程農(nóng)全

摘 要：風電葉片生產(chǎn)，其主要工序有鋪層、灌注、合模、涂裝、配重，其中涂裝工序會使用到大量油漆，生產(chǎn)過程中會有部分揮發(fā)性有害有機物（VOC）逸散到空氣中。為保護環(huán)境和員工職業(yè)健康，對涂裝車間VOC治理尤為重要。

關鍵詞：葉片;涂裝;VOC治理

中圖分類號：X701 文獻標識碼：A

近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國已成為世界第一大能源消費國，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)不但帶來了嚴重的生態(tài)環(huán)境問題，而且使我國成為世界第一大溫室氣體排放國。黨的十八大提出了將“推動能源生產(chǎn)和消費革命”，反映出國家轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式的重要性和急迫性，以風電為代表的可再生能源迎來歷史性發(fā)展機遇，使風電投資、建設、并網(wǎng)一系列環(huán)節(jié)不斷加速，同時對風電葉片的需求也大幅度增長。其中涂裝工序會使用大量油漆，油漆中含有甲醛、苯、甲苯、二甲苯等有害物質(zhì)[1-2]。針對我司涂裝車間VOC治理效果不佳、與行業(yè)先進企業(yè)尚有一定差距的現(xiàn)狀，經(jīng)過一段時間現(xiàn)場測繪、調(diào)研，本著改善員工工作環(huán)境、揮發(fā)性有機物達標排放、同時兼顧降低運行成本的原則，我們深入分析、討論、計算，為葉片涂裝車間設計了一套完整的VOC治理方案，具體如下：

總體思路—在風電葉片涂裝車間設計配置VOC處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)共包含4套能獨立運行的治理設備，每套設備配兩臺大功率風機用于揮發(fā)性有機物的收集，收集的VOC氣體通過F5、F7兩級袋式過濾和活性炭吸附后向大氣排放，安裝投入使用后滿足車間揮發(fā)性有機物無組織排放標準[3-4]。

1 系統(tǒng)風量設計

（1）經(jīng)測量，涂裝車間尺寸：長80 m，寬36 m，高18 m，換氣次數(shù)按照3.8次/小時計。

（2）本處理系統(tǒng)共配置4套設備，根據(jù)車間收集面積測算，每套設備處理風量25 000? m3/h，總計算風量為100 000? m3/h，

每套設備共2臺風機，設計過程考慮風機損壞情況，做到主風機一用一備，以確保正常生產(chǎn)。

2 系統(tǒng)壓損、功率設計

（P：功率kW;Q：風量 m3/min;Ps：壓損200 mmAq;0.6為風機效率;1.05為安全系數(shù);6 120為系數(shù)）

系統(tǒng)風機功率：

P=Q*Ps÷6 120÷0.6*1.05 （25 000 m3/h÷60≈417 m3/min）

=417*200÷6 120÷0.6*1.05=23.85

考慮系統(tǒng)風量20%衰減，23.85÷（1-20%）=29.8，故單臺風機電功率取30 kW，系統(tǒng)總電功率30 kW*8=240 kW。

3 主風管設計

主管道風速V管=10 m/s～20 m/s，本次設計取13 m/s。

（Q：風量 m3/h;V管：主管道風速 m/s;d：風管直徑： mm）

風管主管直徑取850 mm：

4 吸風口設計

吸風口風速V吸取0.5 m/s。

（Q：風量 m3/h;V吸：吸風口風速 m/s;d吸：吸風口直徑：mm）

單套系統(tǒng)設9個吸風口，每個間距4.5 m。

吸風口直徑取1 400 mm。

5 系統(tǒng)工藝流程概要

（1）根據(jù)相關環(huán)保要求，系統(tǒng)收集的VOC氣體經(jīng)處理后通過2個15 m高度煙囪排放，煙囪直徑控制在85 cm以內(nèi)。

（2）根據(jù)車間實際情況，主風管長度按160 m設計。

6 VOC治理系統(tǒng)布局圖

7 VOC過濾選擇

7.1 預處理

VOC過濾要求兩道干式過濾器：F5級過濾以及F7級過濾，均為袋式過濾。

7.2 活性炭配置計算

經(jīng)測算，涂裝車間年產(chǎn)生揮發(fā)性有機物約4.768 2噸，活性炭吸附效率按照20%計算，因車間現(xiàn)有脫附設備，綜合考慮吸附效果及運行成本，吸附3個月進行一次脫附，活性炭吸附箱抽屜尺寸匹配現(xiàn)有脫附設備。每周期需要處理揮發(fā)性有機物4.768 2噸÷4=1.192 05噸，活性炭填充量為1.192 05÷20%=5.960 25噸，綜合考慮后取填充總量6噸（約12 m3），每季度進行一次脫附。

8 車間氣流示意圖

9 結(jié)束語

通過以上VOC治理方案的實施，我司葉片涂裝車間漆霧得以較充分收集治理，車間環(huán)境明顯改善，有效保護了員工身體健康，提高了員工工作積極性，生產(chǎn)效率得以提升，揮發(fā)性有機物排放達到當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境主管部門要求，為公司可持續(xù)發(fā)展奠定了良好基礎。

參考文獻：

[1]王捷，許年冰，周惠紅.VOC廢氣治理工程技術(shù)方案研究[J].化工設計通訊，2019，45（08）：239-240.

[2]陳金祖.基于工業(yè)生產(chǎn)VOC的危害分析及治理方案研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2019，35（07）：116-117.

[3]寧淼，邵霞，劉杰，等.對構(gòu)建工業(yè)涂裝VOC全過程管控體系的系統(tǒng)思考[J].涂料工業(yè)，2017，47（12）：42-47+52.

[4]林宣樂.汽車涂裝噴漆室有機廢氣凈化技術(shù)方案及應用[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2017，20（05）：41-46.