輸煤系統(tǒng)粉塵產(chǎn)生的原因分析及治理

摘 要：文章針對(duì)神華寧煤集團(tuán)煤化工分公司烯烴公司TDII型固定式帶式輸送機(jī)輸煤系統(tǒng)皮帶機(jī)頭、機(jī)尾部，輸煤棧橋粉塵濃度高，濃度平均達(dá)300 mg/m3，造成員工工作環(huán)境惡劣、導(dǎo)料槽維護(hù)工作量大、污水處理量大、易引發(fā)火災(zāi)等問題，通過調(diào)查分析，查明了漏泄部位、原因，對(duì)輸煤系統(tǒng)進(jìn)行了治理，在原有的基礎(chǔ)上更換了導(dǎo)料裝置的降塵等裝置，經(jīng)過運(yùn)行實(shí)踐證明，基本解決了皮帶機(jī)頭、機(jī)尾部，輸煤棧橋粉塵濃度超標(biāo)等問題，治理后，輸煤棧橋煤粉塵濃度降到3 mg/m3以下。

關(guān)鍵詞：輸煤系統(tǒng)；揚(yáng)塵控制；原因分析；治理措施

中圖分類號(hào)：X773 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）33-0172-02

神華寧煤集團(tuán)煤化工分公司烯烴公司（以下簡稱烯烴公司）輸煤系統(tǒng)年輸送量620萬 t，輸煤系統(tǒng)2009年12月份投入使用，采用的是TDII型固定式帶式輸送機(jī)將原煤傳送轉(zhuǎn)卸至原煤斗的運(yùn)煤方式。室內(nèi)輸煤棧橋全長2 000 m，布置14臺(tái)TDII型固定式帶式輸送機(jī)。皮帶EP300帶寬為1 m，系統(tǒng)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(jī)出口、皮帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)、犁煤器卸料口等處含煤粉塵濃度最高，環(huán)境污染嚴(yán)重，濃度最高時(shí)達(dá)到1 000 mg/m3，超出工作場所最高容許濃度，給安全生產(chǎn)運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，也為系統(tǒng)長周期運(yùn)行埋下含煤粉塵自燃、爆炸的隱患。

1 原煤粉塵產(chǎn)生的主因

①烯烴公司輸煤系統(tǒng)轉(zhuǎn)載點(diǎn)有6處，原煤輸送過程中途經(jīng)轉(zhuǎn)載點(diǎn)時(shí)，由于落差大產(chǎn)生的誘導(dǎo)鼓風(fēng)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(jī)導(dǎo)料槽（三通、直通）處密封不嚴(yán)，外溢煤粉塵。

③除塵器吸塵點(diǎn)入口布置位置不當(dāng)，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(duì)煤粉塵的清理配套設(shè)施配置不夠，造成清掃作業(yè)時(shí)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。

⑤回程皮帶工作面粘煤嚴(yán)重，輸送機(jī)機(jī)架、托輥組不平整，運(yùn)行過程中振動(dòng)大，回程段產(chǎn)生膠帶橫向拍打、彈跳現(xiàn)象，改向滾筒處受壓產(chǎn)生局部區(qū)域揚(yáng)塵加劇。

⑥本公司輸煤系統(tǒng)共有大小揚(yáng)塵點(diǎn)68余處。原安裝有24臺(tái)扁布袋除塵器，5臺(tái)脈沖袋式除塵器，2臺(tái)多管式?jīng)_擊除塵器。輸煤系統(tǒng)自2009年12月開始運(yùn)行，隨著運(yùn)行時(shí)間的增長，許多原設(shè)計(jì)、安裝的不合理之處逐一暴露出來。特別是除塵設(shè)備，經(jīng)過四年多的實(shí)踐驗(yàn)證，多處存在問題，如：安裝位置不合理，造成吸風(fēng)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(fēng)量通過面積減少，且粉塵堆積過多就會(huì)因高溫而自燃。排灰口直接接至轉(zhuǎn)載點(diǎn)零米層，無密閉、回收設(shè)施，造成粉塵飛揚(yáng)。

