浅谈输煤系统粉尘治理

王坤章

摘 要：输煤系统产生的粉尘，不仅直接污染环境， 而且还影响设备的安全运行，如加速机械磨损，破坏电气绝缘；甚至可能引起爆炸或发生火灾事故，更为严重的是危害运行人员的身心健康，能够导致粉尘类职业病，如肺结核，肺气肿，煤矽肺等。为减轻粉尘对人身的伤害，保护环境，必须采取有效的治理措施。

关键词：输煤系统；粉尘治理

输煤系统的粉尘具有广泛性、多样性、治理难彻底性等特点，使得治理起来比较困难，它的产生与来煤煤种和煤源、燃料输送设备的结构等有着复杂的关系，但可以简单地归纳为以下几个方面：落煤点产生的粉尘：如翻车机、汽车卸煤沟、斗轮堆取料机、叶轮给煤机、各转运站落料口及胶带输送机的尾部受料槽等处，由于落料存在着高低差，其料流所产生的正压诱导风将细微的物料颗粒带入空气中形成弥漫飘逸的粉尘。贮煤场产生的粉尘：由于封闭的贮煤场造价较高且储量较小，在我国大部分化工厂均采用开放式贮煤场，这种开放式的贮煤场尤其在春、秋季节，储煤中含水率较低、而且自然风力较大，自然风将储煤卷入空气中而产生相当严重的粉尘。胶带输送机回程皮带产生的粉尘：由于胶带输送机增面滚筒、改向滚筒等椭圆度的存在和滚筒上粘煤等原因造成胶带机在运行中回程皮带激烈扇动，致使粘附于回程皮带上的细微的物料颗粒进入空气中而产生粉尘。 由于输送中的物料漏撒于地面以及空气中的粉尘沉降在地面后，在自然风力或者运转机械所产生的风力作用下，再次进入空气中而产生粉尘二次污染。对于上述产生的粉尘，首先要以防尘为主，其次是消除煤尘，再次是加强管理。以下简述防尘、除尘、抑尘、其他综合措施等综合治理办法，以期达到粉尘综合治理之目的

一、防尘

输煤系统的防尘方式很多，最典型是在煤堆场设置挡风抑尘网（墙），挡风抑尘网一般分为主导风向设网和堆场四周设网两种方式。采用何种方式主要取决于堆场范采用何种方式主要取决于堆场范围大小、堆场形状、堆场地区的风频分布等因素。大量的实验结果说明，挡风网之所以能大量降低露天煤堆起尘量的机理关键是降低来流风的风速；最大限度地损失来流风的动能；避免来流风的明显涡流，减少风的湍流度。

二、机械除尘

机械除尘主要有如下几种形式：水冲击式除尘器、布袋式除尘器、高压静电除尘器等。

（一）水冲击式样除尘器。水冲击式除尘器是湿式除尘器中效果比较好的一种，其原理是将含尘气体用水洗的办法，通过粘附或相互凝聚将粉尘从空气中分离出来，以达到除尘的目的。除尘器工作时，水位自控系统自动冲水至工作水位，含尘气体进入除尘器内，气流向下冲击水面，较大的尘粒落入水中，尘气达到初净化。然后尘气通过“S”型弯道使水和含尘气体充分接触，细微粉尘被水捕获，净化后的气体由尘雾室的挡水板除掉水滴后排出。该除尘器除尘效率高，一般可达99%以上。不足之处在于对憎水性粉尘除尘效率低，对水硬性粉尘的泥浆和污水处理较难，除下的粉尘如不回收将造成浪费或处理不好造成二次污染。

（二）布袋式除尘器。布袋式除尘器是利用滤料过滤粉尘分离捕集进行除尘的。它的工作原理是当含尘气体通过滤袋时，撞击到滤布纤维的粉尘便附着在其表面上，一些极细小的粉尘由于受到气体分子的布朗运动所提供的动力的影响，也跟着做布朗运动。这样，就增加了粉尘与纤维的碰撞和附着的机会。含气体通过滤袋时产生静电现象，从而增加滤袋对粉尘的吸附能力，附着的粉尘层也是一个过滤层，这样对细小粉尘的阻留作用更大。净化后的空气由上部排出，除下的粉尘经过振打装置定期由集灰斗、卸灰管排出或直接排至皮带上或煤斗中。该除尘器的除尘效率也较高，能达到99%以上，可满足排放要求。缺点是布袋的维护量较大，需要定期更换。滤料的性能需要进一步提高，才能发挥其作用。另外粉尘含湿量较大会影响袋式除尘器的效率。

