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      選煤廠煤塵的分析與防塵方法的探究

      2020-12-30 07:05:43劉健
      關(guān)鍵詞:煤塵選煤廠

      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。

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