港口抓斗卸船粉尘的防治技术浅析

王庆志

（上海炯圣机械有限公司，上海 200000）

港口抓斗卸船粉尘的防治技术浅析

王庆志

（上海炯圣机械有限公司，上海 200000）

在港口抓斗装卸工作中经常会产生大量的粉尘污染，这些粉尘将会对大气环境造成严重的破坏。因此，本文中将通过喷水、射雾、布袋除尘、湿式除尘等几种不同方式来分析和探索港口抓斗装卸的粉尘防治技术应用。

港口；抓斗卸船；粉尘

当前大气环境质量问题已经越来越受到人们的重视，其中粉尘污染是造成城市酸雨、雾霾等现象的主要原因，对人们正常生活和身体健康有着严重的影响。目前港口的大型散货交易以及存储量正在逐年上升，其中主要的散货物料有水泥、矿石、煤炭等。对这些物料进行抓斗装卸时，将会产生大量的粉尘污染，对港口周围的环境造成严重的影响。因此需要在港口的抓斗装卸设备中设计合理的除尘措施。

1 粉尘污染产生原因

当前港口的装卸工作是采用露天的工作模式，因此当抓斗设备打开之后，物料将会受重力的作用呈自由落体运动，但是随着大量的物料下落实还会导致空气进入到漏斗设备中，在漏斗中形成强大的正气压流，这一部分气压与装卸材料的气流正好相反，进而形成一股将物料向上推的作用力，这种作用力对于一些较大颗粒的材料影响不大，但是对于一些质量小的物料颗粒则有很大影响，会导致这些物料颗粒长时间悬浮在设备中，同时向漏斗外不断扩散，进而对附近的环境造成粉尘污染。

因此想要治理抓斗装卸的粉尘污染，不仅需要控制抓斗设备的物料下落高度，减少装卸材料对漏斗造成的空气冲击，还需要在漏斗设备中安装专门的除尘器，由抽风机在漏斗内形成一个低压环境，防止由装卸物料形成的高压空气区域对物料颗粒施加向上作用力，进而将物料中的粉尘污染颗粒从空气中分离出来，以此来控制粉尘污染。

2 粉尘污染现状

抓斗设备是船只抓取货物或者泥沙时开启的斗，是依靠两个抓斗部件组合在一起进行物料装卸的常见机械，通常会用抓斗装卸谷物、散货等质量较轻的货物或者是砂石材料、金属矿石等重型材料。目前港口的货物装卸技术中，使用抓斗设备是较为常见的一种港口装卸模式。这种装卸技术具有工作灵活、过程便捷等优势。但是在一些散货的装卸过程中由于是露天作业，所以导致散落的材料会造成非常大的粉尘污染，一旦出现强风天气则更加严重。一般的抓斗设备开启工作之后，需要在漏斗上方安置挡风板，保障抓斗装卸时能够在挡风板之下作业，降低装卸高度，进而达到减轻粉尘污染的程度。

3 抓斗装卸的除尘现状

港口装卸过程中，抓斗工艺作为一项重要的运输工艺，能够实现对货物的灵活装卸。但是抓斗在运行中，主要处理的物料是水泥、砂石料等，由于下降时会产生一种挤出效应，遇到的气流向上走，造成粉尘污染。现如今，国内主要在料抖上设置挡风板，以此来降低粉尘，但是对于操作人员专业性要求较高，无形中增加了实践难度。而湿法虽然投资小，见效快，但是对于水资源消耗较多，管理难度较大。干式除尘需要对抓斗进行改造，无论是设计、还是操作都具有一定难度，尤其是针对一些特殊形式的抓斗，往往需要在设计环节考虑到除尘，设计相对繁琐和复杂。

4 粉尘污染防止技术

4.1 洒水除尘

洒水除尘主要是针对煤炭、矿石等散货提出的一种方法，在操作中，还能够湿润空气，增加空气中的水分子含量，与粉尘颗粒吸附后，能够加快沉降速度，且作业效率较高，适用范围广。但值得注意的是，该方法也存在一定弊端，如果洒水过量，会造成径流污水，对周围环境构成一定污染。在排放中，需要对污水进行相应的处理，加上受到大风等天气的影响，还会影响洒水效果。除此之外，洒水除尘在一定程度上增加散货物料重量，且潮湿的物料会对运输设备产生腐蚀。因此对于该项技术的选择，要尽可能考虑实际情况，兼具粉尘防治与环保双重目标，从而促进港口抓斗卸船工艺能够更好地发挥其综合效益。在实践中，除了要考虑到除尘，还需要强调经济性、实用性等诸多原则。

4.2 射雾设备

射雾方式是由洒水除尘方式发展而来，射雾器在实践应用中，能够将水进行雾化处理，形成与粉尘大小相同的水珠。由于水珠与粉尘颗粒直径相似，尘埃颗粒会随着气体流动运行而与水珠颗粒相接触，变得更加湿润。当粉尘重量增加时，会迅速下降，不会在空气中流动。不仅如此，这一设备射程较远，能够覆盖较大的面积，显著提高粉尘污染有效性。对于水源的选择，可以是自来水，也可以是中水等循环水，对不同直径的粉尘都具有较好的效果。当物料含水量增加时，还能够在一定程度上避免二次扬尘。一般来说，射雾器针对不同用途，设计了多种型号，适用范围较广。针对抓斗卸料过程中形成的粉尘来说，由于抓斗封闭性较差，处于开放环境中，故喷雾方式是一种较好的治理方式，其特点表现在初投资高、操作便利，但在实践中，要根据天气情况，如果遇到大风天气，会影响喷雾效果，应尽可能选择晴天使用这一方法，把握好风向，将射雾控制在合理范围内。

