ESP系统在公路隧道通风系统中的应用研究

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1、公路隧道2012年第2期(总第78期)ESP系统在公路隧道通风系统中的应用研究郜玉兰蒋树屏崔兴华(1山西省交通运输厅太原030002；2招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆4000673ShriroShanghaiCo．Ltd上海200032)摘要依照中国公路隧道建设的发展状况，结合政府对节能、绿色、环保的更高要求，针对公路隧道运营通风的节能及PM2．5颗粒排放问题，本文将公路隧道常规通风模式与使用ESP系统的通风方式进行比较，探讨了公路隧道使用ESP通风系统后对运营节能及PM2．5颗粒排放控制的可行性及应用前景。关键词公路

2、隧道ESP系统节能PM2．5颗粒排放随着高速公路建设事业的迅速发展，公路隧道路隧道或城市隧道中，用于公路隧道污染空气净化，的建设数量日益增加，山岭长大公路隧道(长度为减少小于PM2．5颗粒排放，改善空气质量；减少或3kin以上的隧道)的建设数量也日趋上升。完善可取代长大公路隧道通风系统中需要建造的竖(斜)靠的通风系统是保证长大公路隧道安全运营的必要井；或取代城市隧道通风系统中风塔的建造。条件。目前，长大公路隧道运营通风配置的通风方3ESP通风系统布置类型式都离不开斜井、竖井、平行导洞所形成的通风风道l1]，斜井、竖井的建造施

3、工致使山体植被损坏，从3．1ESP旁路系统L3而产生山岭高速公路建设发展与绿化环境保护之间隧道内的污染空气通过吸尘风机被吸人旁通风的明显冲突。采用ESP通风系统，可以有效减少通道内，经过ESP系统处理后的清洁空气被再次送回风竖井或斜井的数量，减少山体植被的破坏程度，同行车隧道，如图l所示。ESP旁通通风系统完全取时达到减少排放，实现节能的效果。消了建造竖井或斜井，对于山岭公路隧道而言，避免1长大公路隧道常规通风模式了隧道建造可能导致的山体植被破坏；对于城市地下隧道，避免了隧道周围的建筑物破坏或居民搬迁。公路隧道常规通风模式包

4、括自然通风和机械通风。当交通流量不大，隧道长度比较短时(一般不超过700m长的隧道)，隧道采用自然通风即可满足要求。机械通风包括纵向通风、半横向通风和横向通风三种形式。全横向和半横向通风方式，需要隔离较大的隧道断面空间作为风道，使用大功率的轴流风机通过斜(竖)井送风或排出洞内废气，需要较大图1隧道ESP通风旁通系统简图的工程费用和营运费用，因此，目前大多数隧道所采用的通风方式属于纵向通风方式。对于长大公路隧3．2ESP风塔系统[4][]道，采用的是竖井(斜井)送排式纵向通风方式_】]，将隧道污染空气通过ESP系统净化处理，净

5、化后竖井、斜井作为通风风道，采用射流风机与轴流风机的空气经过风塔或隧道竖井(斜井)直接排放环境，集合使用。或者经过通风旁路后再进入风塔排放。图2给出了ESP系统在公路隧道通风系统中的使用是属城市隧道ESP风塔系统，其中风塔分为两个风道，于纵向通风方式，如果是烟雾浓度指标的需风量大一个风道用于污染空气经过ESP净化处理后排入于CO指标需风量，采用ESP装置与射流风机相结环境，另一风道用于向隧道内补充新空气，设计要求合，可以降低隧道内的需风量，从而提高了隧道通风是排风口要高过送风口。系统运行的经济性l2j。图3a给出了公路隧道使

6、用的ESP竖井通风系统，经ESP处理后的空气进入竖井排放；图3b是2ESP使用目的ESP旁路通风系统，该系统取消了建造竖井，采用隧道ESP通风系统(Electrostaticprecipitator通风旁路和风塔，该通风系统与ESP旁通系统结构system-ESPsystem)，使用在公路隧道：即长大公布置相似，只是不将净化后的空气再次送回隧道。·1‘郜玉兰等ESP系统在道路隧道通风系统中的应用表1灰尘粒子的尺寸机，轴流风机通风系统(含混凝土风道、钢制风道、风灰尘粒子尺寸含量(质量)机、控制柜、设备安装费和控制系统费用)按每

7、台<2．5um30(套)人民币350万元／套计，共需约4000万元；合计总费用为人民币9000万元。运行费用：总装机用电2．5—10“m6O量400×12—4800kW，平均每天开机1小时计算>10“mlO(已属最节约状况)，用电量l，728，000度／年。其中，柴油烟雾粒子及轮胎制动器、离合器的摩6．2采用ESP通风系统与一个竖井通风系统擦及路面铺设产生的粒子是主要污染源，是可能会ESP通风系统按左、右线各配1套系统，每套致癌的化合物，97柴油烟雾粒子尺寸小于1．处理污染空气300m。／s，ESP设备及系统投资75000f

8、m，其中大部分属于小于0．1fm的超细粒子。万元；一个竖井通风系统投资3000万元；合计总费5公路隧道ESP通风系统与工业烟用为人民币10500万元，与常规通风方式投资相当；总装机用电量(含风机用电)最多1500kW，按每天气电除尘器的区别’][][1o]E11][1][13]运行1小时，