基本介紹
- 中文名：風幕式全封閉煤倉
- 外文名：Air curtain and fully enclosed bunker
設計背景,建設亮點,降塵原理,結構組成,核心技術,造價範圍,
設計背景
由於大氣污染日益嚴峻，霧霾天氣頻發，在煤炭儲料場，如火電廠、煤礦、鋼鐵、焦化、港口碼頭的儲存方式發生了變化，原來的露天作業和堆放，會產生嚴重的揚塵污染、物料損失，造成國家資源的浪費，也不能滿足環保要求。這就需要一種措施來保證污染的防治。
建設亮點
露天煤場在煤炭裝卸、堆存作業時，由於大風吹揚，每噸煤炭按1公斤/年考慮，一個煤場的用煤量按400萬噸/年考慮，全年可以產生4000噸揚塵污染，如果煤炭按照500元/噸計算，那么會造成200萬元煤炭損失，20年造成的煤炭損失高達4000萬。以上煤炭損失估價不包括露天堆放造成的熱值損失。對露天煤場實施全封閉改造，保護了環境，節約了煤炭損失。全封閉煤倉使用壽命按30年考慮，那么節約的煤炭損失可以高達6000萬元。
降塵原理
根據空氣動力學的原理，當風通過料倉側牆時，氣流通過翼形導流體加速，雙嚮導流。經過翼形導流體上的渦流發生器抑制分離，減少氣流阻力，增強煤倉頂部氣流的粘性。通過頂部凹凸不平的表面時，凹槽內部產生低速旋轉氣流，產生的渦墊效應和推動效應，減少了摩擦阻力，在凸起部分背風一側產生逆壓區，增大壓差阻力，減少了摩擦阻力，形成大小不一的渦流。在煤倉頂部外圍形成的隔離區分割內外流場，抑制頂部向上的氣流，降低向料倉外的空氣體積流量，達到粉塵無法外溢。
結構組成
風幕式全封閉煤倉由土建基礎部分、鋼結構部分、屋面部分、風幕式通風系統、採光照明系統、檢修馬道、消防系統、倉內微霧抑塵系統、排水系統、倉內防爆及煤炭自燃監測預警系統十大部分組成。其中，排水系統由組織排水和雨水收集系統組成。煤倉的頂部設定了排水天溝，地面煤倉內外四周設定了雨水收集系統，通過排水天溝雨雪水進入雨水收集系統，多餘水量導入煤泥沉澱池，實現循環利用，廢水零排放。
核心技術
通風設計
由於煤倉全封閉後為密閉空間，通風不暢，存在粉塵爆炸、作業人員職業健康安全等風險。利用全封閉煤倉通風設計軟體，針對不同地區、不同風況、不同工況的煤倉進行通風設計和評估，構建全封閉煤倉上部、中部、下部及兩端頭四重通風體系。
風幕式通風帶技術
全封閉煤倉通風問題之所以難以解決，主要是因為在通風的時候，煤塵不能外溢。根據空氣動力學的原理，研發風幕式通風帶技術，解決了通風不好的問題。
擋風牆改造全封閉煤倉技術
對於已經實施了擋風抑塵牆的煤場，在實施全封閉的時候，都是將原有擋風抑塵牆拆除，造成了很大的浪費。擋風抑塵牆改造全封閉煤倉技術採用全新的設計理念和技術，充分利用煤場原有的擋風抑塵牆，也就是說給原有的擋風抑塵牆加個“蓋子”，相比傳統的全封閉煤倉，工程造價可節約20—30%以上，且粉塵零外溢。
通風改造技術
已經建成投入運行的全封閉煤倉，由於通風不暢，導致倉內作業環境惡劣。特別時夏季高溫時，倉內溫度高達50多度，作業人員存在塵肺病、熱攝病的風險。同時由於倉內粉塵濃度高，一旦形成粉塵雲，還有粉塵爆炸的風險。全封閉煤倉通風改造技術對已經建成運行的全封閉煤倉進行通風改造，降低粉塵爆炸和作業人員勞動衛生風險。
