選煤廠采暖通風除塵系統設計分析

于建敏

青島新紀元檢測評價有限公司 山東 青島 266100

前言:低溫環境下含水原煤及產品煤凍結問題的規避屬于選煤廠工作重點,選煤工藝的正常開展直接受到影響,因此集中供熱采暖在選煤廠中廣泛應用。為保證選煤廠采暖具備更高的能量利用效率并保證通風除塵效果達到預期,針對性的設計優化極為關鍵,選煤廠的安全生產環境將更好形成。

1 選煤廠采暖系統設計路徑

1.1 輸煤棧橋設計 作為選煤廠中重要的工業建筑,其主要結構形式由鋼桁架與彩鋼板圍護組成,行人通道與檢修通道設置于輸煤膠帶兩側。輸送濕煤與干煤棧橋需采用不同的室內采暖溫度設計,分別為8℃、5℃。對于傾角不同、長短不一、形式多樣的輸煤棧橋來說,具體設計需結合結構和形式特點。以傾角小且長度短的輸煤棧橋為例,其供回水量和采暖負荷均不大,室內采暖系統水力受到的輸煤棧橋傾角影響也較小,具體可選擇上供上回異程式系統設計,供熱管接入連接較高建筑物采暖系統,同時連接該建筑物的回水管,以此減少接口數量,室外管網的運行管理及布置便利性將大幅提升。如地區冬季室外溫度較高,可裝設管道于輸煤棧橋通道一側,輸煤棧橋的防凍要求可基于管道散熱滿足,這種方法具備投資低、空間節省、安裝簡便、不占據通道等優勢,在現實中的應用較為廣泛。

1.2 轉載點設計 轉載點用于連接輸煤棧橋,設置有吊裝設備橫梁和安裝門,室內管道布置可能對二者產生影響。對于在轉載點開展煤炭轉運的輸煤膠帶來說,原煤轉運時如存在7%以下的水分很容易起塵,作業人員健康會受到嚴重危害,因此需要設置噴霧抑塵或負壓吸塵于輸煤膠帶機尾落煤處與機頭處。如采暖系統采用上供下回式單管順流系統,受逐層遞減的支管內供水溫度影響,該系統存在較小的散熱器供回水溫差。考慮到多數時候輸煤棧橋轉載點屬于其連接“高點”,因此可選擇獨立采暖系統設置于轉載點,通過對轉載點各層熱媒流量的靈活調節,供回水設計溫差的充分利用即可順利實現,散熱片散熱量也能夠有效提高,該采暖系統在需要通風補熱空間的應用價值極高。但由于閥門和管材優良增加,具體選用應開展技術經濟對比。如噴霧抑塵設置于原煤落煤點,熱水采暖系統可采用上供下回單管順流式設計,該設計的施工安裝較為方便。

1.3 筒倉設計 產品倉或原煤倉底層存在數量較多的給煤機,揚塵很容易在落煤處出現,通風、除塵必須得到重視。筒倉內因原煤形成的氣體瓦斯很容易在頂部集聚,排風裝置的針對性設置也不容忽視。煤倉的倉下通風、負壓吸塵、排風使得大量排風補償熱產生于倉下,傳熱系數較大的鋼筋混凝土會導致較大的倉下采暖熱負荷出現。如采暖負荷無法由散熱器采暖系統滿足,可開展暖風機與散熱器聯合供暖,二者應相互獨立,無開窗處的暖風機布置可結合熱氣循環需要,散熱器需選擇中心高度較高的類型。為降低能耗,本文建議在高大筒倉頂層采用分區采暖技術進行采暖,按照高低兩區劃分筒倉,管網壓力用于低區,高層建筑直連設備設置于高區,低區采暖系統與高區采暖系統直接連接。靜壓隔斷器設置于總回水管,實現低壓區和高壓區隔絕,系統安全運行能夠得到保障。在分區供暖形式下,電耗量降低、鍋爐房水泵投資減少、管網壓力有效利用、運行成本節約均可順利實現。此外。對于大跨度空間廠房,采暖系統設計還需要關注采暖負荷在底層的適當增加,輔以CFD模擬技術開展暖風機與散熱器選型與布置的優化,采暖設計的實用性將更好得到保障。

2 選煤廠通風除塵系統設計方法

2.1 設計思路 基于選煤廠構成,應設置除塵裝置于原煤篩分與轉載設備處,為規避除塵濾袋失效問題,保證選煤廠安全運行,避免除塵濾袋失效問題出現,除塵不應選用干式布袋除塵機加吸塵罩的傳統方式,具體可設置噴霧抑塵裝置于原煤落煤點。通過噴霧裝置與原煤輸煤膠帶聯鎖,輸煤過程中噴霧裝置持續噴霧即可實現落煤點粉塵抑制,這一過程能夠同時濕潤輸煤膠帶上的煤粉,氣流卷起煤粉塵的情況也能夠有效抑制,具體設計需保證原煤篩分的分級效果不會受到噴霧抑塵影響。對于分級篩,抑塵方式可采用高效脈沖清灰除塵機和整體密閉式吸塵罩,處理后的含塵空氣可向室外排放。考慮到排出的風量在除塵過程中較大,篩分車間冬季的適當補熱也需要得到重視。

2.2 具體方法 在選煤廠通風除塵系統設計實踐中,應優先設置自然通風,以此將倉內瓦斯盡可能排出,如設置通風口于筒倉頂部,該通風口需設置防雨百葉。在自然通風無法滿足生產需要時,可設置通風機于倉上進行強制排風,該設計可同時結合倉頂除塵器,并基于0.5～1.0次/h的頻率和煤倉容積計算排放量。對于較為密閉的倉下空間,為規避瓦斯積聚、通風不良等問題,可設置壁式通風機于倉下空間上部,按照2～3次/h控制通風次數。長距離輸煤地道與地下受煤坑的機械通風裝置也需要科學設置,并按照15次/h、12次/h控制換氣次數,受煤坑的機械排風采用加風管的排風機實現,通風井采用自然進風方式。如輸煤地道距離較長,通風方式應選擇隧道射流通風機接力,較短的可選擇排風機加風管或自然通風。

結論

綜上所述,選煤廠采暖通風除塵系統設計需關注多方面因素影響。在此基礎上,本文涉及的輸煤棧橋設計、通風口設計等內容,則提供了可行性較高的設計路徑。為更好滿足選煤廠采暖通風除塵需要,暖風機與散熱器的聯合應用、抑塵方式的科學選擇、管道系統復雜度的有效控制均需要得到重點關注。