⑦由于除塵器的吸、排灰管材質(zhì)質(zhì)量問題，2010年開始，引風(fēng)機(jī)出入口連接已有多處風(fēng)化破損，排灰卸料器磨損量大，結(jié)合間隙增大，使除塵效果腔體負(fù)壓降低。個(gè)別除塵器實(shí)際上已降低了其除塵的效率（設(shè)計(jì)指標(biāo)99%，實(shí)際上不到60%）。

⑧輸送帶受料點(diǎn)底部未安裝緩沖裝置，造成受料點(diǎn)皮帶瞬間擠壓變形，使導(dǎo)料槽下端與皮帶間隙增大，產(chǎn)生粉塵外溢。

⑨未安裝調(diào)偏裝置，皮帶跑偏未及時(shí)處理，沿線跑偏撒煤、碾碎，產(chǎn)生揚(yáng)塵。

⑩儲(chǔ)煤筒倉底部與給煤機(jī)主體連接存在縫隙，產(chǎn)生粉塵。

由于以上問題的存在，煤塵污染已嚴(yán)重地威脅到員工和生產(chǎn)設(shè)備的安全，煤塵治理已是刻不容緩。烯烴公司針對(duì)現(xiàn)場運(yùn)行實(shí)際，采取以下措施進(jìn)行了治理，下文進(jìn)行分析。

2 工藝改造措施

①輸煤系統(tǒng)共有14條輸送帶，對(duì)所有輸送帶導(dǎo)料槽、落煤斗進(jìn)行了改造，增大了頭部的包容范圍（加裝鋼制密閉護(hù)罩），并安裝堆煤保護(hù)裝置，與系統(tǒng)聯(lián)鎖，一旦發(fā)生堵煤，系統(tǒng)急停。有效控制了堵煤和漏煤產(chǎn)生的粉塵。

②對(duì)所有輸送帶清掃器進(jìn)行改造，由一級(jí)清掃改為二級(jí)清掃，根據(jù)作用設(shè)置頭部清掃器（在每條帶式輸送機(jī)卸料滾筒處，包括頭部和中間張緊滾筒，設(shè)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(xù)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(nèi)），回程皮帶清掃器（在尾滾筒、垂直張緊裝置和地面驅(qū)動(dòng)裝置之前的膠帶上，設(shè)置“V”型刮板清掃器）組成。

③在揚(yáng)塵點(diǎn)增設(shè)兩層水霧噴淋裝置。工作面一級(jí)降塵（從原煤轉(zhuǎn)經(jīng)轉(zhuǎn)載點(diǎn)過程中遏制粉塵的產(chǎn)出，進(jìn)行噴霧降塵。）回程段二級(jí)降塵（避免一級(jí)、二級(jí)清掃器因清掃不徹底所產(chǎn)生的煤粉塵，從回程段底部進(jìn)行噴霧降塵。重點(diǎn)使回程段非工作面產(chǎn)生薄薄的水層，吸附含煤粉塵），兩級(jí)噴霧降塵基本上解決了轉(zhuǎn)載點(diǎn)的粉塵飄移，如圖1所示。

