[交通运输]隧道工程施工通风中的减排与节能.ppt
隧道施工通风中的减排与节能,2002.10.13,2,一.隧道施工通风中的减排,（一）减少内燃设备尾气排放 1、柴油添加剂（1）富氧添加剂碳酸二甲酯（DEC）是一种含有高比例氧的物质，常温下为液态，可与柴油以任意比例混合，DEC作为富氧添加剂加入柴油中，由于DEC中没有C-C键，可以降低燃烧时产生的PM，由于富氧，可加大废气再循环量来降低NOx。,2002.10.13,3,一.隧道施工通风中的减排,（2）柴油乳化剂柴油乳化剂最为人们重视和青睐的是柴油掺水乳化技术,它具有高节能效率、高经济效益和明显减少尾气污染等特点。美国加利福尼亚州H20IL 公司发明的F2-21汽柴油微乳化添加剂北京大学研发的微乳化燃油添加剂。经检测，可降油耗20%，尾气中污染物排放降低80%。,2002.10.13,4,一.隧道施工通风中的减排,（3）十六烷值改进剂柴油十六烷值是评价柴油的质量的重要指标。柴油的十六烷值越高，着火延迟期越短，点火质量越好；各种污染物的排放一般随柴油十六烷的增加而下降，增加柴油的十六烷值，能有效地降低发动机尾气颗粒PM、CO和NO的排放。国外常用的十六烷值改进剂为硝酸戊酯、硝酸乙酯等。江苏石油化工学院对草酸二异戊酯的合成工艺及用做柴油十六烷值也取得突破。,2002.10.13,5,一.隧道施工通风中的减排,2、尾气净化器（1）加装氧化催化转化器柴油机加装氧化催化转换器是一种有效的机外净化排气中的可燃气体和可溶性SOF有机组分的常用措施。采取此措施(以铂Pt、钯Pd贵重金属作为催化剂)能使HC、CO减少50%，颗粒PM减少50%70%，其中的多环芳烃和硝基多环芳烃也有明显减少。柴油机氧化催化器一般适用于含硫量较低的柴油燃料。,2002.10.13,6,一.隧道施工通风中的减排,（2）采用微粒捕集器微粒捕集器由微粒过滤器和再生装置组成。微粒捕集器通过其中有极小孔隙的过滤介质(滤芯)捕集柴油机排气中的固态碳粒和吸附可溶性有机成分的碳烟。,2002.10.13,7,一.隧道施工通风中的减排,（3）柴油机尾气净化器国内外生产柴油机尾气净化器的厂家很多，型号各异，原理基本相同。图1是某厂家生产的柴油车尾气净化器。采用蜂窝陶瓷载体涂复贵金属和稀土元素等复合制成催化剂。净化效果颗粒物（PM）为85%-98%，CO为75%-90%，HC为75%-90%，NOx为30%-40%。,2002.10.13,8,一.隧道施工通风中的减排,柴油车尾气净化器实物图,2002.10.13,9,一.隧道施工通风中的减排,部分内燃设备产生的一氧化碳量（m3/minkW）,2002.10.13,10,一.隧道施工通风中的减排,（二）减少炮烟的产生量常用炸药的一氧化碳气体发生量,2002.10.13,11,一.隧道施工通风中的减排,1、选择产生有害气体比较少的炸药,2002.10.13,12,一.隧道施工通风中的减排,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，爆破时水袋被爆裂并形成细小水雾。与泥封爆破相比，水封爆破可降低炮烟（约70%）、减少有毒有害气体（约37%46%）和降低温（约0.51.0）等作用。,2002.10.13,13,一.隧道施工通风中的减排,（三）减少粉尘的发生量 喷浆作业湿喷 爆破作业爆破前后洒水 钻孔作业用水润湿炮眼 出渣运输作业 路面洒水,2002.10.13,14,二隧道施工通风中的节能,（一）合理的通风方式杭州西区输水隧道的通风实例杭州市西区水厂输水隧洞是为解决杭州市百万农民生活用水及工业用水而修建的工程，长8670米，埋深10370米，有进出口和斜井三个工区施工。隧道穿过国家一级重点自然保护区的五云山、天竺山和美人峰。隧洞线路成人字坡，开挖洞径3.6米，有效洞径2.9米。进口段位于杭富公路北侧钱江果园内，标段里程K0+140至K3+3118米。采用钻爆法掘进，初期喷锚网支护，先贯通后模筑砼。电动立爪扒碴机装碴，电瓶车牵引梭矿出碴。,2002.10.13,15,二隧道施工通风中的节能,杭州西区输水隧洞通风布置示意图,2002.10.13,16,二隧道施工通风中的节能,1、自然通风应该成为最先选用的节能方式1）上、下坡隧道独头掘进的自然通风 下坡隧道,2002.10.13,17,二隧道施工通风中的节能,上坡隧道,2002.10.13,18,二隧道施工通风中的节能,2）有通风竖井隧道的自然通风,2002.10.13,19,二隧道施工通风中的节能,3）两竖（斜）井工区贯通后的隧道自然通风,2002.10.13,20,二隧道施工通风中的节能,4）主副斜（竖）井的自然通风,2002.10.13,21,二隧道施工通风中的节能,5）无斜（竖）井隧道贯通后的自然通风,2002.10.13,22,二隧道施工通风中的节能,6）有斜（竖）井隧道贯通后的自然通风,2002.10.13,23,二隧道施工通风中的节能,2、巷道射流通风,2002.10.13,24,二隧道施工通风中的节能,射流巷道式通风节能的原因主要是用隧道或平导代替了风管，过流断面积大，而且不漏风，通风阻力很小。