選煤廠采暖通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

于建敏

青島新紀(jì)元檢測(cè)評(píng)價(jià)有限公司 山東 青島 266100

前言:低溫環(huán)境下含水原煤及產(chǎn)品煤凍結(jié)問題的規(guī)避屬于選煤廠工作重點(diǎn),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(yīng)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(fēng)除塵效果達(dá)到預(yù)期,針對(duì)性的設(shè)計(jì)優(yōu)化極為關(guān)鍵,選煤廠的安全生產(chǎn)環(huán)境將更好形成。

1 選煤廠采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑

1.1 輸煤棧橋設(shè)計(jì) 作為選煤廠中重要的工業(yè)建筑,其主要結(jié)構(gòu)形式由鋼桁架與彩鋼板圍護(hù)組成,行人通道與檢修通道設(shè)置于輸煤膠帶兩側(cè)。輸送濕煤與干煤棧橋需采用不同的室內(nèi)采暖溫度設(shè)計(jì),分別為8℃、5℃。對(duì)于傾角不同、長短不一、形式多樣的輸煤棧橋來說,具體設(shè)計(jì)需結(jié)合結(jié)構(gòu)和形式特點(diǎn)。以傾角小且長度短的輸煤棧橋?yàn)槔?其供回水量和采暖負(fù)荷均不大,室內(nèi)采暖系統(tǒng)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(tǒng)設(shè)計(jì),供熱管接入連接較高建筑物采暖系統(tǒng),同時(shí)連接該建筑物的回水管,以此減少接口數(shù)量,室外管網(wǎng)的運(yùn)行管理及布置便利性將大幅提升。如地區(qū)冬季室外溫度較高,可裝設(shè)管道于輸煤棧橋通道一側(cè),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(jié)省、安裝簡便、不占據(jù)通道等優(yōu)勢(shì),在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用較為廣泛。

1.2 轉(zhuǎn)載點(diǎn)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)載點(diǎn)用于連接輸煤棧橋,設(shè)置有吊裝設(shè)備橫梁和安裝門,室內(nèi)管道布置可能對(duì)二者產(chǎn)生影響。對(duì)于在轉(zhuǎn)載點(diǎn)開展煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)的輸煤膠帶來說,原煤轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)如存在7%以下的水分很容易起塵,作業(yè)人員健康會(huì)受到嚴(yán)重危害,因此需要設(shè)置噴霧抑塵或負(fù)壓吸塵于輸煤膠帶機(jī)尾落煤處與機(jī)頭處。如采暖系統(tǒng)采用上供下回式單管順流系統(tǒng),受逐層遞減的支管內(nèi)供水溫度影響,該系統(tǒng)存在較小的散熱器供回水溫差?？紤]到多數(shù)時(shí)候輸煤棧橋轉(zhuǎn)載點(diǎn)屬于其連接“高點(diǎn)”,因此可選擇獨(dú)立采暖系統(tǒng)設(shè)置于轉(zhuǎn)載點(diǎn),通過對(duì)轉(zhuǎn)載點(diǎn)各層熱媒流量的靈活調(diào)節(jié),供回水設(shè)計(jì)溫差的充分利用即可順利實(shí)現(xiàn),散熱片散熱量也能夠有效提高,該采暖系統(tǒng)在需要通風(fēng)補(bǔ)熱空間的應(yīng)用價(jià)值極高。但由于閥門和管材優(yōu)良增加,具體選用應(yīng)開展技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比。如噴霧抑塵設(shè)置于原煤落煤點(diǎn),熱水采暖系統(tǒng)可采用上供下回單管順流式設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)的施工安裝較為方便。

