選煤廠煤塵的分析與防塵方法的探究

摘 要：通過(guò)對(duì)選煤廠煤塵來(lái)源的分析和研究，敘述了選煤廠煤塵所產(chǎn)生的危害，分析了現(xiàn)有選煤廠防塵處理措施方面存在的問(wèn)題，并結(jié)合選煤廠煤塵的防治原則，給出了煤塵污染防治措施和常用的降塵設(shè)備和技術(shù)。

關(guān)鍵詞：選煤廠;煤塵;防塵措施;防塵技術(shù)

作為影響選煤廠高效率、潔凈化、安全化生產(chǎn)主要因素之一的煤塵，它不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時(shí)也損失了原料自身。特別是煤塵還會(huì)對(duì)工人的身體健康造成極大的危害，同時(shí)加快設(shè)備的磨損速度、腐蝕選煤廠鋼結(jié)構(gòu)，增加選煤廠的維護(hù)成本。選煤廠的煤塵防治工作不僅僅是為了符合環(huán)保要求，更是對(duì)選煤廠員工健康安全的負(fù)責(zé)，是每個(gè)現(xiàn)代化選煤廠不得不重視的問(wèn)題。

1 選煤廠煤塵分析

1.1 煤塵產(chǎn)生的原因分析

選煤廠產(chǎn)生的煤塵一般都要經(jīng)過(guò)兩個(gè)環(huán)節(jié)：

1.1.1 煤塵產(chǎn)生環(huán)節(jié)

選煤廠煤塵的主要產(chǎn)生點(diǎn)存在于脫泥脫介振動(dòng)篩、原煤精煤破碎機(jī)、倉(cāng)下給煤機(jī)、帶式輸送機(jī)機(jī)頭機(jī)尾滾筒處、皮帶轉(zhuǎn)載點(diǎn)、離心機(jī)下料溜槽等部位。礦井原煤脆性大易碎，煤泥含量高，因此，在原煤水分較低的情況下，給煤機(jī)和原煤輸送皮帶在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中易產(chǎn)生大量的煤塵。

1.1.2 煤塵的二次揚(yáng)起環(huán)節(jié)

煤塵的二次揚(yáng)起環(huán)節(jié)是造成選煤廠煤塵濃度較高的主要原因之一，由于在日常生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)備的高速轉(zhuǎn)動(dòng)、廠房?jī)?nèi)的局部通風(fēng)、下料溜槽的落煤堆積等，會(huì)導(dǎo)致已經(jīng)落地的煤塵再度飄浮到空氣中，造成煤塵的再次揚(yáng)起。也就是說(shuō)即使我們有效控制了煤塵的產(chǎn)生源頭，但由于選煤廠設(shè)備一直在運(yùn)轉(zhuǎn)，煤塵濃度也隨之越來(lái)越高，煤塵的二次揚(yáng)起也會(huì)更加明顯，同樣會(huì)使環(huán)境中的煤塵濃度超出限制值。

1.2 煤塵的危害

煤塵的主要危害有：

①煤塵易污染工作環(huán)境，使員工在工作時(shí)視野模糊，影響作業(yè)安全;

②危害員工的身體健康。長(zhǎng)期在煤塵濃度過(guò)高的環(huán)境中工作，會(huì)對(duì)員工的身體造成損害。煤塵可以使呼吸道產(chǎn)生炎癥、慢性中毒和皮膚系統(tǒng)的疾病，較為嚴(yán)重的還可患上塵肺病;

③積聚的煤塵還會(huì)加速機(jī)械設(shè)備的磨損，造成電氣設(shè)備的損壞而引發(fā)事故，還會(huì)減少儀器、儀表的使用壽命，增加選煤廠的維修工作量和維護(hù)費(fèi)用。

2 選煤廠除塵目前存在的主要問(wèn)題

①選煤廠在設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)期，一般都包含著煤塵治理方面的設(shè)計(jì)和安裝，但是由于人們環(huán)保意識(shí)的缺乏和重大的生產(chǎn)任務(wù)，忽視了煤塵治理的必要性，只是在某些位置采用水霧噴灑、設(shè)置布袋除塵器的方式，無(wú)法解決環(huán)境中大范圍的煤塵濃度超標(biāo)問(wèn)題;

