港口粉尘检测技术的研究与应用_张少君.pdf
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1、设备管理与维修2023 5(下)0引言在港区扬尘控制的整个流程中,其中的一项主要内容就是对于作业过程中起尘情况的判断。以往判断流程起尘的依据主要来源于相关人员的现场判断,这种判断主观性强、实时性差,已无法满足对环境治理的需求。因此,对港口作业过程的起尘情况进行在线监测,通过 PLC 将起尘数据上传至上位机,并将粉尘浓度数据应用于洒水系统中,实现精准洒水的目的。将仪表检测到的信号反馈至人机界面和数据库系统,可以为设备管理人员对于现场污染情况的判断提供可靠的数据支撑,并为工艺流程中洒水决策的判断提供依据。1技术方案1.1港区粉尘监测点位的选择在港口的装卸作业过程中,起尘位置通常处于煤炭落料点,在进
2、行仓口装船作业过程中,装船机的起尘情况通常较为严重。由于装船机的洒水设备安装在装船机的溜筒和大铲部位,且洒水装置处于开放状态,大风和水雾对粉尘浓度监测的准确性会造成一定的影响。而且在装船机的这个位置并没有相应的维修平台,对于粉尘监测设备后续的维护会造成一定的困难,因此在粉尘检测点位的选择过程中通常避开装船机的溜筒和大铲等位置。1.2传感器选型通过对现有的粉尘检测设备进行调研,目前行业内粉尘检测设备的原理主要有光吸收法、光散射法和静电法 3 种方式。其中,使用光吸收法原理的粉尘检测设备成本较高,只在高粉尘浓度下测量数值才趋于稳定,不适宜港口使用环境的大范围应用。以静电法为原理的粉尘检测设备对安装
3、环境有较高要求,只适用于风速固定且干燥密闭的管道中,不稳定的风速和湿度变化都会对该类型的传感器造成影响,导致粉尘数值读数不稳定。利用光散射技术的粉尘检测设备,使用了不同于上述两种检测方式的传感器,能够有效地降低气流中湿度对检测数据的影响。港区散物料作业现场排放的粉尘颗粒通常为煤尘颗粒,直径通常小于 500 m。本项目使用的基于光散射技术的粉尘浓度检测仪,主要用来监测港区作业环境汇总 PM10和总尘浓度,所选用的设备粉尘测量范围 0.00140.0 mg/m3,误差不大于3%,420 mA 电流输出。目前,现有的粉尘浓度检测仪在港区作业环境下长期使用时,经常出现严重的零点漂移情况,导致测量结果不
4、准确和设备传感器精度下降等问题。同时,在港区装船作业的过程中,皮带机的高速运动会在装船机尾车漏斗内形成较大的负压。受到负压的影响,原粉尘浓度检测仪的设计无法将样本空气吸入到检测传感器内。基于这种情况,需针对现场情况对粉尘浓度检测仪进行自主设计和改造,以满足现场的使用环境。根据现场实际工况自主研发粉尘浓度在线检测仪,为简化现场维保的工作量选用了模块化设计理念。在采样模块中通过将传感器外置的方式,有效预防了气流负压对与泵吸效率的干扰,避免了传感器无法检测现场气体真实数值的情况,有效降低维护量,提高检测结果精确度。基于模块化设计方案,可随时更换发生故障的模块,降低了设备故障和老化造成的影响。经过反复
5、地研究和探讨,把粉尘浓度检测点选在了装船机的尾车料斗位置。该位置相对密封且附近没有洒水设备,既有效避免了水汽和风速对粉尘浓度的影响,同时由于安装位置距通道较近,有利于设备的日常维护和传感器使用寿命的延长1。1.3创新内容(1)对粉尘浓度在线监测仪进行模块化改造,把仪表内部的粉尘浓度检测传感器移到外置模块。这种改进极大地缩短了样本气体的泵吸路径,预防由于气流负压原因导致被监测气体不能顺利进入传感器的问题。同时对出气口气道进行优化,气道采用连续曲面结构设计避免粉尘局部堆积。(2)装船机位于码头前端,水汽、雾气较大。为了应对这种情况,选择在传感器附近增加加热模块,防止传感器由于温差出现结露冷凝的情况
6、。(3)在传感器底部加装集尘槽,延长传感器的保养周期,有效降低维保频次。2设备调试2.1PLC IO 分配及程序设计现场安装的仪表选用 420 mA 模拟量输出信号,通过一根信号缆接入装船机模拟量输入模块。通过 RS5000 读取 1794-IE8 ch6 点位的模拟量信号数值,其分度值为 1/32 768,仪表量摘要:粉尘污染是港区污染的主要来源,随着港口行业对于环境质量重视程度的加强,粉尘污染成为港口生产过程中需要解决的一项重要课题。研究设计在装船机尾车斗内增加粉尘检测装置,并根据现场实际情况对其进行改造,使其能满足长期稳定工作的要求,为港口粉尘检测技术的研究提供参考。关键词:港口;粉尘检
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