靜電除塵器系統(tǒng)在世界隧道工程中的應(yīng)用

1、專項(xiàng)資料集錦靜電除塵器系統(tǒng)在世界隧道工程中的應(yīng)用沈婕 青喬宗昭（上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院）1引言采用縱向通 風(fēng)時(shí)，隧道內(nèi)通風(fēng)氣流所消耗功率與通風(fēng)量的三次方成正比，因此， 特長(zhǎng)隧道通風(fēng)用建設(shè)費(fèi)、動(dòng)力消耗費(fèi)將顯著增大。當(dāng)柴油車比例較高、 稀釋煙塵所需通風(fēng)量很大時(shí)，如將隧道內(nèi)造成視距障礙的煙塵除去， 只對(duì)CO進(jìn)行通風(fēng)，則可以減少設(shè)計(jì)需風(fēng)量，達(dá)到節(jié)省費(fèi)用和能源之目 的。同時(shí)靜電除塵裝置的吸收有毒煙霧、改善能見度功能還有利于火 災(zāi)情況下的救援，這些正是靜電除塵器有較多運(yùn)用的原因。自1979年在日本Taruga公路隧道中首次安裝了靜電除塵器 （ESP）獲得成功之后，ESP已在日本和挪威的公路隧道中

2、得到了廣泛 的應(yīng)用。根據(jù)資料顯示，目前日本大約已有40條公路隧道安裝了 ESP， 挪威有8條縱向通風(fēng)的隧道中安裝了 ESP，另外韓國(guó)的Chinbu公路隧 道中也配備了 ESP.2隧道中靜電除塵設(shè)備的原理與組成一種利用電場(chǎng)產(chǎn)生的靜 電力使塵粒從氣流中分離的設(shè)備。吸塵站內(nèi)的配套設(shè)備尚有壓縮空氣 風(fēng)機(jī)、袋式過濾器、吸式風(fēng)扇、集塵器、連續(xù)流傳送機(jī)和壓氣機(jī)、風(fēng) 扇電控設(shè)備和測(cè)量設(shè)備等。以日本Enasan隧道為例，該隧道長(zhǎng)8649km，初期為雙向行 車，年平均交通量為13000pcu，設(shè)兩個(gè)豎井和5個(gè)靜電吸塵站，通風(fēng) 總功率為242kW，除塵器功率共為293kW.幾個(gè)靜電吸塵站按照空氣處理能力的高低，分為

3、主、次靜電 吸塵站。其中1號(hào)煙塵收集器的空氣處理能力為225m/s.遠(yuǎn)期，還可加強(qiáng)它們的處理能力。在工作狀態(tài)下，安裝在隧道中的7個(gè)VI表（設(shè)有光纜投影機(jī)， 以提高精度）和3個(gè)CO表能夠準(zhǔn)確測(cè)量隧道中的空氣質(zhì)量。其輸出的 信號(hào)經(jīng)處理后，被傳送至通風(fēng)控制器。CPU和通風(fēng)控制器據(jù)此選擇通風(fēng)模式，并向靜電吸塵器和風(fēng) 扇發(fā)出指令。由風(fēng)扇經(jīng)風(fēng)道將隧道內(nèi)空氣送至吸塵器，最后將過濾后 的空氣再次以高速排入隧道中。同時(shí)，根據(jù)除塵器電極板上灰塵量的多少，電控設(shè)備向靜電 除塵器主板發(fā)出指令，控制配套設(shè)備各部件的運(yùn)行。壓縮空氣風(fēng)機(jī)噴 嘴噴出的高壓空氣清除吸附在除塵器上的煙塵，然后由吸式風(fēng)扇將除 塵器底部的煙塵送至袋式