1.3 筒倉設(shè)計(jì) 產(chǎn)品倉或原煤倉底層存在數(shù)量較多的給煤機(jī),揚(yáng)塵很容易在落煤處出現(xiàn),通風(fēng)、除塵必須得到重視。筒倉內(nèi)因原煤形成的氣體瓦斯很容易在頂部集聚,排風(fēng)裝置的針對(duì)性設(shè)置也不容忽視。煤倉的倉下通風(fēng)、負(fù)壓吸塵、排風(fēng)使得大量排風(fēng)補(bǔ)償熱產(chǎn)生于倉下,傳熱系數(shù)較大的鋼筋混凝土?xí)?dǎo)致較大的倉下采暖熱負(fù)荷出現(xiàn)。如采暖負(fù)荷無法由散熱器采暖系統(tǒng)滿足,可開展暖風(fēng)機(jī)與散熱器聯(lián)合供暖,二者應(yīng)相互獨(dú)立,無開窗處的暖風(fēng)機(jī)布置可結(jié)合熱氣循環(huán)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(qū)采暖技術(shù)進(jìn)行采暖,按照高低兩區(qū)劃分筒倉,管網(wǎng)壓力用于低區(qū),高層建筑直連設(shè)備設(shè)置于高區(qū),低區(qū)采暖系統(tǒng)與高區(qū)采暖系統(tǒng)直接連接。靜壓隔斷器設(shè)置于總回水管,實(shí)現(xiàn)低壓區(qū)和高壓區(qū)隔絕,系統(tǒng)安全運(yùn)行能夠得到保障。在分區(qū)供暖形式下,電耗量降低、鍋爐房水泵投資減少、管網(wǎng)壓力有效利用、運(yùn)行成本節(jié)約均可順利實(shí)現(xiàn)。此外。對(duì)于大跨度空間廠房,采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)還需要關(guān)注采暖負(fù)荷在底層的適當(dāng)增加,輔以CFD模擬技術(shù)開展暖風(fēng)機(jī)與散熱器選型與布置的優(yōu)化,采暖設(shè)計(jì)的實(shí)用性將更好得到保障。

2 選煤廠通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

2.1 設(shè)計(jì)思路 基于選煤廠構(gòu)成,應(yīng)設(shè)置除塵裝置于原煤篩分與轉(zhuǎn)載設(shè)備處,為規(guī)避除塵濾袋失效問題,保證選煤廠安全運(yùn)行,避免除塵濾袋失效問題出現(xiàn),除塵不應(yīng)選用干式布袋除塵機(jī)加吸塵罩的傳統(tǒng)方式,具體可設(shè)置噴霧抑塵裝置于原煤落煤點(diǎn)。通過噴霧裝置與原煤輸煤膠帶聯(lián)鎖,輸煤過程中噴霧裝置持續(xù)噴霧即可實(shí)現(xiàn)落煤點(diǎn)粉塵抑制,這一過程能夠同時(shí)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(shè)計(jì)需保證原煤篩分的分級(jí)效果不會(huì)受到噴霧抑塵影響。對(duì)于分級(jí)篩,抑塵方式可采用高效脈沖清灰除塵機(jī)和整體密閉式吸塵罩,處理后的含塵空氣可向室外排放?？紤]到排出的風(fēng)量在除塵過程中較大,篩分車間冬季的適當(dāng)補(bǔ)熱也需要得到重視。

2.2 具體方法 在選煤廠通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐中,應(yīng)優(yōu)先設(shè)置自然通風(fēng),以此將倉內(nèi)瓦斯盡可能排出,如設(shè)置通風(fēng)口于筒倉頂部,該通風(fēng)口需設(shè)置防雨百葉。在自然通風(fēng)無法滿足生產(chǎn)需要時(shí),可設(shè)置通風(fēng)機(jī)于倉上進(jìn)行強(qiáng)制排風(fēng),該設(shè)計(jì)可同時(shí)結(jié)合倉頂除塵器,并基于0.5～1.0次/h的頻率和煤倉容積計(jì)算排放量。對(duì)于較為密閉的倉下空間,為規(guī)避瓦斯積聚、通風(fēng)不良等問題,可設(shè)置壁式通風(fēng)機(jī)于倉下空間上部,按照2～3次/h控制通風(fēng)次數(shù)。長距離輸煤地道與地下受煤坑的機(jī)械通風(fēng)裝置也需要科學(xué)設(shè)置,并按照15次/h、12次/h控制換氣次數(shù),受煤坑的機(jī)械排風(fēng)采用加風(fēng)管的排風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn),通風(fēng)井采用自然進(jìn)風(fēng)方式。如輸煤地道距離較長,通風(fēng)方式應(yīng)選擇隧道射流通風(fēng)機(jī)接力,較短的可選擇排風(fēng)機(jī)加風(fēng)管或自然通風(fēng)。

結(jié)論

綜上所述,選煤廠采暖通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上,本文涉及的輸煤棧橋設(shè)計(jì)、通風(fēng)口設(shè)計(jì)等內(nèi)容,則提供了可行性較高的設(shè)計(jì)路徑。為更好滿足選煤廠采暖通風(fēng)除塵需要,暖風(fēng)機(jī)與散熱器的聯(lián)合應(yīng)用、抑塵方式的科學(xué)選擇、管道系統(tǒng)復(fù)雜度的有效控制均需要得到重點(diǎn)關(guān)注。