够的水量水压，管网的敷设还应考虑厂区其他基础设施.
（4）防风抑尘网的建设既满足除尘的要求，还应结合厂区及周边的实际情况(如厂区进、出口，与相临企业的交界等)灵活建设。
(5)充分考虑施工及检修方便。
2。7运营期污染因素及防治措施
本项目运营期除基本不会对环境产生污染，但是在工程运行中,洒水装置在洒水过程中，可能因为人为因素，致使洒水时间过长，造成地面形成径流，造成对地表水或地下水的污染。
此外,防风抑尘网建成后，由于该装置基本将整个厂区围成一圈,而且防风抑尘网高达13m，明显会与周边环境不相协调，工程的实施应适当采取措施以考虑周边环境的协调性,比如对防风抑尘网刷绿色的油漆，给人感观上的舒适感。
2.8节能降耗
在本工程设计中,将节能观念始终贯彻在设计过程中,主要从以下几个方面进行设计：
（1）优化设计方案，采用节能材料
防风抑尘网主要用到的材料为挡风板，本工程选用的挡风板具有抗紫外线、阻燃性、抗冲击强度高、防静电等特点。除了满足消防和生产的要求外，材料使用寿命高，无维护费用。
此外，在选用洒水装置中，本工程选用的洒水降尘装置，不仅具有灵活调节喷洒时间，节约了水资源的功能，而且其相比同类产品,能耗较小。
（2）优化管网设计,降低水头损失
在洒水除尘装置中，管道的敷设应根据地形,合理选择管线路径，减少沿程损失和局部水头损失，从而达到减少水泵扬程、降低用电负荷的功率.在管道材料选择上，在满足压力的前提下，尽可能选择粗糙系数小的管材，使水头损失减少。
3 组织方式和劳动定员
3。1 工厂组织机构
本工程实现后由光华热电有限公司统一管理。公司现状下设环保部。本次工程前期准备办公室和环保部组织，施工和运营由环保负责。
3。2 劳动定员
本工程为原有工程改造项目，不新增劳动定员。由企业环保部人员负责该工程建成后的运营维护.
本工程的运行主要是对洒水装置的控制，对洒水装置的操作人员上岗前由企业按照需要进行岗位培训.
4 施工进度计划
4.1 建设周期计划
本工程大致可分为两个阶段：第一阶段为前期工作期（工程准备期），从规划立项开始，到施工图设计结束为止；第二阶段为工程建设期，一般从施工准备开始，到工程验收。本工程总建设周期为6个月.
4.2 实施进度计划
各阶段实施进度规划如下：前1个月进行前期工作,第2个月开始初步设计和施工图设计工作，第3个月~第6个月施工建设，第7、8个月试车运行。详见项目实施进度规划表4—1。
表4—1 工程项目实施进度安排
阶段
工程项目实施进度安排
时间（月)
1
2
3
4
5
6
可行性研究审批

初步设计

施工图设计

厂区准备

设备土建招标

土建施工

设备供货、安装

验收

4.3工程投资估算
常州光华热电有限公司防风抑尘网及洒水除尘工程投资估算见表4-2。
4.4资金筹措
本工程总投资108。3万元，企业自筹108.3万元。
表4-2项目总投资估算表
序号
工程费用名称
规格
单位
数量
单价
（元)
合价
(万元）
备注
1
防风抑尘网
13×200m
m2
2600
40
10．4

2
钢结构

吨
40
10000
40

3
洒水装置

套
10
3000
3

4
管路系统

套
1
30000
3

5
储水池
300
m3
1
30000
3

6
施工人工费

10

工程总投资

69.4

5项目效益分析
5。1 社会效益分析
随着社会的不断发展，我国对环保事业越来越重视,环保部门的行政执法力度也越来越大。本工程实施后，不仅解决了公司自身的污染问题,改善了厂区生产和工作环境。
同时，本项目的实施为区域大气环境质量的改善做出了一定的贡献，为企业周边村庄生活环境的改善作出了贡献，对企业塑造一个良好的外部形象具有重要意义,其社会效益是无形的、巨大的、造福子孙后代的。
5.2 环境效益分析
本工程采用防风抑尘网及洒水除尘装置，可以减少粉尘的排放量，粉尘减少排放率达85％以上，项目实施后，每年企业减少向大气排放煤尘；对当地空气质量的改善作出了较明显的贡献，同时也为企业节约了资源，降低了生产成本。
6 结论与建议
6。1 项目结论
（1)本工程工艺技术成熟，设备运行可靠,降尘效率高.
(2）本工程的实施大大降低了企业煤尘的排放，减少全厂能耗,同时提高企业的环境绩效,改善区域大气环境质量。
（3)本工程总投资69。4万元，工程实施后，实现了节约资源,提高了企业的清洁生产水平。
6.2 建议
（1）本项目运行后,要加强系统的运行管理,保障除尘系统正常运行。
(2)本项目建成后，应对相应的操作人员进行岗位培训，并配备专人维护保养,确保系统的正常运行.
（3）本项目环境、社会效益明显，希望相关部门在经济上给予一定的支持.