4.3 布袋式除尘设备

当抓斗设备抓取如水泥等遇水反应的材料时，喷雾以及喷水除尘设备将不再适用，因此应当选择布袋式除尘器进行除尘。在设计和安装布袋除尘设备时，通常会在抓斗的上方安装除尘罩，然后将通风管道连接到除尘器上。布袋式除尘设备属于过滤式除尘器，一般适用于一些非纤维、颗粒小、干燥的粉尘。当前布袋式除尘设备的过滤材料种类很多，主要由合成纤维、天然纤维等纤维材料制成。从结构上看主要分为毛毡结构以及滤布结构。当设备正常运行时，通过纤维物质的过滤功能对空气中的含尘物质进行过滤，当含尘物质进入布袋后，其中颗粒较大的粉尘会因为其横截面较大而导致粉尘悬浮能力下降，进而落入除尘设备的灰斗中，而一些颗粒较小的粉尘在通过过滤器时通过过滤空隙被吸附于滤料上，再通过清洁气体排出。

布袋式除尘设备中通常使用压缩空气对滤袋中的粉尘进行清灰，清灰工作首先要打开电磁脉冲阀门，将压缩后的空气向滤袋内喷吹，整个喷吹工作将由电子控制系统按照已经设定好的流程进行，压缩空气会在极短的时间内通过电磁阀门喷向滤袋，在其中形成空气波，使整个滤袋内产生震动和膨胀，最终达到清灰的目的。

这种清灰方式具有明显的技术优势：针对一些遇水容易发生反应的物料能够有很好的除尘效果，不仅除尘的效率高，同时能够将粉尘回收进行二次应用。但是这种除尘设备还有一定的不足。布袋式除尘设备主要是针对抓斗装卸时料斗溢出的粉尘进行处理，但是对于一些抓斗工作过程中飞溅的粉尘污染则无法起到很好的清理效果。同时在阴雨天气中，空气的湿度较大，会影响到布袋内的清灰能力，在滤袋中形成露水，导致布袋出现积灰现象，严重时甚至会堵塞滤袋以及清灰系统，影响除尘设备的正常运行，因此建议在尽量在阴雨天气中避免使用设备。此外，港口抓斗是间歇性工作，然而除尘设备则需要一直保持开启状态，因此更加消耗电能，增加工作成本。

4.4 湿式除尘设备

对于一些非遇水反应的物料，可以采用湿式除尘设备或者其他类型的除尘器，湿式除尘设备主要的优点为：构造简单、成本低、除尘能力好，通常针对非纤维或者非遇水反应的材料进行除尘工作。如果将湿式除尘设备与其他干式除尘器进行比较，其优势则更加明显。例如，与布袋除尘设备相比，布袋除尘器结构过于复杂，而湿式除尘设备的内部结构较为简单，进而湿式除尘成本更低廉，同时对粉尘净化的能力更强，此外湿式除尘器的内部没有可移动的配件，所以发生设备故障的几率极低。但其也有不足的地方，首先除尘工作需要使用水，而粉尘经过湿式处理之后将直接混合成泥浆无法进行再次应用。其次，如果是对一些有粘性的物料进行除尘时，很可能会发生泥浆堵塞管道。再次在冬天工作需要考虑设备的防冻处理。最后，在工作时会造成大量的污水排放，需要及时处理。

4.5 料斗除尘系统设计

在对抓斗设计除尘系统时，需要重点考虑粉尘污染的密度、电阻、颗粒大小、吸水性、爆炸性等问题。例如如果港口船只需要装卸煤炭时，就需要对煤炭材料的相关物理参数进行分析。其密度为1t/m³，吸水性表现为遇水不生成硬块，颗粒直径为159μm。因此除尘系统需要满足于装卸物料的实际需求。在设计过程中需要考虑含尘气体的流动方向、抓斗设备正常工作的高度以及装卸设备的位置等，此外需要注意每次抓斗工作时物料带出粉尘的数量。为了保证抓斗设备抓取物料时，粉尘不会从漏斗中溢出，需要在漏斗的出口维持一定程度的负气压，就是在出口处保持一定的风速。

5 结语

总而言之，当前港口的抓斗装卸粉尘污染问题已经逐渐被人们所重视，处理抓斗粉尘污染问题也是环境保护工作的重要内容之一。目前许多港口的船只散货抓斗装卸工作经常会出现粉尘不易控制的情况，因此需要结合实际运输的物料种类采用不同的除尘设备，对于遇水反应的散货应当使用布袋式除尘设备，而如果是一些非遇水反应的材料则可以使用湿式除尘器，通过合理的设计尽最大程度降低港口抓斗装卸的粉尘污染问题。

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