安家?guī)X選煤廠粉塵治理工藝探討

摘要：本文針對安家?guī)X選煤廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煤塵污染，對原來的除塵系統(tǒng)進行了改造。設計改造后能大幅度改善選煤廠生產(chǎn)環(huán)境，降低煤泥水系統(tǒng)負荷，提高經(jīng)濟效益。這對大型動力煤選煤廠有一定的借鑒和指導意

義。

關鍵詞：安家?guī)X選煤廠 除塵 氣力輸送 改造

安家?guī)X選煤廠是一座年設計能力1500萬噸的動力煤選煤廠，原煤來自安家?guī)X露天礦，原煤水分低。原煤運輸及加工過程中造成嚴重的揚塵污染，操作工長期處在這樣條件下工作，極易患煤肺病，嚴重危害身體健康；另外，由于現(xiàn)場能見度低，環(huán)境惡劣，操作工檢查設備時不能觀察到故障隱患，而且到現(xiàn)場檢查次數(shù)減少，檢查時間縮短，導致設備故障率提高，生產(chǎn)效率低，不僅增加了發(fā)生各種工傷事故的機率，還存在煤塵爆炸的可能性，嚴重威脅選煤廠的安全生產(chǎn)。

1 選煤廠除塵工藝現(xiàn)狀及存在的問題

安家?guī)X選煤廠建設初期在原煤工藝流程中除塵設備只有簡單的噴霧除塵，要想在較短的時間里使水霧和煤塵結(jié)合形成煤泥，必須消耗大量的水，否則無法達到除塵效果，當水量太大時產(chǎn)生的煤泥及煤泥水大部分流到工作場地，使工作人員無法到現(xiàn)場工作。后來經(jīng)改造采用負壓吸塵后，再通過水浴形成煤泥水，經(jīng)管道輸送流回煤泥水池。該工藝存在的問題如下：

①因除塵工藝中需要大量的水造成水資源浪費。

③因我單位地處北方，冬季寒冷，管道凍結(jié)嚴重，到了冬季該系統(tǒng)無法運行。

④溢流出來的煤泥水造成惡劣的工作環(huán)境。

⑤原除塵系統(tǒng)吸風量小，所以該除塵工藝改造后，粉塵外溢，除塵效果不理想，環(huán)境中的粉塵超標，工作人員接近設備時水霧與煤塵會噴到人的眼中，無法進行設備巡視。

⑤吸塵罩僅在皮帶導料溜槽處安裝，在溜槽的頂部沒有吸塵罩，導致煤塵從溜槽的頂部外溢，除塵效果不明顯。

2 除塵系統(tǒng)的改造

2.1 煤塵的產(chǎn)生

產(chǎn)生煤塵的主要地點在破碎機和落料溜槽處，物料在溜槽中下落時，由于溜槽中的氣壓差和物料加速下落所產(chǎn)生的誘導氣流向外噴出，攜帶著大量的煤塵向外擴散；物料隨皮帶向前運輸時所產(chǎn)生的氣流攜帶著煤塵向溜槽外噴出。

2.2 吸塵罩安裝位置的改造

吸塵罩安裝在導料槽上靠近溜槽處，同時在落料溜槽的頂部垂直安裝一個吸塵罩，如圖1所示；在溜槽和導料槽處要盡量密封，這樣可減少吸風量，達到節(jié)約電能目的；在多條皮帶和破碎機的工作點安裝一臺風機，各個吸塵罩組成并聯(lián)風網(wǎng)，這樣可減少投資，節(jié)約電能；設計時要保持各支路的阻力平衡。

2.3 煤塵的沉降系統(tǒng)改造

原系統(tǒng)通過水浴達到沉降煤塵的作用，改造后采用旋風子除塵器。旋風子除塵器是一種利用離心力除去含塵氣流中粉塵粒子的設備，含塵氣流進入除塵器內(nèi)旋轉(zhuǎn)多圈，旋轉(zhuǎn)氣流中塵粒所受離心力遠大于塵粒重力。與旋風除塵器相比較，小直徑、高阻力的旋風子除塵器離心力比重力能夠大2500倍；而大直徑、低阻力的旋風除塵器離心力比重力大5倍。經(jīng)旋風子除塵器除塵后的空氣可直接排放到大氣中。旋風子除塵器的造價低，運行維護費用和故障率較布袋除塵器低得多，而且煤塵有時含有較大水分，采用布袋除塵器，會出現(xiàn)布袋堵塞現(xiàn)象，所以選用旋風子除塵器。

