隧道工程施工通风中的减排与节能

隧道施工通风中的减排与节能

2002.10.131

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。2002.10.132一.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%。2002.10.133一.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。2002.10.134一.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。2002.10.135一.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。2002.10.136一.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%。2002.10.137一.隧道施工通风中的减排

柴油车尾气净化器实物图

2002.10.138一.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/min·kW）设备名称有净化装置无净化装置自卸汽车0.091×10-30.112×10-3挖掘机0.147×10-30.294×10-3装载机0.147×10-30.294×10-32002.10.139一.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

炸药CO气体发生量（L/kg）防水硝铵炸药31.152＃岩石硝铵炸药35.351＃粘状硝化甘油43.712＃粘状硝化甘油54.112002.10.1310一.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

2002.10.1311一.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0.5～1.0℃）等作用。2002.10.1312一.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

2002.10.1313二．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10——370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。2002.10.1314二．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2002.10.1315二．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2002.10.1316二．隧道施工通风中的节能上坡隧道2002.10.1317二．隧道施工通风中的节能2）有通风竖井隧道的自然通风2002.10.1318二．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

2002.10.1319二．隧道施工通风中的节能4）主副斜（竖）井的自然通风

2002.10.1320二．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

2002.10.1321二．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2002.10.1322二．隧道施工通风中的节能2、巷道射流通风2002.10.1323二．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。2002.10.1324二．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

2002.10.1325二．隧道施工通风中的节能斜井管道式通风2002.10.1326二．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比较项目管道式隔板式斜井内四路φ1.8m风管双车道斜井隔板进风风道总进风断面积10.16m217.10m2

斜井净空利用率23%38%管路送风距离4500m2500m风机功率四台463KW主扇312KW和四台局扇144KW设备总功率1852KW776KW通风总阻力5597Pa3029Pa一次性材料投入低高2002.10.1327二．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%直径（m）风机风量m3/min掌子面风量m3/min1.4143210591.5180013331.8240117762.0266219692002.10.1328二．隧道施工通风中的节能选择风机的主要原则

①风机应能满足最大送风距离的供风需要；②风机工作点不能处在湍振区，并尽可能靠近最高效率点；③选择高效节能风机；④瓦斯隧道应选择防爆型。2002.10.1329二．隧道施工通风中的节能风管的选择原则①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；②在隧道断面许可