煤場防風(fēng)網(wǎng)防塵技術(shù)研究

1、第 3 8 卷第 9 期 2 0 1 3年 9月 環(huán)境科學(xué)與管理 ENVI R0NM ENTAL S CⅢ NCE AND M ANAGEM ENT V o 1 ． 3 8No ． 9S e p．2 01 3文章 編 號 ： 1 6 7 4-6 1 3 9 ( 2 0 1 3 ) 0 9- 0 0 9 3— 0 6煤 場 防風(fēng) 網(wǎng) 防塵 技 術(shù)研 究 徐袢 ， 朱庚富 ( 1 ． 南京信息工程大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué) 院， 江蘇

2、 南京 2 1 0 0 4 4 ； 2 ． 國電環(huán)境保護(hù)研究院 ， 江蘇 南京 2 1 0 0 3 1 )摘 要 ： 隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人 們環(huán)保意識的增強 ， 露 天煤場 帶來的粉 塵問題也越 來越 引起 重視 。防風(fēng) 網(wǎng)作 為一種控制煤堆場起 塵與擴散 的有 效手段 ． 近年來得到 廣泛應(yīng)用 。該 文概 要地介 紹 了國 內(nèi)外 防風(fēng) 網(wǎng)的研 究及 應(yīng) 用現(xiàn)狀 ； 闡述 了防風(fēng)網(wǎng)的抑 塵機 理 ； 分析 總結(jié)了防風(fēng)網(wǎng)的板 型、 開孔

3、率和設(shè)置方式 、 網(wǎng)高、 網(wǎng)寬、 網(wǎng) 一 堆距 等 因素對其 防風(fēng)抑 塵效果 的影 響， 為今后在工程應(yīng)用 中合理選擇 防風(fēng) 網(wǎng)的各項參數(shù)提供 了 參考 ； 并對 防風(fēng) 網(wǎng)防塵技 術(shù)在 中國的發(fā)展提 出建議 。關(guān)鍵詞 ： 防風(fēng)網(wǎng) ； 煤堆場 ； 抑塵機理 中圖分類號 ： X 5 0 1文獻(xiàn)標(biāo)志碼 ： AS t u d yo fDu s tC o n t r o lwi t hW i n d b r e a ki nC o a lS t

4、o r a g eYa r dXuYi．Z h uGe n g f u，( 1 ． E n v i r o n me n tS c i e n c e&E n g i n e e rD e p a r t m e n t ， Na n j i n gU n i v e r s i t yo fI n f o r ma t i o nS c i e n c e& T e c h n o l o g y ，N a n j i

5、 n g2 1 0 0 4 4 ， C h i n a ；2 ． S t a t eP o w e rE n v i r o n m e n tP r o t e c t i o nR e s e a r c hI n s t i t u t e ， N a n j i n g2 1 0 0 3 1 ， C h i n a )Ab s t r a c t ： W i t ht h ed e v e l o p me n to fe c

6、o n o mya n dt h ee n h a n c e me n to fp e o p l e ’ Se n v i r o n me n t a lp r o t e c t i o nc o n s c i o u s n e s s ，t h eo p e n —a i rc o a ld u s ta t t r a c t si n c r e a s i n ga t t e n t i o n sf r o m

7、 t h ep u b l i c ． P o r o u sf e n c e s ，a c t e da sak i n do fa r t i f ic i a lwi n d b r e a k，p r o v i d es h e l t e rf o rd o w n wi n ds t o c k p i l eb yr e d u c i n gt h ewi n ds p e e da n dh a v eb e e

8、nwi d e l yu s e dt oa b a t ed u s te mi s s i o n ．T h ed u s t —r e mo v i n gme c h a n i s m a n dt h ep r e s e n tr e s e a r c hp r o g r e s sa n de n g i n e e r i n ga p p l i c a t i o no fp o r o u sf e n c