（三）高压静电除尘器。高压静电除尘器是建立在电除尘原理和尘源控制方法基础上的一种局部除尘装置。它的工作原理是将电晕线装在尘源点延长的导煤槽或垂直风筒中央，电晕线是正极，导煤槽或垂直风筒是负极。粉尘粒子荷电以后就附着在负极的外壳上，从而阻止了粉尘的飞扬。但这种除尘器不是所有煤种都适用，只有当粉尘的性质满足以下条件时才适用：一是煤的比电阻值在104～1012歐姆/厘米之间；二是煤尘的可燃质挥发份小于46%；三是煤尘的初始浓度不大于30克/立方米；并且当清除附着在壳壁上的粉尘时，振打产生的粉尘回落到皮带上，又增加了粉尘的二次飞扬。如不能将这部分粉尘除下来，必然要排到室外去，这样增大了排放空气的含尘浓度，不能满足排放标准。

除尘器效率的适用范围：采用除尘器除尘只能适用于粉尘的产生相对集中而且固定的地方，如胶带输送机头部落料斗、尾部受料槽、原煤仓等。它不适用于如叶轮给煤机、螺旋卸车机、斗轮堆取料机等移动尘源和贮煤场、汽车卸车处等大面积开放性尘源。

三、抑尘

抑尘的主要方式主要是喷水抑尘，喷水抑尘是一种最简单的降尘方式。煤之所以扬尘是由于煤的表面水份低，如果煤的表面水份达到一定程度，那么，在堆放和运输过程中产生的粉尘就极少。喷水抑尘就是向煤喷水或注水，使其增加表面湿度。但如果湿度太大，又会影响后续工序的效率，同时影响工厂的经济效益。所以喷水抑尘的喷水量的控制成为关键的部分。在进行喷水抑尘的设计过程中需要注意以下几个问题：一是喷嘴距皮带的高度要适中，使水的喷射范围在煤料以内，不能喷到皮带上，那样会使皮带打滑，影响运行；二是喷水除尘的水源选择问题，因为喷嘴的喷水孔比较小，如果水质不好，极易堵塞喷嘴，使喷水抑尘处于瘫痪状态；三是喷水抑尘系统的控制问题，喷水装置应在输煤皮带运行产生粉尘时开始工作最佳，如果提前工作，喷出的水存在皮带上，一部分煤粉将粘在皮带上，如果滞后，会造成粉尘飞扬。所以建议采用喷水装置就地手动和落煤自动启闭的方法，即皮带上有煤时喷水装置启动，无煤时自动关闭。 喷水抑尘系统操作方法简单，启动方便，安全省力。但在寒冷地区，冬季室外温度很低，存放室外的煤运到室内，喷水势必造成水与煤的冻结现象，严重的会造成皮带与煤冻结。为保证冬季安全运行，往往要关闭除尘系统，这样喷水除尘如同虚设。喷水抑尘系统的喷嘴水孔比较小，如果水质不好，极易堵塞喷嘴，如不及时维护，使喷水除尘处于瘫痪。

四、其他辅助的综合治理措施

（一）采用水力冲洗。水力冲洗是所有撒、漏煤清理中最简便、高效的处理方式，为提高水力冲洗的效率可以考虑在输煤系统沿线安装一定数量的快速水冲洗接头（以每隔20m布置一个接头为佳），水力冲洗还可以使转运站和栈桥的地面经常保持湿润（不是积水），可以避免地面粉尘在自然风、外界扰动或下皮带抖动的影响下而产生的粉尘二次污染。在回程皮带头部加强清扫并进行密封，在胶带输送机的下层皮带头部设置3～4组胶环式自清扫托辊，制作一密封箱将合金清扫器未清除干净而由自清扫托辊清除下来的煤渣碎片及粉尘集中、封闭，用以消除整条回程皮带抖动产生的粉尘。这部分集中封闭起来的煤渣碎片和粉尘，不能采用水冲洗，要用真空吸尘车清除。

（二）加强贮煤场周围的绿化。由于封闭的贮煤场造价较高且贮煤量较小，在我国大部分燃煤电厂均采用开放式贮煤场，这种开放式的贮煤场尤其在春、秋季节，粉尘相当严重，在这种煤场的四周栽上成长较快的数种，地面种草加以绿化，再加上喷水，可以取得不错的效果。

五、结论

以上所述的各种粉尘治理方法皆不能“包治百病”，所以粉尘治理工作要因地制宜，不同的地区、不同的煤种采用不同的防尘、除尘方式，才能达到更好的防治效果。另外，电厂的运行维护人员对设备的维护管理也很重要。总之，输煤系统粉尘综合治理是一项系统工程，应采取标本兼治的原则，简单实用的原则。

参考文献：

[1]唐慧敢，李知桂.输煤皮带除尘系统的改造[J].采矿技术，2004（02）：

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