射流巷道式通风使用条件双洞隧道或设平导单洞隧道，隧道两个工区贯通后。独头施工隧道一般情况下不能采用射流巷道式通风。,2002.10.13,25,二隧道施工通风中的节能,3、斜井顶隔板通风,斜井隔板安装图,隔板风道洞口设置图,2002.10.13,26,二隧道施工通风中的节能,斜井管道式通风,2002.10.13,27,二隧道施工通风中的节能,该方式如果用好节能也非常可观。用不好同样事与愿违。,顶隔板式与管道式通风计算对比表,2002.10.13,28,二隧道施工通风中的节能,（二）通风设备的配套最忌讳大风机配小风管举例：220kW风机，送风距离3000m,百米漏风率1%,2002.10.13,29,二隧道施工通风中的节能,选择风机的主要原则 风机应能满足最大送风距离的供风需要；风机工作点不能处在湍振区，并尽可能靠近最高效率点；选择高效节能风机；瓦斯隧道应选择防爆型。,2002.10.13,30,二隧道施工通风中的节能,风管的选择原则 风管直径应能保证在最大送风距离时，风机风量满足作业面的需风量；在隧道断面许可的条件下，尽可能选择直径较大的风管，以降低通风阻力，节约通风能耗；风管的百米漏风率和摩擦系数要小；易于搬运安装和维护，结实耐用；瓦斯隧道还应有阻燃和抗静电性能。,2002.10.13,31,二隧道施工通风中的节能,风机的工况点,2002.10.13,32,二隧道施工通风中的节能,风机合理的工作范围,2002.10.13,33,二隧道施工通风中的节能,（三）高质量的通风设备是隧道施工通风节能的基础,2002.10.13,34,二隧道施工通风中的节能,风机生产风机门槛很低，生产风机的厂家很多，风机的质量参差不齐，有的厂家连风机的性能曲线都提供不出来，或者仿照其他厂家的随便画一个。一台风机涉及的效率有三个：电动机的效率、传动效率、风机全压效率或者静压效率。,2002.10.13,35,二隧道施工通风中的节能,变速风机变极调速风机通过改变电机极对数的方法来实现调速，为有级调速，一般有两个或三个转速，也称多速风机；变频调速风机通过变频器改变电机的电源频率来实现调速，为无级调速。,2002.10.13,36,二隧道施工通风中的节能,风管现在的风管价格差别很大直径1.2米的风管，每米30元到120元的都有。当然质量也差别很大。衡量风管质量性能的指标耐压性能直径变化率百米漏风率百米风阻（摩擦系数）,2002.10.13,37,二隧道施工通风中的节能,百米漏风率5%0.23%差别很大。目前的国标GB/T 9900-2008橡胶或塑料涂覆织物导风筒给出了导风筒应达到的性能指标。正压风管百米漏风率不大于4%，1.2米风管的摩擦系数为0.0256，负压风管百米漏风率不大于5%，负压风管1.2米风管的摩擦系数为0.0384。,2002.10.13,38,二隧道施工通风中的节能,直径为1200mm软风管性能测试,2002.10.13,39,二隧道施工通风中的节能,实例1：将1622 m3/min的风量用两种风管从洞口往掌子面，送风距离为3000米，风管直径都是1.5米。第一种风管=1%，=0.019第二种风管=4%，=0.0256第一种风管送到掌子面的风量为1200 m3/min；第二种风管送到掌子面的风量为477 m3/min。,2002.10.13,40,二隧道施工通风中的节能,实例2：作业面需要1200m3/min，送风距离为3000米，风管直径都是1.5米。第一种风管：Q=1622m3/min，Ht=4089Pa，N=110kW；第二种风管：Q=4084 m3/min Ht=17092 Pa N=1163kW。,2002.10.13,41,二隧道施工通风中的节能,（四）严格的通风管理 专业化原则，技术人员、通风工人和瓦检人员等均要专业化；统一管理原则，技术、人员、设备和材料统一管理；机构和人员以满足通风需要为原则。,通风管路,通风效果测试,2002.10.13,42,二隧道施工通风中的节能,项目主要人员和小组职责项目负责人：全面负责施工通风技术和人员管理，落实通风方案并组织实施，协调与其他工种之间的关系；技术组：协助项目负责人工作，解决方案实施过程中的细化与修改、过渡方案的设计、通风系统测试与评价、自动监测系统的维护以及洞内作业环境评价等风管安拆组：负责风机、风管的安装和拆卸，管路的维护和修理环境监测组：负责洞内作业环境的人工监测风机司机：负责风机值班、风机运行状况记录工作以及风机的日常维护风管修补工：在洞外专职修补损坏的风管风机维修工：负责风机的保养与维修,
