輸煤皮帶機轉運點防塵方法的分析

路欽　王旭　孫好君

摘? 要：該文主要闡述了南陽鴨河口發電廠車間工作輸煤皮帶機產生的粉塵污染對人體呼吸道的危害特點，以及輸煤皮帶機轉運點有粉塵產生的具體原因。并就產生原因加以分析，提出了當前車間輸煤皮帶機轉運點的主要防塵的兩個方法——負壓防塵和正壓防塵。以及施行負壓防塵和正壓防塵此兩種方法存在的問題，以此拉開了該文的研究之路。

關鍵詞：沉降率? 吸入性粉塵? 誘導風

中圖分類號：TD714 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（a）-0068-02

1? 在呼吸系統的沉降率

顆粒小于10μm的粉塵，很難通過肉眼進行分辨，其也是不可見粉塵，并且不可見粉塵本身的沉降速度非常慢，也被稱為飄塵。徑粒大于10μm的粉塵（通常活力“徑粒二字）其幾乎都能夠被鼻毛粘液截獲在身體外。2.5～10μm的粉塵，絕大部分也會被鼻腔、喉頭氣管以及支氣管上面的纖毛以及分泌液截留，并且，這些粉塵也會通過打噴嚏以及咳嗽等方式排出來。小于5μm的粉塵，會深入到肺泡中去，除了0.4μm左右的一些粉塵能夠被排除一部分，絕大部分會留在肺泡中成為顯微組織，這會導致呼吸功能出現障礙，從而得各種病。有人對矽肺死者肺部進行了研究，發現其肺中占86%的是直徑小于1.6μm的塵粒，所有的塵粒都小于3.2μm。并且粉塵的直徑越小，其會在空氣中停留更多的時間，人們也更容易將其吸入到肺部中去。所以直徑在5μm以下的粉塵被稱為吸入性粉塵。其表面的活性也比較大，能夠進行金屬離子以及氣體的吸附。

2? 粉塵產生的主要原因

（1）誘導風引起的粉塵。煤流從一段皮帶進入到下段皮帶中去的時候，有些空氣會隨著煤流進入到防塵罩中去，這便形成了誘導風。誘導風的數量和煤塊大小、煤量以及落差等多種因素有關。誘導風在導料槽（也是防塵罩）的減速，使導料槽內壓力增加為正壓而向外冒塵。（2）物料在下落過程相互碰撞，以及物料與其他物件的劇烈碰撞而形成的爆破式揚塵。

3? 負壓防塵與正壓防塵

一般情況下，為了對粉塵外溢進行控制，往往會把轉運點的防塵罩罩起來。對于出現的誘導風一般會選擇兩組方式來排出：一種是用風機抽走，經過凈化器之后將其排出去，這種方式工作的時候，罩內的壓力是負壓，所以被稱為負壓防塵。另一種方式則是在罩內進行空氣的凈化，一般選擇荷電除塵、噴水噴霧以及旋風分離的方式，凈化后空氣會沖防塵罩周圍和皮帶機接觸不嚴密的位置以及煤流出口中排出，會直接進入到室外中去，這種方式工作的時候，罩內呈現出微正壓，所以又被稱為正壓防塵。這兩種方式都能夠控制粉塵的外溢，但是無論選擇哪種方式凈化效率都不可能達到百分之百。有些飄塵是看不見的，會不斷排出到室內中去，讓其濃度超標。這些飄塵給人造成的危害是非常嚴重的。很多發達國家已經禁止通過正壓來進行防塵。但是我國很多電廠還是選擇罩內正壓防塵的方式來進行防塵，這種方式存在的愿意在于人們總會覺得眼不見為凈。對于那些不可見的粉塵并沒有一個正確的認知。其次是沒有涉及到負壓防塵設計，其效果較差，這也導致了人們不得不用比較簡單的方法來噴水防塵。但是，噴水法這種方式不但無法解決室內吸粉塵超標問題，還會給電廠經濟運行造成很大的影響，每噴入1kg水鍋爐就要損失2500kJ（約600cal）的熱量。有時還會影響系統的干燥出力或導致原煤倉棚煤等。所以，當前的主要任務是尋求負壓防塵的合理設計，逐步淘汰正壓防塵。