②選煤廠在生產(chǎn)過(guò)程中，往往會(huì)根據(jù)礦井原煤煤質(zhì)的變化而不斷調(diào)整生產(chǎn)工藝流程，但這些改造中往往忽略了除塵環(huán)節(jié)，導(dǎo)致煤塵濃度大幅度增加;

③隨著原煤煤質(zhì)的不斷變化和選煤廠生產(chǎn)產(chǎn)能的逐漸提高，原先的除塵設(shè)備難以將日漸增多的煤塵濃度降低到限制水平，且選煤廠領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)責(zé)任人對(duì)煤塵的關(guān)注程度不夠，經(jīng)常導(dǎo)致原有的除塵設(shè)備在使用后期缺少維護(hù)，難以正常使用。

3 煤塵防治的原則

選煤廠煤塵的治理措施應(yīng)采用綜合防治，以預(yù)防煤塵產(chǎn)生為主，預(yù)防和治理措施相結(jié)合。預(yù)防即盡可能的減少煤塵的產(chǎn)生量：一是增加原煤水分，二是改造主要產(chǎn)塵設(shè)備，減少煤塵的的產(chǎn)生。治理即將已產(chǎn)生的煤塵就近處理，減少煤塵在廠房?jī)?nèi)的擴(kuò)散、飛揚(yáng)，從而降低煤塵濃度。[1]

4 煤塵治理方案

根據(jù)選煤廠煤塵的主要產(chǎn)生源頭，主要采用封堵式降塵、噴霧降塵、器械除塵等方法進(jìn)行治理。

4.1 在運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾及轉(zhuǎn)載點(diǎn)等處采取封堵式的方法降塵

附著在煤流中的煤塵在經(jīng)過(guò)運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾、轉(zhuǎn)載點(diǎn)等部位時(shí)，由于高度差及運(yùn)輸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的強(qiáng)大氣流，易造成大量煤塵從設(shè)備內(nèi)部逸出到外部環(huán)境中。為防止煤塵外溢，可利用封堵的方法將運(yùn)輸機(jī)密封，并在轉(zhuǎn)載點(diǎn)及溜槽接口處用軟膠皮、膠墊、密封膠等將縫隙進(jìn)行堵塞。

4.2 根據(jù)所使用除塵環(huán)境的不同，可以將噴霧降塵分為負(fù)壓噴霧降塵和開(kāi)闊環(huán)境噴霧降塵

負(fù)壓噴霧降塵是一種新型高效的降塵技術(shù)，其原理是先利用壓縮機(jī)對(duì)空氣進(jìn)行壓縮，再通過(guò)泵將壓縮后的空氣打到噴霧混合器的頂端，底端則打入清水;清水和壓縮后的空氣進(jìn)行充分混合后形成顆粒直徑極其細(xì)小的水霧噴射到需要降塵的設(shè)備內(nèi)部，形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)域，設(shè)備內(nèi)的煤塵與水霧會(huì)在負(fù)壓區(qū)域經(jīng)過(guò)反復(fù)碰撞融合，從而使煤塵無(wú)法逸出到空氣中，只能和水霧一起附著在物料上。這種方法由于效率高，降塵效果明顯，因此可應(yīng)用在破碎機(jī)、下料溜槽等粉塵濃度較大的地方。[2]

露天環(huán)境噴霧降塵是利用在大范圍地區(qū)的除塵、降塵方法。其原理是使用噴霧降塵產(chǎn)生的水霧微粒，其體積較小，幾乎不產(chǎn)生表面張力。噴灑后，它們能迅速與空氣中的各種煤塵顆?；旌希箲腋〉拿簤m顆粒落到地面，形成有效的煤塵控制。[2]

4.3 利用各種先進(jìn)設(shè)備對(duì)煤塵進(jìn)行收集處理

現(xiàn)階段選煤廠主要使用的除塵設(shè)備有布袋除塵器、旋風(fēng)除塵器、文丘里除塵器等。布袋除塵器是一種干式除塵裝置，它被廣泛應(yīng)用于直徑較小、水分較低、不含纖維性粉塵的治理工作。除塵器的過(guò)濾作用主要由濾袋完成，當(dāng)含塵氣體被吸入布袋除塵器后，煤塵中直徑較大、自重較沉的部分，在自身重力的作用下向機(jī)器底部運(yùn)動(dòng)，落入集灰斗;混合有細(xì)小粉塵的氣體通過(guò)濾袋排出時(shí)，濾袋中的纖維成分會(huì)將氣體中的粉塵截留并吸附，從而對(duì)氣體進(jìn)行凈化。[3]

