隧道工程施工通風中的減排與節(jié)能

隧道施工通風中的減排與節(jié)能

2002.10.131

一.隧道施工通風中的減排（一）減少內燃設備尾氣排放

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，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中沒有C-C鍵，可以降低燃燒時產生的PM，由于富氧，可加大廢氣再循環(huán)量來降低NOx。2002.10.132一.隧道施工通風中的減排（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,它具有高節(jié)能效率、高經濟效益和明顯減少尾氣污染等特點。美國加利福尼亞州H20IL公司發(fā)明的F2-21汽柴油微乳化添加劑北京大學研發(fā)的微乳化燃油添加劑。經檢測，可降油耗20%，尾氣中污染物排放降低80%。2002.10.133一.隧道施工通風中的減排（3）十六烷值改進劑柴油十六烷值是評價柴油的質量的重要指標。柴油的十六烷值越高，著火延遲期越短，點火質量越好；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)動機尾氣顆粒PM、CO和NO的排放。國外常用的十六烷值改進劑為硝酸戊酯、硝酸乙酯等。江蘇石油化工學院對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.隧道施工通風中的減排2、尾氣凈化器（1）加裝氧化催化轉化器柴油機加裝氧化催化轉換器是一種有效的機外凈化排氣中的可燃氣體和可溶性SOF有機組分的常用措施。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.隧道施工通風中的減排（2）采用微粒捕集器微粒捕集器由微粒過濾器和再生裝置組成。微粒捕集器通過其中有極小孔隙的過濾介質(濾芯)捕集柴油機排氣中的固態(tài)碳粒和吸附可溶性有機成分的碳煙。2002.10.136一.隧道施工通風中的減排（3）柴油機尾氣凈化器國內外生產柴油機尾氣凈化器的廠家很多，型號各異，原理基本相同。圖1是某廠家生產的柴油車尾氣凈化器。采用蜂窩陶瓷載體涂復貴金屬和稀土元素等復合制成催化劑。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.隧道施工通風中的減排

柴油車尾氣凈化器實物圖

2002.10.138一.隧道施工通風中的減排

部分內燃設備產生的一氧化碳量（m3/min·kW）設備名稱有凈化裝置無凈化裝置自卸汽車0.091×10-30.112×10-3挖掘機0.147×10-30.294×10-3裝載機0.147×10-30.294×10-32002.10.139一.隧道施工通風中的減排（二）減少炮煙的產生量常用炸藥的一氧化碳氣體發(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.隧道施工通風中的減排1、選擇產生有害氣體比較少的炸藥

2002.10.1311一.隧道施工通風中的減排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，爆破時水袋被爆裂并形成細小水霧。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)——用水潤濕炮眼

出渣運輸作業(yè)

——路面灑水

2002.10.1313二．隧道施工通風中的節(jié)能（一）合理的通風方式杭州西區(qū)輸水隧道的通風實例杭州市西區(qū)水廠輸水隧洞是為解決杭州市百萬農民生活用水及工業(yè)用水而修建的工程，長8670米，埋深10——370米，有進出口和斜井三個工區(qū)施工。隧道穿過國家一級重點自然保護區(qū)的五云山、天竺山和美人峰。隧洞線路成人字坡，開挖洞徑3.6米，有效洞徑2.9米。進口段位于杭富公路北側錢江果園內，標段里程K0+140至K3+3118米。采用鉆爆法掘進，初期噴錨網支護，先貫通后模筑砼。電動立爪扒碴機裝碴，電瓶車牽引梭礦出碴。2002.10.1314二．隧道施工通風中的節(jié)能杭州西區(qū)輸水隧洞通風布置示意圖2002.10.1315二．隧道施工通風中的節(jié)能1、自然通風應該成為最先選用的節(jié)能方式1）上、下坡隧道獨頭掘進的自然通風下坡隧道2002.10.1316二．隧道施工通風中的節(jié)能上坡隧道2002.10.1317二．隧道施工通風中的節(jié)能2）有通風豎井隧道的自然通風2002.10.1318二．隧道施工通風中的節(jié)能3）兩豎（斜）井工區(qū)貫通后的隧道自然通風

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

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

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

隔板風道洞口設置圖

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

頂隔板式與管道式通風計算對比表比較項目管道式隔板式斜井內四路φ1.8m風管雙車道斜井隔板進風風道總進風斷面積10.16m217.10m2

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

①風機應能滿足最大送風距離的供風需要；②風機工作點不能處在湍振區(qū)，并盡可能靠近最高效率點；③選擇高效節(jié)能風機；④瓦斯隧道應選擇防爆型。2002.10.1329二．隧道施工通風中的節(jié)能風管的選擇原則①風管直徑應能保證在最大送風距離時，風機風量滿足作業(yè)面的需風量；②在隧道斷面許可