④封閉了落煤點(diǎn)及各轉(zhuǎn)載點(diǎn)倒料槽，避免了煤塵飛揚(yáng)。

⑤轉(zhuǎn)載點(diǎn)導(dǎo)料槽設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與底部緩沖裝置的合理匹配，安裝可調(diào)導(dǎo)板鎖氣器及緩沖床。在每條帶式輸送機(jī)的卸料滾筒處設(shè)置直通、分叉溜槽。根據(jù)物料的最大流量和最大粒度進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝，滿足急停時(shí)對(duì)溜槽容量的要求。考慮到軸線不重合的兩條帶式輸送機(jī)在轉(zhuǎn)接溜槽內(nèi)設(shè)置帶耐磨襯板的可調(diào)導(dǎo)板，以保證物料落至受料帶式輸送機(jī)的中心。溜槽的下部受料帶式輸送機(jī)運(yùn)行方向傾斜并設(shè)有緩沖鎖氣裝置，對(duì)下落的物料進(jìn)行緩沖，物料不得直接落在受料帶式輸送機(jī)上，使小塊物料先于大塊物料落至受料帶式輸送機(jī)上作為緩沖層，在溜槽的上部和下部設(shè)有檢查孔，在溜槽的中部設(shè)有檢查和維修用的人孔。在溜槽的頂部設(shè)有帶除塵器吸風(fēng)口的防塵罩，在防塵罩入口處設(shè)兩道橡膠防塵簾?？刂品蹓m外溢。轉(zhuǎn)載點(diǎn)導(dǎo)料槽施工安裝圖如圖2所示。

⑥安裝自動(dòng)調(diào)偏裝置，自動(dòng)調(diào)整皮帶跑偏，避免沿線撒煤所產(chǎn)生揚(yáng)塵及清理過程中產(chǎn)生的二次揚(yáng)塵。

⑦活化振動(dòng)給料機(jī)主體與筒倉下口密封連接，因?yàn)闄C(jī)內(nèi)拱形或楔形出料板與倉內(nèi)物料直接接觸，工作時(shí)，出料板受到振動(dòng)，振動(dòng)力產(chǎn)生的擾動(dòng)能量使物料松動(dòng)并下落，物料通過給煤機(jī)兩側(cè)的曲線凹槽被傳輸?shù)较虏砍隹?。物料自由流?dòng)，在此過程中產(chǎn)生粉塵通過密封連接得以處理。

3 土建實(shí)施措施

①給通風(fēng)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(fù)壓除塵裝置，適時(shí)收集揚(yáng)塵。

③降低輸送機(jī)機(jī)架高度，減少轉(zhuǎn)載點(diǎn)落差，控制揚(yáng)塵。輸煤棧橋安裝剖面安裝圖如圖3所示。

④落煤點(diǎn)處加裝料流方向調(diào)整器，根據(jù)料流量適時(shí)調(diào)整角度，如圖4所示。

4 除塵實(shí)施措施

①對(duì)導(dǎo)料槽進(jìn)行密封改造，并增設(shè)多級(jí)防塵簾，防止落煤時(shí)，粉塵逸散。

②對(duì)轉(zhuǎn)載點(diǎn)落差最大的2臺(tái)除塵器進(jìn)行了重點(diǎn)改造，重新調(diào)整吸塵點(diǎn)，使其更為合理。

③經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，除塵器原有排灰機(jī)械不合理，運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，落灰不暢，易造成灰塵沉積，在原基礎(chǔ)上進(jìn)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(duì)所有的除塵器吸、排灰管進(jìn)行更新。

5 管理措施

加強(qiáng)輸煤除塵設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)管理，認(rèn)真做好防塵除塵設(shè)備、設(shè)施的維護(hù)和保養(yǎng)，及時(shí)、定期解決除塵系統(tǒng)存在的缺陷，做到設(shè)備配套、系統(tǒng)健全，使除塵設(shè)備都能穩(wěn)定運(yùn)行。

6 結(jié) 語

筆者所在公司對(duì)TDII型固定式帶式輸送機(jī)輸煤系統(tǒng)皮帶機(jī)頭、機(jī)尾部，輸煤棧橋粉塵濃度高，造成員工工作環(huán)境惡劣、導(dǎo)料槽維護(hù)工作量大、污水處理量大、易引發(fā)火災(zāi)等問題，通過調(diào)查分析，查明了漏泄部位、原因，對(duì)輸煤系統(tǒng)進(jìn)行了治理，在原有的基礎(chǔ)上更換了導(dǎo)料裝置的降塵等裝置，經(jīng)過運(yùn)行實(shí)踐證明，基本解決了皮帶機(jī)頭、機(jī)尾部，輸煤棧橋粉塵濃度超標(biāo)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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