旋風(fēng)除塵器的原理與選煤廠的旋流器相似，由于煤塵與氣體的密度不同，它們?cè)诟咚傩D(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的離心力也將不同，利用這個(gè)原理就可以將其分離?；旌嫌蟹蹓m的氣流用泵以切向打入旋風(fēng)除塵器的外側(cè)，氣流貼著機(jī)器內(nèi)表面從頂端向底端產(chǎn)生向下旋轉(zhuǎn)的含塵氣流;由于在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中粉塵的離心力大于氣體的離心力，因此密度較大的粉塵顆粒將會(huì)從含塵氣流的混合狀態(tài)被分離出來(lái)。粉塵顆粒在與機(jī)器內(nèi)壁表面接觸后將不再擁有慣性力，在自身重力的作用下沿壁面滑入集灰斗。輕密度旋轉(zhuǎn)氣流到達(dá)錐體底部后，將沿除塵器軸線轉(zhuǎn)而向頂部旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)排氣管排出。此類(lèi)除塵設(shè)備的由于其有著高效的除塵效率，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)修理，廣泛應(yīng)用于選煤廠的降塵除塵。[4]

文丘里濕式除塵器利用了文丘里管的特性，文丘里管的組成部分有漸縮管、喉管和漸擴(kuò)管。當(dāng)含塵氣體進(jìn)入漸縮管后，由于管道直徑逐漸降低，氣流慢慢變細(xì)，它的速度也在慢慢提高，到達(dá)喉管處時(shí)增加到最大值，并與噴出的水滴相撞，進(jìn)一步縮小霧化液滴的顆粒大小，同時(shí)又增大了霧化液滴與粉塵顆粒之間的速度差，保證含塵氣體與霧化液滴可以充分混合形成更大的顆粒。已經(jīng)凝聚后的大顆粒隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)筒后，通過(guò)常見(jiàn)的分離裝置便可以將大顆粒分離進(jìn)入沉淀池;含有較小顆粒的液滴經(jīng)過(guò)旋風(fēng)筒的脫水后跟隨氣體排出。[5]

5 結(jié)語(yǔ)

選煤廠降塵、除塵的效果不僅僅關(guān)系到職業(yè)衛(wèi)生安全、員工身體健康和環(huán)境保護(hù)，也是評(píng)判一個(gè)選煤廠是否滿足生產(chǎn)現(xiàn)代化和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)重要參數(shù)。選煤廠的煤塵來(lái)源復(fù)雜，煤塵治理時(shí)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)塵原因結(jié)合實(shí)際，深入調(diào)查研究，制定合理方案，認(rèn)真測(cè)算，做到從產(chǎn)塵環(huán)節(jié)本源處治理、運(yùn)用多種方式多種設(shè)備對(duì)煤塵進(jìn)行綜合式治理、實(shí)現(xiàn)治理全過(guò)程系統(tǒng)化，才能達(dá)到理想的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]李浩.選煤廠煤塵及其防治技術(shù)[C]//2010年全國(guó)選煤學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集，2010.

[2]孫亞?wèn)|.錦界選煤廠煤塵綜合治理[J].潔凈煤技術(shù)，2018， 24（S2）：170-172.

[3]董彩虹，王海濤，王冠.不同類(lèi)型除塵器改造為脈沖除塵器技術(shù)[J].環(huán)境工程，2011，29（005）：60-63.

[4]竇紅慶，高曉茜，白龍.除塵設(shè)備與除塵措施在石圪臺(tái)選煤廠的應(yīng)用[J].陜西煤炭，2019（A02）：149-151.

[5]佟珂，沈定耀.有機(jī)硅裝置中的除塵分離設(shè)備[J].化工設(shè)計(jì)，2005，015（002）：21-23.

作者簡(jiǎn)介：

劉?。?992- ），男，山西省大同市人，大學(xué)本科，2016年6月畢業(yè)于華北科技學(xué)院，礦物加工工程，助理工程師。