绿色港口评价的环保低碳改造技术

绿色港口评价的环保低碳改造技术

张鑫鑫

 身份证号：320611199404132112   南通海螺水泥有限责任公司

摘要：针对绿色港口评价中遇到的粉尘污染大、能耗高等问题，需要实施环保低碳改造，确保达到节

能环保要求的同时，兼顾生产效益。结合项目实例从码头环保改造和管理两方面提出节能环保措施，提出门机改桥吊技改、散水泥输送技改、叠包机扬尘技改等方案，规范码头装卸管理工作，并通过落实水泥装船皮带改造、用风量控制等节能低碳措施减少系统能耗，最终可以取得理想的综合效益，体现港口绿色、高效、环保等特点，为同类项目实施提供参考。

关键词：绿色港口；环保评价；低碳改造

引言

绿色港口评价项目是为满足绿色交通发展需求所提出的，要求在港口发展经济效益和控 制环境影响间寻求平衡，在满足当代人资源环境需要的同时，确保后代长期享有水运资源，维持交通事业的健康可持续发展。长久以来，码头受基础设施陈旧、装卸管理不严等因素的 影响，容易产生大量粉尘污染。从国内外研究来看，主要深入分析了码头粉尘污染的主要原 因，并提出设置防尘罩、抑尘网等设施减少污染。但采取单一措施难以系统地解决码头污染 问题，因此需加强环保低碳改造技术研究，确保取得理想的污染治理效果，真正完成绿色港 口打造。

1项目概况

项目港口码头为粉磨水泥生产线配套设施，设计年吞吐能力达370万t，装卸货物以熟料、石灰石、水泥等为主。在项目实施期间，需完成绿色港口评价指标体系基本项信息收集， 通过各种监测设备获取码头运营数据，完成码头吞吐量和在线数据核算对比。根据统计结果 可知，码头2020年吞吐量达到459.72万t，2021年达377.01万t，2022年达322.89万t，后续需持续提升码头生产效能，并提出有效的低碳环保改造方案，完成高效、绿色码头打造。

2节能环保措施

2.1码头环保改造

2.1.1码头门机改桥吊技改

码头岸线长234m，配备16t-30m门机、600t桥吊等设备卸货。但近年来码头实际产能远超设计值，卸货系统月均卸货量从22万t提升至26万t，造成设备长时间满负荷运行，

承担较大检修维护压力。为提高产能，决定将门机更换为 800t   桥吊，通过双桥吊卸货，从而提升码头卸货能力。经过改造后，码头卸货能力提升 2000~2500t/d，达到 13000~14000t/d， 卸货效率提升  20~25%，能够与现有磨机产能匹配，解决码头旺季水泥生产遇到的卸货效率制约问题。

2.1.2散水泥输送技改码头通过散装水泥装船机进行散水泥输送，将货物装至罐装和敞口两类散货船发货，分

别利用倒锥式和皮帘式两种散装头开展发货作业。而散装头采用 32   套法兰螺栓连接，受体积大、表面积灰、船溜筒频繁移动等因素影响，拆装难度大，更换时容易造成溜筒和收尘风 道内大量积灰脱落，引发码头面扬尘问题[1]。为加强环保管理，对发散头实施技术改造，确认倒锥式发散头通过旁路收尘管道使船舱形成负压，皮帘式发散头依靠周边皮帘使放料区形 成负压，可以将倒锥式结构当成是基础，在法兰接口上制作直径2100mm、高500mm的收尘风箱，与原溜筒收尘风道连接。在风箱侧面开设直径 300mm   收尘风口，安装蝶阀连接收尘软管，在箱体上部对称位置开设直径 250mm   的两处风口，安装蝶阀连接风管，外部悬挂厚1mm帆布袋，如图1所示。在罐装船发货时卷起帆布袋，将散装头露出，打开软管蝶阀， 并关闭风罩阀门。在敞口船发货时，可以将帆布袋放下，打开两侧风罩阀门，关闭软管阀门。 通过阀门开闭实现发散模式切换，无需频繁动作溜筒，能够确保发货无扬尘，同时有效提高 发货效率。

图1 发散头改造示意图

2.1.3码头叠包机扬尘技改针对码头叠包机场无组织扬尘问题，针对卸料仓收尘风管增加负压，并完成吊机抓斗密

封处理，能够实现各转运点负压除尘。与此同时，需降低收尘管落差，在皮带转运下料溜管 位置增设缓冲板，为桥吊增设雾炮，对输送系统廊道实施密封改造，能够使散货原料从卸货 到送入筒形库的全过程得到深度治理，避免出现扬尘问题[2]。为防止散水泥从筒形库卸出期 间出现扬尘情况，在装船接口增设收尘器，并针对输送皮带安装长导料槽，更换高效清扫器， 将皮带机尾部整体抬高，避免皮带返程带料。经过斜槽、斗提密闭输送，能够实现全程密封 操作，有效解决扬尘问题。

