隧道工程施工通風(fēng)中的減排與節(jié)能

隧道施工通風(fēng)中的減排與節(jié)能

2002.10.131

一.隧道施工通風(fēng)中的減排（一）減少內(nèi)燃設(shè)備尾氣排放

1、柴油添加劑（1）富氧添加劑碳酸二甲酯（DEC）是一種含有高比例氧的物質(zhì)，常溫下為液態(tài)，可與柴油以任意比例混合，DEC作為富氧添加劑加入柴油中，由于DEC中沒(méi)有C-C鍵，可以降低燃燒時(shí)產(chǎn)生的PM，由于富氧，可加大廢氣再循環(huán)量來(lái)降低NOx。2002.10.132一.隧道施工通風(fēng)中的減排（2）柴油乳化劑柴油乳化劑最為人們重視和青睞的是柴油摻水乳化技術(shù),它具有高節(jié)能效率、高經(jīng)濟(jì)效益和明顯減少尾氣污染等特點(diǎn)。美國(guó)加利福尼亞州H20IL公司發(fā)明的F2-21汽柴油微乳化添加劑北京大學(xué)研發(fā)的微乳化燃油添加劑。經(jīng)檢測(cè)，可降油耗20%，尾氣中污染物排放降低80%。2002.10.133一.隧道施工通風(fēng)中的減排（3）十六烷值改進(jìn)劑柴油十六烷值是評(píng)價(jià)柴油的質(zhì)量的重要指標(biāo)。柴油的十六烷值越高，著火延遲期越短，點(diǎn)火質(zhì)量越好；各種污染物的排放一般隨柴油十六烷的增加而下降，增加柴油的十六烷值，能有效地降低發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣顆粒PM、CO和NO的排放。國(guó)外常用的十六烷值改進(jìn)劑為硝酸戊酯、硝酸乙酯等。江蘇石油化工學(xué)院對(duì)草酸二異戊酯的合成工藝及用做柴油十六烷值也取得突破。2002.10.134一.隧道施工通風(fēng)中的減排2、尾氣凈化器（1）加裝氧化催化轉(zhuǎn)化器柴油機(jī)加裝氧化催化轉(zhuǎn)換器是一種有效的機(jī)外凈化排氣中的可燃?xì)怏w和可溶性SOF有機(jī)組分的常用措施。采取此措施(以鉑Pt、鈀Pd貴重金屬作為催化劑)能使HC、CO減少50%，顆粒PM減少50%～70%，其中的多環(huán)芳烴和硝基多環(huán)芳烴也有明顯減少。柴油機(jī)氧化催化器一般適用于含硫量較低的柴油燃料。2002.10.135一.隧道施工通風(fēng)中的減排（2）采用微粒捕集器微粒捕集器由微粒過(guò)濾器和再生裝置組成。微粒捕集器通過(guò)其中有極小孔隙的過(guò)濾介質(zhì)(濾芯)捕集柴油機(jī)排氣中的固態(tài)碳粒和吸附可溶性有機(jī)成分的碳煙。2002.10.136一.隧道施工通風(fēng)中的減排（3）柴油機(jī)尾氣凈化器國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)柴油機(jī)尾氣凈化器的廠家很多，型號(hào)各異，原理基本相同。圖1是某廠家生產(chǎn)的柴油車(chē)尾氣凈化器。采用蜂窩陶瓷載體涂復(fù)貴金屬和稀土元素等復(fù)合制成催化劑。凈化效果顆粒物（PM）為85%-98%，CO為75%-90%，HC為75%-90%，NOx為30%-40%。2002.10.137一.隧道施工通風(fēng)中的減排

柴油車(chē)尾氣凈化器實(shí)物圖

2002.10.138一.隧道施工通風(fēng)中的減排

部分內(nèi)燃設(shè)備產(chǎn)生的一氧化碳量（m3/min·kW）設(shè)備名稱(chēng)有凈化裝置無(wú)凈化裝置自卸汽車(chē)0.091×10-30.112×10-3挖掘機(jī)0.147×10-30.294×10-3裝載機(jī)0.147×10-30.294×10-32002.10.139一.隧道施工通風(fēng)中的減排（二）減少炮煙的產(chǎn)生量常用炸藥的一氧化碳?xì)怏w發(fā)生量

炸藥CO氣體發(fā)生量（L/kg）防水硝銨炸藥31.152＃巖石硝銨炸藥35.351＃粘狀硝化甘油43.712＃粘狀硝化甘油54.112002.10.1310一.隧道施工通風(fēng)中的減排1、選擇產(chǎn)生有害氣體比較少的炸藥

2002.10.1311一.隧道施工通風(fēng)中的減排2、水封爆破水封爆破是用充水的塑料薄膜袋代替或部分代替炮泥填塞炮眼，爆破時(shí)水袋被爆裂并形成細(xì)小水霧。與泥封爆破相比，水封爆破可降低炮煙（約70%）、減少有毒有害氣體（約37%～46%）和降低溫（約0.5～1.0℃）等作用。2002.10.1312一.隧道施工通風(fēng)中的減排（三）減少粉塵的發(fā)生量噴漿作業(yè)——濕噴