9、 ew e r ei n t r o d u c e db r ie f lyi nt h i sp a p e rt op r o v i d ear e f e r e n c ef ors e l e c t i n gt h er e a s o n a b l ep a r a me t e r so ft h ewi n d p r o o fn e ti ne n g i n e e r in ga p p l i c a

10、 t i o n ． T h ee f f e c to fwi n d b r e a k ’ Sp l a t et y p e，t h ep o r o s i t y，t h el a y o u tp a t t e r n，h e i g h ta n dwi d t ho nd u s tc o n t r o le f f i c a c ywe r ea n a l y z e da n ds u mma r i z

11、e d ．F u r t h e r m o r e，s e v e r a ls u g g e s t i o n so nt h ea p p l i c a t i o no fwi n d b r e a ki nCh i n aw e r eo f f e r e d ．Ke ywo r d s ： wi n d b r e a k；c o a ls t o r a g ey a r d；d u s t —r e mo v

12、i n gme c h a n i s m 隨著 中國經(jīng)濟(jì) 的迅速發(fā)展 ， 煤炭 的貯運量不斷 增加 ， 露天煤場帶來 的粉塵 問題也越來越 引起人們 的重視。為有效抑制粉塵擴散 ， 就需采取一定 的防 護(hù)措 施 。 中國現(xiàn) 已廣泛 應(yīng) 用 的措 施 主要 有 ： 灑 水 增 濕、 表面結(jié)殼劑、 潤濕劑等， 這些措施 由于本身 的局 限性 ， 并不能很 好地解決粉塵對環(huán)境 的常年污染問 題。防風(fēng) 網(wǎng)作為一種能夠有效控制煤堆場起塵及擴 散

13、的手段 ， 近年來得以廣泛推廣 ， 并受到學(xué)術(shù)界的關(guān) 收稿 日期 ： 2 0 1 3 — 0 9 — 0 9作者簡介 ： 徐神( 1 9 9 0 一) ， 女 ， 碩士研究 生 ， 主要從事環(huán)境影 響評 價及 大氣污染 控制技術(shù)研究工作 。注。由于中國對防風(fēng)網(wǎng)的研究和應(yīng)用起步較晚 ， 在 工程應(yīng)用 中還存在問題 。本文對影響防風(fēng)網(wǎng)防風(fēng)抑 塵效果的各項 因素做了總結(jié)與分析 ， 并對防風(fēng) 網(wǎng)防 塵技術(shù)在 中國的發(fā)展提 出建議 。l國內(nèi)外 防

14、風(fēng) 網(wǎng)防塵技術(shù)研究及應(yīng)用概況 1 ． 1 防風(fēng) 網(wǎng)研究 方法 對于防風(fēng)網(wǎng)的研究通常是 通過風(fēng)洞試驗、 數(shù)值 模擬及現(xiàn)場測量三種方法來實現(xiàn)的。其中以風(fēng)洞試 驗和數(shù)值模擬方法更為常用 。風(fēng)洞試驗既可以對影響防風(fēng)網(wǎng)庇護(hù)效果的參數(shù) ． 93 ．第 3 8卷第 9 期 2 0 1 3 年 9 月徐袢等 · 煤場 防風(fēng) 網(wǎng)防塵技術(shù)研究 V 0 1 ． 3 8N o ． 9S e p．2 01 32 防風(fēng) 網(wǎng)抑 塵機理 2 ． 1 起塵

15、量與風(fēng)速的關(guān)系煤場起塵分為動態(tài)起塵和靜態(tài)起塵兩大類。動 態(tài)起塵主要是在裝卸作業(yè) 中的起塵 ， 屬正常運行狀 況 ， 一般通過噴水解決 ； 靜態(tài)起塵則主要 由風(fēng) 的湍流 引起 ， 需盡量避免。當(dāng)外界風(fēng)速達(dá)到一定值使堆料表面顆粒產(chǎn)生的 向上遷移的動力大于顆粒 自 身重力和顆粒間摩擦力 及其他阻礙顆粒遷移 的外力時 ， 顆粒便離開堆料表 面產(chǎn)生揚塵 ， 此時的風(fēng)速稱為起動風(fēng)速 。經(jīng)過對露天堆煤場煤塵擴散規(guī)律 的研究發(fā)現(xiàn) ，煤堆起塵與風(fēng)速關(guān)系如