全封閉環保小料倉技術
由於露天煤場區域大，料堆多，煤種多，無法對煤場實施全封閉。全封閉環保小料倉技術可以針對單個料堆進行封閉。
全封閉煤倉屋頂太陽能電站
由於全封閉煤倉屋面面積大，屋面設定太陽能電站後，可以為全封閉煤倉作業、照明提供用電。按2萬平米的屋面可以建設2兆瓦的太陽能電站考慮，年發電量240萬度，自用後餘量可以上網，太陽能電站使用壽命25年，約5-6年可回收投資。
監測技術
由於全封閉煤倉內粉塵濃度大，煤炭釋放的瓦斯，存在粉塵爆炸和作業人員職業健康安全風險，同時煤炭容易發生自燃，一旦自燃，存在重大消防和安全生產隱患。全封閉煤倉監測有毒有害氣體、粉塵爆炸和煤炭自燃技術，可以實現全天候動態監測，當監測值超過預警值後，會立即報警，並啟動倉內抑塵設備和消防設備。
全封閉煤倉內微霧抑塵技術
由於在全封閉煤倉內作業時產生大量揚塵，導致倉內粉塵濃度大。當粉塵形成粉塵雲時，會發生爆炸，作業人員長時間吸入粉塵，會造成塵肺病。微霧抑塵霧炮採用新設計，320度旋轉，可以直接使用海水，射程可以達到100米以上。
全封閉煤倉雨水收集技術
全封閉煤倉雨水收集技術將雨水收集起來，用於綠化及沖洗車輛等。
全封閉煤倉內粉塵淨化技術
採用水幕淨化，降低作業空間粉塵濃度，保障作業人員職業健康安全，滿足環保、勞動衛生等部門的法律法規要求。
造價範圍
全封閉煤倉造價範圍包含基礎及擋煤牆、鋼結構、屋面、採光及照明、檢修馬道、通風、消防、倉內微霧抑塵、排水、倉內防爆監測十大部分組成，如有節能需求，可以利用屋頂太陽能電站和雨水收集兩部分。
基礎及擋煤牆
全封閉煤倉基礎一般採用混凝土獨立基礎，地質狀況不好時，採用樁基礎；擋煤牆一般為混凝土擋牆。
鋼結構
全封閉煤倉鋼結構一般採用球形網架或桁架結構，其平米用鋼量根據跨度決定。
屋面
全封閉煤倉屋面一般採用彩壓型彩鋼板，厚度0.6-0.8mm。
採光及照明
全封閉煤倉一般採用日間自然採光，夜間電力照明方式，採光帶一般採用採光板，照明採用防爆燈具，沿煤倉縱向布置；
檢修馬道
全封閉煤倉檢修馬道一般沿著煤倉照明縱向布置，方便檢修。
通風系統
全封閉煤倉通風很關鍵，由於封閉後為密閉空間，一旦通風不暢將導致作業環境惡劣。一般採用上部、中部、下部及兩端四重通風系統，最好採用尚風科技專門的全封閉煤倉通風設計軟體設計。
消防
全封閉煤倉無消防驗收標準，一般要和當地消防部門溝通，按照當地消防部門要求實施；
倉內微霧抑塵
封閉後煤倉內粉塵濃度大，作業人員在作業時容易得塵肺病，如何降低倉內粉塵，改善作業環境？針對全封閉煤倉粉塵大的問題，已研發專門的治理技術——全封閉煤倉煤塵淨化裝置，降低倉內粉塵濃度。
排水
全封閉煤倉設定排水系統，排水系統一般可廠區雨水管網連線。
倉內防爆監測
全封閉煤倉倉內粉塵濃度達到一定程度時，會引發粉塵爆炸。倉內防爆監測系統可動態監測倉內粉塵濃度，實現早期預警。
倉頂太陽能電站
全封閉煤倉屋面面積大，根據煤倉大小不同，可以設定1-5兆瓦太陽能光伏電站，用於煤倉照明及作業。
雨水收集系統
全封閉煤倉可設定雨水收集系統，將雨水進行收集並加以利用。