4、過濾器過濾，再通過連續(xù)流傳送機(jī)將煙塵送 至存儲(chǔ)器。最后，定期地將垃圾打包、處理。3隧道中采用靜電吸塵的效果CTA國(guó)際部（靜電吸塵）委托 挪威特隆赫姆機(jī)械工程院完成了一系列比較實(shí)驗(yàn)，就靜電除塵設(shè)備霧 化后顆粒直徑小于5Lm）和柴油廢氣的吸塵效率分別進(jìn)行研究。得出 在不同風(fēng)速條件下，靜電除塵設(shè)備對(duì)DOS和柴油廢氣的吸塵效率。實(shí) 驗(yàn)結(jié)果見和高風(fēng)速（810m/s）下對(duì)DOS微粒的吸塵效率和高風(fēng)速（810m/s）下對(duì)柴油微粒的吸塵效率對(duì)于設(shè)計(jì)速度為4.5m/s的的標(biāo)準(zhǔn) 靜電除塵器，運(yùn)行速度接近設(shè)計(jì)速度時(shí)，對(duì)于DOS和柴油廢氣微粒（0.30.5Lm）的吸塵效率分別可達(dá)到90和93以上。同時(shí)，挪威還在多條隧

5、道中進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。其中在Stromsas隧道和Chinbu隧道的中的試驗(yàn)結(jié)果顯示對(duì) 于不同顆粒過濾系統(tǒng)的效率均在90左右，。Stromsas隧道合同要求顆粒大小清除效率/顆粒大小清除效 率夏季冬季而且，靜電除塵過濾裝置還有利于火災(zāi)的營(yíng)救。它能吸收有毒煙霧，改善能見度，保證救援工作的正常開展。 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)能見度在10m或10m以上時(shí)，過 濾器對(duì)改善能見度的效果非常明顯。4國(guó)外公路隧道使用靜電吸塵設(shè)備的狀況4.1挪威靜電吸塵 器的使用狀況挪威有900多條公路隧道，線路長(zhǎng)達(dá)600km.每年新建隧道3540km.世界最長(zhǎng)的100條公路隧道中，挪威 占25條，其中包括世界上最長(zhǎng)隧

6、道隧道。挪威大多數(shù)隧道采用縱向通 風(fēng)，經(jīng)峒口自然排風(fēng)或用風(fēng)扇排風(fēng)。隧道內(nèi)CO濃度標(biāo)準(zhǔn)是平均15 6. 目前，已有多條隧道安裝了靜電除塵設(shè)備，。地點(diǎn)隧道名工程概況長(zhǎng)度規(guī)模通風(fēng)方式靜電除塵設(shè)備設(shè)置位 置奧斯陸雙向6車道風(fēng)井和峒口排風(fēng)通風(fēng)井底部奧斯陸雙向2車道旁 通道內(nèi)奧斯陸雙向2車道旁通道內(nèi)單管雙車道隧道頂部卑爾根雙向2 車道一管隧道的隧道頂部單管雙車道通風(fēng)井隧道頂部單管雙車道隧道 頂部4.2日本靜電吸塵器的使用狀況日本是世界上在公路隧道內(nèi)安裝 靜電除塵器最早、最多的國(guó)家。8000條公路隧道中，有40條安裝了 靜電除塵器。而安裝靜電除塵器的隧道大多數(shù)位于鄉(xiāng)村地區(qū)。且大多 數(shù)都將靜電除塵器裝在旁通道

7、位置。盡管安裝靜電除塵器主要是為了 提高隧道內(nèi)的能見度，但有7條隧道是用來減少排出隧道的廢氣顆粒。在日本，靜電除塵器不是全天候運(yùn)行。例如：（1）Kancetsu 隧道，北線中的ESP平均每月工作143h （約占全部時(shí)間的20）,南線 中的ESP每月工作40h （約占全部時(shí)間的3），（2）東京灣隧道，ESP 大約一年僅工作1213h （約占全部時(shí)間的0.15）。在使用靜電除塵器的隧道中，有14條采用布（袋）過濾裝置， 其中包括1997年開通的東京灣隧道。5除塵技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用目前，德國(guó)FILTRONtec公司、奧地 利的Aigner公司，Alstom公司以及日本多家公司的隧道除塵技術(shù)的 開發(fā)，在提高對(duì)懸浮顆粒的清除功能的同時(shí)，并著手開發(fā)了去除其他 有害氣體如二氧化氮、一氧化氮、揮發(fā)性碳?xì)浠衔锏墓δ?。根?jù)日本最大的經(jīng)濟(jì)新聞媒體Nikkei20040125的報(bào)道，在東 京環(huán)線公路下通道通風(fēng)井中將安裝具有/脫氮系統(tǒng)