輸煤系統粉塵產生的原因分析及治理

摘 要：文章針對神華寧煤集團煤化工分公司烯烴公司TDII型固定式帶式輸送機輸煤系統皮帶機頭、機尾部，輸煤棧橋粉塵濃度高，濃度平均達300 mg/m3，造成員工工作環境惡劣、導料槽維護工作量大、污水處理量大、易引發火災等問題，通過調查分析，查明了漏泄部位、原因，對輸煤系統進行了治理，在原有的基礎上更換了導料裝置的降塵等裝置，經過運行實踐證明，基本解決了皮帶機頭、機尾部，輸煤棧橋粉塵濃度超標等問題，治理后，輸煤棧橋煤粉塵濃度降到3 mg/m3以下。

關鍵詞：輸煤系統；揚塵控制；原因分析；治理措施

中圖分類號：X773 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）33-0172-02

神華寧煤集團煤化工分公司烯烴公司（以下簡稱烯烴公司）輸煤系統年輸送量620萬 t，輸煤系統2009年12月份投入使用，采用的是TDII型固定式帶式輸送機將原煤傳送轉卸至原煤斗的運煤方式。室內輸煤棧橋全長2 000 m，布置14臺TDII型固定式帶式輸送機。皮帶EP300帶寬為1 m，系統額定出力為600 t/h，帶速為2.5 m/s。

原料煤、燃料煤筒倉給煤機出口、皮帶輸送機轉載點、犁煤器卸料口等處含煤粉塵濃度最高，環境污染嚴重，濃度最高時達到1 000 mg/m3，超出工作場所最高容許濃度，給安全生產運行造成嚴重的影響，也為系統長周期運行埋下含煤粉塵自燃、爆炸的隱患。

1 原煤粉塵產生的主因

①烯烴公司輸煤系統轉載點有6處，原煤輸送過程中途經轉載點時，由于落差大產生的誘導鼓風是造成粉塵濃度高的主因，遇到原煤外表水分含量少，原煤粒度小，輸送過程中含煤粉塵濃度急劇增加。

②皮帶輸送機導料槽（三通、直通）處密封不嚴，外溢煤粉塵。

③除塵器吸塵點入口布置位置不當，有效捕捉煤粉塵的能力下降，除塵效率低。

④輸煤棧橋地面積灰較多，對煤粉塵的清理配套設施配置不夠，造成清掃作業時產生二次揚塵。

⑤回程皮帶工作面粘煤嚴重，輸送機機架、托輥組不平整，運行過程中振動大，回程段產生膠帶橫向拍打、彈跳現象，改向滾筒處受壓產生局部區域揚塵加劇。

⑥本公司輸煤系統共有大小揚塵點68余處。原安裝有24臺扁布袋除塵器，5臺脈沖袋式除塵器，2臺多管式沖擊除塵器。輸煤系統自2009年12月開始運行，隨著運行時間的增長，許多原設計、安裝的不合理之處逐一暴露出來。特別是除塵設備，經過四年多的實踐驗證，多處存在問題，如：安裝位置不合理，造成吸風管及排灰管過渡角多，部分為直角，造成落灰在水平段堆積，風量通過面積減少，且粉塵堆積過多就會因高溫而自燃。排灰口直接接至轉載點零米層，無密閉、回收設施，造成粉塵飛揚。

⑦由于除塵器的吸、排灰管材質質量問題，2010年開始，引風機出入口連接已有多處風化破損，排灰卸料器磨損量大，結合間隙增大，使除塵效果腔體負壓降低。個別除塵器實際上已降低了其除塵的效率（設計指標99%，實際上不到60%）。

⑧輸送帶受料點底部未安裝緩沖裝置，造成受料點皮帶瞬間擠壓變形，使導料槽下端與皮帶間隙增大，產生粉塵外溢。

⑨未安裝調偏裝置，皮帶跑偏未及時處理，沿線跑偏撒煤、碾碎，產生揚塵。

⑩儲煤筒倉底部與給煤機主體連接存在縫隙，產生粉塵。

由于以上問題的存在，煤塵污染已嚴重地威脅到員工和生產設備的安全，煤塵治理已是刻不容緩。烯烴公司針對現場運行實際，采取以下措施進行了治理，下文進行分析。

2 工藝改造措施

①輸煤系統共有14條輸送帶，對所有輸送帶導料槽、落煤斗進行了改造，增大了頭部的包容范圍（加裝鋼制密閉護罩），并安裝堆煤保護裝置，與系統聯鎖，一旦發生堵煤，系統急停。有效控制了堵煤和漏煤產生的粉塵。