爆破作業(yè)——爆破前后灑水鉆孔作業(yè)——用水潤(rùn)濕炮眼

出渣運(yùn)輸作業(yè)

——路面灑水

2002.10.1313二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能（一）合理的通風(fēng)方式杭州西區(qū)輸水隧道的通風(fēng)實(shí)例杭州市西區(qū)水廠輸水隧洞是為解決杭州市百萬(wàn)農(nóng)民生活用水及工業(yè)用水而修建的工程，長(zhǎng)8670米，埋深10——370米，有進(jìn)出口和斜井三個(gè)工區(qū)施工。隧道穿過(guò)國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)自然保護(hù)區(qū)的五云山、天竺山和美人峰。隧洞線(xiàn)路成人字坡，開(kāi)挖洞徑3.6米，有效洞徑2.9米。進(jìn)口段位于杭富公路北側(cè)錢(qián)江果園內(nèi)，標(biāo)段里程K0+140至K3+3118米。采用鉆爆法掘進(jìn)，初期噴錨網(wǎng)支護(hù)，先貫通后模筑砼。電動(dòng)立爪扒碴機(jī)裝碴，電瓶車(chē)牽引梭礦出碴。2002.10.1314二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能杭州西區(qū)輸水隧洞通風(fēng)布置示意圖2002.10.1315二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能1、自然通風(fēng)應(yīng)該成為最先選用的節(jié)能方式1）上、下坡隧道獨(dú)頭掘進(jìn)的自然通風(fēng)下坡隧道2002.10.1316二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能上坡隧道2002.10.1317二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能2）有通風(fēng)豎井隧道的自然通風(fēng)2002.10.1318二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能3）兩豎（斜）井工區(qū)貫通后的隧道自然通風(fēng)

2002.10.1319二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能4）主副斜（豎）井的自然通風(fēng)

2002.10.1320二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能5）無(wú)斜（豎）井隧道貫通后的自然通風(fēng)

2002.10.1321二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能6）有斜（豎）井隧道貫通后的自然通風(fēng)2002.10.1322二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能2、巷道射流通風(fēng)2002.10.1323二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能射流巷道式通風(fēng)節(jié)能的原因主要是用隧道或平導(dǎo)代替了風(fēng)管，過(guò)流斷面積大，而且不漏風(fēng)，通風(fēng)阻力很小。射流巷道式通風(fēng)使用條件雙洞隧道或設(shè)平導(dǎo)單洞隧道，隧道兩個(gè)工區(qū)貫通后。獨(dú)頭施工隧道一般情況下不能采用射流巷道式通風(fēng)。2002.10.1324二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能3、斜井頂隔板通風(fēng)斜井隔板安裝圖

隔板風(fēng)道洞口設(shè)置圖

2002.10.1325二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能斜井管道式通風(fēng)2002.10.1326二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能該方式如果用好節(jié)能也非?？捎^。用不好同樣事與愿違。

頂隔板式與管道式通風(fēng)計(jì)算對(duì)比表比較項(xiàng)目管道式隔板式斜井內(nèi)四路φ1.8m風(fēng)管雙車(chē)道斜井隔板進(jìn)風(fēng)風(fēng)道總進(jìn)風(fēng)斷面積10.16m217.10m2

斜井凈空利用率23%38%管路送風(fēng)距離4500m2500m風(fēng)機(jī)功率四臺(tái)463KW主扇312KW和四臺(tái)局扇144KW設(shè)備總功率1852KW776KW通風(fēng)總阻力5597Pa3029Pa一次性材料投入低高2002.10.1327二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能（二）通風(fēng)設(shè)備的配套最忌諱大風(fēng)機(jī)配小風(fēng)管舉例：220kW風(fēng)機(jī)，送風(fēng)距離3000m,百米漏風(fēng)率1%直徑（m）風(fēng)機(jī)風(fēng)量m3/min掌子面風(fēng)量m3/min1.4143210591.5180013331.8240117762.0266219692002.10.1328二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能選擇風(fēng)機(jī)的主要原則

①風(fēng)機(jī)應(yīng)能滿(mǎn)足最大送風(fēng)距離的供風(fēng)需要；②風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)不能處在湍振區(qū)，并盡可能靠近最高效率點(diǎn)；③選擇高效節(jié)能風(fēng)機(jī)；④瓦斯隧道應(yīng)選擇防爆型。2002.10.1329二．隧道施工通風(fēng)中的節(jié)能風(fēng)管的選擇原則①風(fēng)管直徑應(yīng)能保證在最大送風(fēng)距離時(shí)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量滿(mǎn)足作業(yè)面的需風(fēng)量；②在隧道斷面許可