兗礦二號(hào)井濕式除塵洗氣機(jī)技術(shù)在選煤系統(tǒng)上的應(yīng)用

韓興勇 朱紹文 李文學(xué) 張洪安

摘 要：為解決二號(hào)井煤礦選煤中心選煤系統(tǒng)存在的粉塵大，降低粉塵濃度，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題，通過利用濕式除塵洗氣除塵洗氣機(jī)，設(shè)計(jì)新型除塵工藝。該新型濕式除塵洗氣機(jī)采用了獨(dú)有的旋流技術(shù)，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，適應(yīng)性強(qiáng)，除塵效率95%。

關(guān)鍵詞：除塵風(fēng)機(jī) 濕式除塵 研究 應(yīng)用

1.二號(hào)煤礦選煤中心概述

煤炭加工、矸石處理、材料和設(shè)備輸送等構(gòu)成了礦井地面系統(tǒng)。其中地面煤炭加工系統(tǒng)由受煤、篩分、破碎、選煤、儲(chǔ)存、裝車等主要環(huán)節(jié)構(gòu)成。是礦井地面生產(chǎn)的主體。選煤廠的粉塵從組成來看主要是由煤粉和其它粉狀物組成，產(chǎn)生煤塵的關(guān)鍵是各轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)落煤產(chǎn)生的大量揚(yáng)塵，其次是篩子、破碎機(jī)本體粉塵外溢及轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)、棧橋地面和一些衛(wèi)生死角的煤產(chǎn)生二次粉塵飛揚(yáng)。

2.濕式除塵洗氣機(jī)技術(shù)的研究內(nèi)容

2.1選煤車間配套除塵洗氣機(jī)的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)采用的濕式除塵洗氣機(jī)技術(shù)運(yùn)用流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)及氣溶膠理論，利用葉輪高速旋轉(zhuǎn)的作用形成超強(qiáng)動(dòng)力，使其上的水進(jìn)行高速充分霧化，并與粉塵以最大接觸面積和最大沖擊速度（60～150m/s）劇烈的碰撞、聚合，實(shí)現(xiàn)在最短的時(shí)間、最小的空間、最小的液氣比下氣液充分接觸，進(jìn)行高速傳質(zhì)的過程，在這一過程中，灰塵被液體捕捉，完成一系列的凈化過程。粉塵在洗氣機(jī)中各階段速度的變化，在理論上等效于濕式文丘里洗滌器，文丘里氣液混合過程可以通過葉輪對(duì)氣流形成動(dòng)力的同時(shí)在洗氣機(jī)內(nèi)部來完成，可以說洗氣機(jī)相當(dāng)于動(dòng)態(tài)的文丘里，由于煙氣不是直線運(yùn)動(dòng)，所以洗氣機(jī)的凈化機(jī)理及效果等效并高于文丘里洗滌器，同時(shí)又避免了傳統(tǒng)文丘里高能耗這一缺陷，由于不需要過濾網(wǎng)等捕捉機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)阻力只有200Pa左右，只是其它除塵設(shè)備的1/5～1/7。

在此基礎(chǔ)上，濕式除塵洗氣機(jī)運(yùn)用金屬切削原理和結(jié)構(gòu)力學(xué)，設(shè)計(jì)出了一種新型葉輪——徑混（徑斜）式葉輪（如圖1）。

葉輪后盤為錐形，其作用是：（a）.可使葉輪重心接近電機(jī)轉(zhuǎn)子中心，這樣可改變電機(jī)兩軸承的受力狀況；（b）.可減少后盤的厚度，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增加，可以減輕葉輪重量；（c）.離心風(fēng)機(jī)的葉輪使氣流由軸向流動(dòng)經(jīng)過減速旋轉(zhuǎn)，變?yōu)閺较蜻\(yùn)動(dòng)，由于這一變化，造成耗能較大，而后盤為錐形的葉輪氣流方向沿軸向及徑向有所偏斜，所以耗能較?。唬╠）.由于氣流經(jīng)過葉片時(shí)是一種合成運(yùn)動(dòng)，因此氣流離開葉輪不是水平的徑向運(yùn)動(dòng)，而是沿葉輪后盤450角方向的運(yùn)動(dòng)。