②對所有輸送帶清掃器進行改造，由一級清掃改為二級清掃，根據作用設置頭部清掃器（在每條帶式輸送機卸料滾筒處，包括頭部和中間張緊滾筒，設置兩套刮板式皮帶清掃器，清掃器是多片型的，并由特殊合金的刮板和彈性支承架組成，保證清掃刮板與膠帶連續接觸，能有效地清除皮帶表面粘附的物料。清掃的物料全部落入下面的漏斗或溜槽內），回程皮帶清掃器（在尾滾筒、垂直張緊裝置和地面驅動裝置之前的膠帶上，設置“V”型刮板清掃器）組成。

③在揚塵點增設兩層水霧噴淋裝置。工作面一級降塵（從原煤轉經轉載點過程中遏制粉塵的產出，進行噴霧降塵。）回程段二級降塵（避免一級、二級清掃器因清掃不徹底所產生的煤粉塵，從回程段底部進行噴霧降塵。重點使回程段非工作面產生薄薄的水層，吸附含煤粉塵），兩級噴霧降塵基本上解決了轉載點的粉塵飄移，如圖1所示。

④封閉了落煤點及各轉載點倒料槽，避免了煤塵飛揚。

⑤轉載點導料槽設計結構與底部緩沖裝置的合理匹配，安裝可調導板鎖氣器及緩沖床。在每條帶式輸送機的卸料滾筒處設置直通、分叉溜槽。根據物料的最大流量和最大粒度進行設計安裝，滿足急停時對溜槽容量的要求。考慮到軸線不重合的兩條帶式輸送機在轉接溜槽內設置帶耐磨襯板的可調導板，以保證物料落至受料帶式輸送機的中心。溜槽的下部受料帶式輸送機運行方向傾斜并設有緩沖鎖氣裝置，對下落的物料進行緩沖，物料不得直接落在受料帶式輸送機上，使小塊物料先于大塊物料落至受料帶式輸送機上作為緩沖層，在溜槽的上部和下部設有檢查孔，在溜槽的中部設有檢查和維修用的人孔。在溜槽的頂部設有帶除塵器吸風口的防塵罩，在防塵罩入口處設兩道橡膠防塵簾。控制粉塵外溢。轉載點導料槽施工安裝圖如圖2所示。

⑥安裝自動調偏裝置，自動調整皮帶跑偏，避免沿線撒煤所產生揚塵及清理過程中產生的二次揚塵。

⑦活化振動給料機主體與筒倉下口密封連接，因為機內拱形或楔形出料板與倉內物料直接接觸，工作時，出料板受到振動，振動力產生的擾動能量使物料松動并下落，物料通過給煤機兩側的曲線凹槽被傳輸到下部出口。物料自由流動，在此過程中產生粉塵通過密封連接得以處理。

3 土建實施措施

①給通風不暢、煤塵較為密集的1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#皮帶崗位和鍋爐倉頂皮帶崗位做了防水地面，并增加了沖洗水。將水平地面做成有坡度的地面，有利于用水沖洗，解決了粉塵沉積問題。

②將原有的倉頂皮帶崗位加裝負壓除塵裝置，適時收集揚塵。

③降低輸送機機架高度，減少轉載點落差，控制揚塵。輸煤棧橋安裝剖面安裝圖如圖3所示。

④落煤點處加裝料流方向調整器，根據料流量適時調整角度，如圖4所示。

4 除塵實施措施

①對導料槽進行密封改造，并增設多級防塵簾，防止落煤時，粉塵逸散。

②對轉載點落差最大的2臺除塵器進行了重點改造，重新調整吸塵點，使其更為合理。

③經實踐驗證，除塵器原有排灰機械不合理，運轉不正常，落灰不暢，易造成灰塵沉積，在原基礎上進行了改造，效果良好。治理前后的效果如圖5和圖6所示。

④對所有的除塵器吸、排灰管進行更新。

5 管理措施

加強輸煤除塵設備的運行、維護管理，認真做好防塵除塵設備、設施的維護和保養，及時、定期解決除塵系統存在的缺陷，做到設備配套、系統健全，使除塵設備都能穩定運行。

6 結 語

筆者所在公司對TDII型固定式帶式輸送機輸煤系統皮帶機頭、機尾部，輸煤棧橋粉塵濃度高，造成員工工作環境惡劣、導料槽維護工作量大、污水處理量大、易引發火災等問題，通過調查分析，查明了漏泄部位、原因，對輸煤系統進行了治理，在原有的基礎上更換了導料裝置的降塵等裝置，經過運行實踐證明，基本解決了皮帶機頭、機尾部，輸煤棧橋粉塵濃度超標等問題。治理后輸煤棧橋煤粉塵濃度降到3 mg/m3以下。

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