淺談輸煤系統粉塵治理

王坤章

摘 要：輸煤系統產生的粉塵，不僅直接污染環境， 而且還影響設備的安全運行，如加速機械磨損，破壞電氣絕緣；甚至可能引起爆炸或發生火災事故，更為嚴重的是危害運行人員的身心健康，能夠導致粉塵類職業病，如肺結核，肺氣腫，煤矽肺等。為減輕粉塵對人身的傷害，保護環境，必須采取有效的治理措施。

關鍵詞：輸煤系統；粉塵治理

輸煤系統的粉塵具有廣泛性、多樣性、治理難徹底性等特點，使得治理起來比較困難，它的產生與來煤煤種和煤源、燃料輸送設備的結構等有著復雜的關系，但可以簡單地歸納為以下幾個方面：落煤點產生的粉塵：如翻車機、汽車卸煤溝、斗輪堆取料機、葉輪給煤機、各轉運站落料口及膠帶輸送機的尾部受料槽等處，由于落料存在著高低差，其料流所產生的正壓誘導風將細微的物料顆粒帶入空氣中形成彌漫飄逸的粉塵。貯煤場產生的粉塵：由于封閉的貯煤場造價較高且儲量較小，在我國大部分化工廠均采用開放式貯煤場，這種開放式的貯煤場尤其在春、秋季節，儲煤中含水率較低、而且自然風力較大，自然風將儲煤卷入空氣中而產生相當嚴重的粉塵。膠帶輸送機回程皮帶產生的粉塵：由于膠帶輸送機增面滾筒、改向滾筒等橢圓度的存在和滾筒上粘煤等原因造成膠帶機在運行中回程皮帶激烈扇動，致使粘附于回程皮帶上的細微的物料顆粒進入空氣中而產生粉塵。 由于輸送中的物料漏撒于地面以及空氣中的粉塵沉降在地面后，在自然風力或者運轉機械所產生的風力作用下，再次進入空氣中而產生粉塵二次污染。對于上述產生的粉塵，首先要以防塵為主，其次是消除煤塵，再次是加強管理。以下簡述防塵、除塵、抑塵、其他綜合措施等綜合治理辦法，以期達到粉塵綜合治理之目的

一、防塵

輸煤系統的防塵方式很多，最典型是在煤堆場設置擋風抑塵網（墻），擋風抑塵網一般分為主導風向設網和堆場四周設網兩種方式。采用何種方式主要取決于堆場范采用何種方式主要取決于堆場范圍大小、堆場形狀、堆場地區的風頻分布等因素。大量的實驗結果說明，擋風網之所以能大量降低露天煤堆起塵量的機理關鍵是降低來流風的風速；最大限度地損失來流風的動能；避免來流風的明顯渦流，減少風的湍流度。

二、機械除塵

機械除塵主要有如下幾種形式：水沖擊式除塵器、布袋式除塵器、高壓靜電除塵器等。

（一）水沖擊式樣除塵器。水沖擊式除塵器是濕式除塵器中效果比較好的一種，其原理是將含塵氣體用水洗的辦法，通過粘附或相互凝聚將粉塵從空氣中分離出來，以達到除塵的目的。除塵器工作時，水位自控系統自動沖水至工作水位，含塵氣體進入除塵器內，氣流向下沖擊水面，較大的塵粒落入水中，塵氣達到初凈化。然后塵氣通過“S”型彎道使水和含塵氣體充分接觸，細微粉塵被水捕獲，凈化后的氣體由塵霧室的擋水板除掉水滴后排出。該除塵器除塵效率高，一般可達99%以上。不足之處在于對憎水性粉塵除塵效率低，對水硬性粉塵的泥漿和污水處理較難，除下的粉塵如不回收將造成浪費或處理不好造成二次污染。

（二）布袋式除塵器。布袋式除塵器是利用濾料過濾粉塵分離捕集進行除塵的。它的工作原理是當含塵氣體通過濾袋時，撞擊到濾布纖維的粉塵便附著在其表面上，一些極細小的粉塵由于受到氣體分子的布朗運動所提供的動力的影響，也跟著做布朗運動。這樣，就增加了粉塵與纖維的碰撞和附著的機會。含氣體通過濾袋時產生靜電現象，從而增加濾袋對粉塵的吸附能力，附著的粉塵層也是一個過濾層，這樣對細小粉塵的阻留作用更大。凈化后的空氣由上部排出，除下的粉塵經過振打裝置定期由集灰斗、卸灰管排出或直接排至皮帶上或煤斗中。該除塵器的除塵效率也較高，能達到99%以上，可滿足排放要求。缺點是布袋的維護量較大，需要定期更換。濾料的性能需要進一步提高，才能發揮其作用。另外粉塵含濕量較大會影響袋式除塵器的效率。