整套設(shè)備由風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)組成，主要部件包括：洗氣機(jī)主機(jī)、水系統(tǒng)、過濾器、智能節(jié)電器電控系統(tǒng)、水泵、風(fēng)管、集塵罩及軟連接、柔性密封裝置等。

整套設(shè)備的核心是除塵洗氣機(jī)，是一種為系統(tǒng)提供動(dòng)力并對(duì)其粉塵進(jìn)行連續(xù)洗滌的產(chǎn)品，其重要突破是借助于風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場及各種力的作用，形成氣、液、固三相之間高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在為系統(tǒng)提供動(dòng)力的同時(shí)，完成除塵、凈化的過程。

集成了霧化除塵、負(fù)壓抽風(fēng)、脫水自清潔的多項(xiàng)功能，設(shè)計(jì)緊湊，適用于狹小空間內(nèi)可采用水平式安裝（平臺(tái)安裝、吊裝）及立式安裝。（如圖2）

2.2集塵罩及集塵管道裝置的研究

設(shè)計(jì)的該設(shè)備與集塵管道、集塵罩配套使用，將皮帶機(jī)上的產(chǎn)塵點(diǎn)采用密封板進(jìn)行封閉，在其頂部開設(shè)吸塵口，用管道引入到除塵洗氣機(jī)內(nèi)進(jìn)行凈化洗滌；在振動(dòng)篩及破碎機(jī)上部安裝集成罩，集塵罩與洗氣機(jī)進(jìn)風(fēng)口采用軟風(fēng)筒連接，在檢修過程中可將上部集塵罩與設(shè)備脫離方便檢修。

2.3濕式除塵洗氣機(jī)用水研究

該設(shè)備設(shè)計(jì)采用洗氣機(jī)葉輪完成霧化加壓的整個(gè)過程，進(jìn)水為水處理系統(tǒng)的中水，進(jìn)水管采用6分水管口直接進(jìn)入到洗氣機(jī)使用，對(duì)水質(zhì)、水壓零要求，使用進(jìn)水量約為0.5L/h，經(jīng)洗氣機(jī)使用后的煤泥水通過排污管道進(jìn)入水處理中心處理回用。

3.二號(hào)井選煤中心濕式除塵洗氣機(jī)應(yīng)用狀況

二號(hào)井選煤中心的6臺(tái)除塵器采用的是山東新陽光環(huán)保設(shè)備股份有限公司生產(chǎn)的濕式除塵洗氣機(jī)，型號(hào)為AB-S-6.0，整體尺寸為1300*1400*2100mm，單臺(tái)功率15kw，有效處理風(fēng)量為12000m?/h，具有效率高、耗能少等特點(diǎn)。

二號(hào)井選煤中心振動(dòng)篩安裝集塵罩，粉塵經(jīng)集塵管路進(jìn)入除塵洗氣機(jī)，煤泥水經(jīng)排污管道流出，洗凈的空氣排出室外。

4.對(duì)安全、環(huán)境、健康的影響分析

采用濕式除塵洗氣機(jī)進(jìn)行抽塵凈化，可大幅度的提高收塵效率，由于內(nèi)部采用水霧洗滌，避免了粉塵在設(shè)備中的積聚，不會(huì)引發(fā)著火，改造前的現(xiàn)場煤塵150mg/m?降低到10mg/m?以下，呼吸性粉塵降塵率>95%，排除的出口液氣比≤0.04L/m?，使用后減少空氣中的大量煤塵，改善作業(yè)環(huán)境，確保環(huán)保達(dá)標(biāo)排放。

5.結(jié)束語

經(jīng)過除塵洗氣機(jī)的安裝和使用，達(dá)到了原設(shè)計(jì)要求，為促進(jìn)環(huán)保型智能化礦山發(fā)揮了積極作用，值得推廣使用。