2.1.4码头输送系统防止异常改造

码头输送系统采用中控DCS系统实现自动化联锁操作，加强各收尘器和皮带机连锁控制。在皮带机运行后，收尘器能够立即启动，否则皮带机将停止作业。在皮带机和收尘器的 相对转运率达到 100%的情况下，能够避免输送系统运行发生异常。

2.2码头环保管理在码头环保管理上，需每月组织安全环保会议，确认装卸作业要求落实情况，严格要求

相关人员执行下仓抓料闭合后停顿、抓斗提升出仓口停顿、抓斗卸完料停顿等规定。现场开 展监督管

理工作，定期对收尘器、提升气缸等设备使用情况进行查看，督促相关单位规范装 船、清仓。联合环保、生产等各部门现场考核装卸行为，加强吊机操作员等人员行为跟踪监 督，并通过物流调度系统组织装卸货活动，保证作业安全、有序、合规开展[3]。此外，配备污染接收装置等加强污染物管理，强化水上船舶大气污染控制。

3节能低碳措施

3.1水泥装船皮带改造

码头通过800t/h散装水泥装船机装载货物，但在水泥年产量从300万t提升至325万t的情况下，需要对现有输送系统皮带实施提速改造，满足水泥产能提升需求。通过对四条皮 带输送机进行同步提速改造，将皮带运行速度从2m/s提升为2.5m/s，能够使皮带瞬时流量达到1400t/h，最大输送能力达到1500t/h。在装船皮带频繁启动的情况下，需实施软启动改造，降低启动电流和增加启动力矩，改善设备启动特性的同时，减少用电浪费[4]。此外，针对皮带廊道实施改造，采用光伏发电方式供电，功率达到5kW以上，确保输送系统可靠工作的同时，节约更多电能。

3.2用风量控制在叠包装船系统节能改造期间，需加强收尘设备实际用风量分析，确认设备能够实现高

效收尘的同时，避免产生过多电能损失。在确定原本设备风量富余的情况下，对风机电机进

行改造，将90kW电机更换为75kW电机，确保风量满足收尘需求的同时，减少消耗的电能。 选用的电机均为新型高效电机，能够落实节能改造要求。

3.3码头线路的功率因数提高码头设备较多，但目前仅桥吊设备配备无功补偿装置，电力室则存在码头线路功率因数

低的问题，导致线路产热较多，容易导致大量电能浪费。针对这一情况，利用建设时期临时 用电退出低压无功补偿设备对电力室实施改造，将无功补偿设备改造后投入日常使用，能够 有效提高线路功率因数，减少线路产热的同时，降低电力室供电损失。此外，针对全部岸电 设备，需实施用电在线监测，完成用电量统计，加强用电分析和节能管理。

3.4皮带机尾部下料口改造在水泥装船装货期间，受物料冲击因数的影响，容易出现水泥溢出问题，导致装船效率

下降的同时，也将引发过多电耗。在低碳节能改造过程中，针对装船皮带机尾部下料口进行 改造，适当延长下料口的同时，减小下料口角度，可以减少物料产生的冲击力。通过防止水 泥溢出，可以增加料层厚度，提高水泥放料效率，使装船效率提升 5%，电耗则随之下降 5%。

4业绩成果

对港口码头的各种机械设备实施低碳环保改造后，利用在线粉尘监测系统完成港区周界 粉尘浓度监测，能够确定TSP浓度年度平均值为191.25μg/m³，pm10浓度平均值为58.88μg/m³，pm2.5浓度平均值为38.19μg/m³，各项指标符合《大气污染物综合排放标准》

（GB16297-1996）要求。通过加强码头装卸操作管理，实现环保运行，能够创造港口环保新生态。此外，在完成各种设备节能改造后，可以减少码头装卸系统电能损耗，同时优化码 头装卸效能，因此可以提升码头运行的综合效益，完成 4  星级绿色港口企业申报。

5结论

基于港口码头装卸作业中存在的无组织扬尘、设备能效差等问题，从环保低碳改造角度 编写技改方案，将门机改为桥吊提高设备产能，通过优化散水泥输送系统和完成叠包机封闭 改造等措施解决扬尘问题，并通过实现收尘器和皮带机连锁防止系统运行出现异常，能够减 少粉尘污染产生，在严格落实环保管理制度规范的情况下，全方位解决扬尘问题。从节约电 能角度对装船皮带、风机、码头线路等各处实施改造，实现设备节能运行，可以减少系统消 耗电能，为企业带来更多效益。

参考文献：

[1]邰能灵，王萧博，黄文焘，等.港口综合能源系统低碳化技术综述[J]. 电网技术，2022，46(10)：

3749-3764.

[2] 雷路平，刘新民，刘庆志，等.一种内河散货码头环保提质改造新模式[J].湖南交通科技，2022，

48(02)：169-172.

[3] 毕志远，薛宝明，唐继波.基于低碳环保的绿色港口转型升级应用案例[J].中国港口，2021(12)：

57-59.

[4] 徐路明，崔晓阳，曲守斌，等.“智慧绿色港口”建设存在的现状问题和对策分析[J].运输经理世界，2021(30)：161-163.