（三）高壓靜電除塵器。高壓靜電除塵器是建立在電除塵原理和塵源控制方法基礎上的一種局部除塵裝置。它的工作原理是將電暈線裝在塵源點延長的導煤槽或垂直風筒中央，電暈線是正極，導煤槽或垂直風筒是負極。粉塵粒子荷電以后就附著在負極的外殼上，從而阻止了粉塵的飛揚。但這種除塵器不是所有煤種都適用，只有當粉塵的性質滿足以下條件時才適用：一是煤的比電阻值在104～1012歐姆/厘米之間；二是煤塵的可燃質揮發份小于46%；三是煤塵的初始濃度不大于30克/立方米；并且當清除附著在殼壁上的粉塵時，振打產生的粉塵回落到皮帶上，又增加了粉塵的二次飛揚。如不能將這部分粉塵除下來，必然要排到室外去，這樣增大了排放空氣的含塵濃度，不能滿足排放標準。

除塵器效率的適用范圍：采用除塵器除塵只能適用于粉塵的產生相對集中而且固定的地方，如膠帶輸送機頭部落料斗、尾部受料槽、原煤倉等。它不適用于如葉輪給煤機、螺旋卸車機、斗輪堆取料機等移動塵源和貯煤場、汽車卸車處等大面積開放性塵源。

三、抑塵

抑塵的主要方式主要是噴水抑塵，噴水抑塵是一種最簡單的降塵方式。煤之所以揚塵是由于煤的表面水份低，如果煤的表面水份達到一定程度，那么，在堆放和運輸過程中產生的粉塵就極少。噴水抑塵就是向煤噴水或注水，使其增加表面濕度。但如果濕度太大，又會影響后續工序的效率，同時影響工廠的經濟效益。所以噴水抑塵的噴水量的控制成為關鍵的部分。在進行噴水抑塵的設計過程中需要注意以下幾個問題：一是噴嘴距皮帶的高度要適中，使水的噴射范圍在煤料以內，不能噴到皮帶上，那樣會使皮帶打滑，影響運行；二是噴水除塵的水源選擇問題，因為噴嘴的噴水孔比較小，如果水質不好，極易堵塞噴嘴，使噴水抑塵處于癱瘓狀態；三是噴水抑塵系統的控制問題，噴水裝置應在輸煤皮帶運行產生粉塵時開始工作最佳，如果提前工作，噴出的水存在皮帶上，一部分煤粉將粘在皮帶上，如果滯后，會造成粉塵飛揚。所以建議采用噴水裝置就地手動和落煤自動啟閉的方法，即皮帶上有煤時噴水裝置啟動，無煤時自動關閉。 噴水抑塵系統操作方法簡單，啟動方便，安全省力。但在寒冷地區，冬季室外溫度很低，存放室外的煤運到室內，噴水勢必造成水與煤的凍結現象，嚴重的會造成皮帶與煤凍結。為保證冬季安全運行，往往要關閉除塵系統，這樣噴水除塵如同虛設。噴水抑塵系統的噴嘴水孔比較小，如果水質不好，極易堵塞噴嘴，如不及時維護，使噴水除塵處于癱瘓。

四、其他輔助的綜合治理措施

（一）采用水力沖洗。水力沖洗是所有撒、漏煤清理中最簡便、高效的處理方式，為提高水力沖洗的效率可以考慮在輸煤系統沿線安裝一定數量的快速水沖洗接頭（以每隔20m布置一個接頭為佳），水力沖洗還可以使轉運站和棧橋的地面經常保持濕潤（不是積水），可以避免地面粉塵在自然風、外界擾動或下皮帶抖動的影響下而產生的粉塵二次污染。在回程皮帶頭部加強清掃并進行密封，在膠帶輸送機的下層皮帶頭部設置3～4組膠環式自清掃托輥，制作一密封箱將合金清掃器未清除干凈而由自清掃托輥清除下來的煤渣碎片及粉塵集中、封閉，用以消除整條回程皮帶抖動產生的粉塵。這部分集中封閉起來的煤渣碎片和粉塵，不能采用水沖洗，要用真空吸塵車清除。

（二）加強貯煤場周圍的綠化。由于封閉的貯煤場造價較高且貯煤量較小，在我國大部分燃煤電廠均采用開放式貯煤場，這種開放式的貯煤場尤其在春、秋季節，粉塵相當嚴重，在這種煤場的四周栽上成長較快的數種，地面種草加以綠化，再加上噴水，可以取得不錯的效果。

五、結論

以上所述的各種粉塵治理方法皆不能“包治百病”，所以粉塵治理工作要因地制宜，不同的地區、不同的煤種采用不同的防塵、除塵方式，才能達到更好的防治效果。另外，電廠的運行維護人員對設備的維護管理也很重要。總之，輸煤系統粉塵綜合治理是一項系統工程，應采取標本兼治的原則，簡單實用的原則。

參考文獻：

[1]唐慧敢，李知桂.輸煤皮帶除塵系統的改造[J].采礦技術，2004（02）：

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