一個良好的負壓防塵設計應達到以下指標。

（1）防塵罩無外泄，即既無可見粉塵也無不可見粉塵逸出，確保室內空氣含塵不超標（低于10mg∕m3）。

（2）排向室外的空氣含塵濃度符合“環保”要求（當排入高度大于30m時，應低于200mg∕m3，排放高度小于30m時，適當減小此濃度）。

（3）在確保以上兩條的基礎上，從罩內抽出的煤粉，越少越好，即要盡量降低抽風量和抽出空氣的含粉濃度，這不僅可以降低風機、除塵器容量，減少設備投資，也可以減少煤量損失。

（4）越少進行設備維護越好。但是就當前而言，負壓防塵是無法做到這點的，其存在的故障比較多，甚至很多電廠都棄之不用，甚至很多還是選擇噴水正壓防塵的方式。室內粉塵超標嚴重，很多粉塵會沉降到地面上，每天都必須多次用水進行地面的沖洗。甚至我們可以說，只要是場所每天都需要通過水來進行沖洗，那么室內含塵濃度都是超標的。

4? 負壓防塵應走出設計誤區

負壓防塵設計者，基于這樣一種思想：抽風量如小于誘導風，罩內空氣量越積越多，形成正壓，是肯定要入外漏風的。而抽風量越大，罩內越容易形成負壓，往外漏風漏粉的可能也就越小。于是就根據不同皮帶寬度，不同輸煤量，推薦了一些抽風量，作為選擇風機、除塵器以及計算抽風管直徑的依據。這些推薦值顯然是偏大的。驗算表明：有的電廠大3～5倍，有的甚至大十來倍。進入罩內的空氣大部分不是落煤帶下來的誘導風，而是因罩內負壓過高從落煤管上部或其他不嚴處吸進來的空氣。進、出罩的風量是相等的，抽的多進的也必定多。由于進入罩內的風量過多，罩內氣流的水平流速就高（一般達10m∕s左右）而抽風管入口處的流速為防止大顆粒抽出，是按1～3m∕s設計的。以10m∕s左右流速水平的氣流不可能全部向上90°彎，進入3m∕s以下入口速度的抽風管，受到慣性作用的影響，部分氣流沖出防塵罩是必然的，并且煤質量遠遠超過空氣，所產生的慣性也更大，很容易出現沖出的情況，這便是負壓防塵取得效果較差的重要原因。這也直接說明并不是抽風量越大取得的效果越好。

對于一般皮帶轉運點而言，只要可以將抽風量降下來，把罩內氣流水平控制好，讓其運行速度和皮帶接近，就不會出現噴粉的情況。但是對于一些比較特殊的轉運點，比如碎煤機等，其誘導風量往往會比較大，若是僅僅重視抽風量的下降，那么正壓很容易出現，不但會前段冒粉，不嚴密的位置也會漏粉，面對這種情況必須采取措施來將誘導風量降低，然后再進行抽風量的減少，確保抽風量多余誘導風，這樣不但能夠確保罩內的水平流速合適，粉塵也能夠避免。

5? 結語

據了解最近有人發明了自循環除塵器（ZXH型），據其說明書介紹，不需動力，將煤在落煤管內部運行產生的誘導風吸入除塵器后，進行分配、擴容、消力、離心除塵，然后把風送回落煤管。如此周而復始進行自動循環達到除塵的目的。我們認為這種除塵器不用電、不用水，全靠自然循環，結構簡單，幾乎沒有維護量，好處很多，但室內排放結果尚需進一步證實。不管怎樣，他為我們提供了一個怎樣消減誘導風的好思路。某從事此項研究的機構有人主張的辦法是，把誘導風降下來，使抽風量降到現水浴式除塵器推薦值的1/10，其實是一種自動循環與動力抽風相結合的方式。我們認為這是一種目前比較好的辦法，既大大減少風機及除塵器的容量和投資，也使煤量損失降到了最小程度，同時也大大降低了排水、排風和噪聲帶來的二次污染。最后還應一提的是，最好、最可靠的辦法莫過于與粉塵隔離。因此，我們時刻不能忘記積極尋求新技術，為早日實現遠方監控、人機分離而努力，到那時也許我們這項工作的重點將由怎樣除塵轉變為怎樣防塵，從而更合理有效地保護工作人員免受粉塵的危害。

參考文獻

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