16、下 ：Q=a ( V—V 。 )式中： Q 一煤堆起塵量；V 一 風(fēng)速 ；V一起 塵 風(fēng)速 ；a 一相 關(guān) 系數(shù) ；n 一指數(shù)。上式表明， 煤堆起塵量 Q與風(fēng)速差 ( V— V 。 ) 的 高次方成正 比， 因此降低風(fēng)速差是減小起塵量 Q的 有效方法 。試驗表明 ， 正 向流無 網(wǎng)時的風(fēng)速可 比有 可 比有網(wǎng)時平均高出 6 9 ％ ～ 1 6 0 ％?？梢娡ㄟ^設(shè)置 防風(fēng)網(wǎng)， 可降低 V值 ， 從而減小起塵量 Q 。2 ． 2 起 塵量

17、與風(fēng) 動能 損失 的關(guān) 系 風(fēng)通過防風(fēng) 網(wǎng)時， 一部分氣流穿過防風(fēng)網(wǎng)進(jìn)入 庇護(hù)區(qū)， 另一部分氣流則被引向上方 ， 繞過防風(fēng)網(wǎng)進(jìn) 入庇護(hù) 區(qū)， 這樣風(fēng)在網(wǎng)后出現(xiàn)了分離和附著現(xiàn)象， 形 成上、 下干擾氣流 ， 極大地?fù)p失 了來流風(fēng)的動能 ， 達(dá) 到減少煤堆起塵的 目的。2 ． 3起塵量 與風(fēng) 的湍 流度 的關(guān) 系 由于受到氣象、 地形及堆場內(nèi)物料情況等因素 的影響 ， 煤場風(fēng)具有陣發(fā)性 ， 易形成湍 窩， 使煤堆起 塵量增加 ， 有試驗證實

18、， 防風(fēng)網(wǎng)可降低湍窩能量及湍 窩發(fā)生頻率 ， 從而減少煤堆起塵量。3 防風(fēng) 網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 防風(fēng)網(wǎng)通常由地下基礎(chǔ)、 支護(hù)結(jié)構(gòu)和 防風(fēng)抑塵 板三部分組成 。地下 基 礎(chǔ) 可 現(xiàn) 場 澆 注 混 凝 土 ， 也 可 預(yù) 制 混 凝 土件 。支護(hù)結(jié)構(gòu)采用鋼支架制成， 用以為防風(fēng) 網(wǎng)提供 支撐 ， 以抵御強風(fēng)侵襲 ， 保證防風(fēng)網(wǎng)的安全。一般包 括直立式 鋼結(jié)構(gòu) ， 棚架 式結(jié)構(gòu)和鋼盤鹼結(jié) 構(gòu)三種。網(wǎng)時平均高 出 9 0 ％ 一1 8 6 ％ ， 偏

19、角流無 網(wǎng)時的風(fēng)速 三種結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點如表 1 所示 ：表 1三種支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點 防風(fēng)網(wǎng)是 由單片的防風(fēng)抑塵板組合而成 的。防 風(fēng)抑塵板的材質(zhì)根據(jù)使用 目的和環(huán)境狀態(tài) 的不同而 不同。目前 國內(nèi)外使用較為廣泛的材質(zhì)主要有玻璃 鋼 、 金屬板、 復(fù)合材料三種 。三種材質(zhì)的性能比較如表 2 所示。玻璃鋼在加工 中使用 的原材料為玻璃纖維、 不 飽和聚酯樹脂、 促進(jìn)劑、 固化劑 、 阻燃劑等加熱固化 而成。其防腐性能較好 ， 但若長期在紫外線