2.4 煤塵收集系統(tǒng)改造

原除塵系統(tǒng)經(jīng)過水浴沉降后，形成煤泥水泵流回煤泥回收。系統(tǒng)改造后，經(jīng)旋風子除塵器沉降的煤塵通過關風器落入SHB氣力輸灰泵主泵體，通過SHB型正壓稀相輸送泵集中到煤塵庫中收集，如圖1所示。最后利用粉塵散裝車運輸?shù)巾肥l(fā)電廠發(fā)電。也可用于水泥、陶瓷等行業(yè)作為窯爐的噴粉煤。

正壓氣力輸送是在整個管道系統(tǒng)的壓力大于當?shù)貧鈮旱妮斔头绞降慕y(tǒng)稱，氣體壓力低于0.1Mpa為低壓稀相輸送工程。正壓氣力輸送一般選用羅茨鼓風機作動力源，風機出口經(jīng)過冷卻器使氣體溫度降低至適當溫度，再進一步過濾氣體后，在混合室與物料混合，保持管道內(nèi)一定的輸送速度，料氣混合體進入分離設備后，分離出物料，氣體排出。其特點是輸送的路程較長，一般低壓稀相可送100～300m路程；輸送動力源的能耗比較低(較負壓稀相)；可以多點進料，可以多點卸料；易實現(xiàn)自動化。

在SHB氣力輸灰泵運行過程中，首先開啟進料閥，物料進入泵體內(nèi)，在設定了進料時間后（或泵體料位計發(fā)出料滿信號），關閉進料閥（這時氣力輸灰泵形成一個密封容器）。該設備組成的氣力輸送系統(tǒng)，在當量距離300m時，料氣比可達30-40之間。采用PLC程序控制，可控制28臺串聯(lián)泵共一根輸灰管道同時運行。

2.5 吸風量的調(diào)整

原除塵系統(tǒng)的吸風量小于物料下落、皮帶運輸及物料沖擊皮帶所產(chǎn)生的風量，在溜槽內(nèi)的空氣壓力大于外界大氣壓，導致粉塵外溢。根據(jù)工業(yè)通風除塵的經(jīng)驗數(shù)據(jù)：風速以2m~4m/s為宜。

2.6 原煤暗道除塵系統(tǒng)風網(wǎng)改造

原煤暗道共有26臺給料機，在每臺給料機的導料溜槽處安裝吸塵罩，風速為2-4m/s，每個吸塵罩管道上安裝電動閘板閥，與給料機聯(lián)鎖，給料機開啟時打開吸塵，其它給料機吸塵管道關閉，26臺吸塵罩組成一個吸塵風網(wǎng)，經(jīng)旋風子除塵器沉降后，通過SHB型氣力輸灰泵運輸?shù)矫簤m庫中。

3 經(jīng)濟和社會效益分析

3.1 通過以上技術(shù)改造，可實現(xiàn)潔凈化生產(chǎn)，現(xiàn)場工作環(huán)境會有很大的改善。排放氣體達到《煤炭工業(yè)污染物排放標準》，工藝運行設計達到國家GB 20426—2006大氣污染物排放標準，改善了生產(chǎn)環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率，質(zhì)量標準化水平可邁上一個新臺階。

3.2 從工藝方面來看，40μm以下的細微顆粒對選煤廠的脫介、脫水、介質(zhì)回收、煤泥沉降等方面影響較大。通過除塵系統(tǒng)，絕大部分40μm以下粒級進入除塵系統(tǒng)中，系統(tǒng)的極細顆粒大幅度減少，煤泥水處理系統(tǒng)的負荷降低，介耗、水耗、電耗、絮凝劑消耗都將有所降低，這對煤泥水處理系統(tǒng)負荷過大的安家?guī)X選煤廠有很大的意義。

3.3 隨著噴粉機的廣泛使用，煤粉已成為工業(yè)窯爐的關鍵節(jié)能熱源。選煤廠中煤粉直接進入除塵系統(tǒng)中回收，一方面能降低分選成本，減小煤泥產(chǎn)品的水份，提高產(chǎn)品價格；另一方面，煤粉能直接被工業(yè)窯爐利用，省去了中間的磨礦環(huán)節(jié)。

4 結(jié)束語

許多大型動力煤選煤廠的除塵系統(tǒng)運行效果并不好，產(chǎn)生了一定的環(huán)境問題和生產(chǎn)問題。在環(huán)境保護要求越來越高的條件下，采用旋風子除塵系統(tǒng)代替原來運行效果差的負壓噴霧除塵系統(tǒng)，不僅能明顯的改善員工的生產(chǎn)環(huán)境，提高生產(chǎn)效率，而且多降低系統(tǒng)負荷，降低生產(chǎn)成本有一定的幫助。

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