洗煤厂原煤车间粉尘污染治理技术研究

安燕燕

（霍州煤电集团白龙洗煤厂安全科，山西 霍州 031400）

霍州煤电集团白龙洗煤厂是一座设计原煤入洗能力600万t/年，系统配置能够满足1000万t/年生产需要的特大型炼焦煤洗煤厂。洗煤厂原煤车间主要负责将主井生产的原煤进行筛分和破碎，煤炭经过多次分配、分级、破碎和转移，各环节均有大量粉尘产生，给现场作业的工人安全生产及身体健康造成了极大的威胁。经现场测量，洗煤厂原煤车间皮带运输及转载主要产尘点粉尘浓度高达90mg/m3。因此，研究皮带运输及转载过程中粉尘的运动规律、扩散机理和浓度分布，探索防尘、控尘、除尘的新工艺、新设备、新方法，降低粉尘浓度，改善现场工人的作业环境，具有十分重大的现实意义。

1 白龙洗煤厂原煤车间概况

白龙洗煤厂原煤车间长35m，宽度25m，高度37.03m，共分7层，按工艺要求，各条皮带及设备分布其中。白龙洗煤厂原煤进入后要经过一次分流、一次筛分、一次破碎、6次转运，其间产生尘源点有20余个，最大落差7.5m，平均落差4m。洗煤厂的工艺设计使得原煤车间的粉尘浓度过高成为必然，经现场测量19个产尘点煤尘平均浓度56.2mg/m3，最高达90mg/m3。煤尘会对生产安全造成危害，因此急需对其进行治理。

2 工艺设计优化

2.1 除尘方案选择

从白龙洗煤厂的生产实况和经济角度衡量，考虑采用改进型的自激式湿式除尘器作为该原煤车间实际使用的除尘设备，以期获得较好的除尘效果。

考虑到厂房内煤尘较为潮湿，不宜采用袋式除尘器；同时由于静电除尘器对粉尘性质要求较高，也不宜采用；旋风除尘效率较低，通常除尘效率只有75%，无法有效改善厂房的作业环境；文丘里除尘器由于除尘效率较高，一般能达到90%以上，基本满足排放要求，且其投资低、维护简单，但其除尘效果受供水压力影响大；冲击式除尘器既有文丘里除尘器的优点同时又不受供水条件影响，综合考虑，决定采用冲击式除尘器作为通风除尘系统的除尘器进行施工。

表1 洗煤厂除尘方案比较表

2.2 筛分机、破碎机除尘方案设计

原煤车间将中筛上确定为密闭收尘控制点，除尘系统采用即密闭收尘-除尘器净化-引风机对空排放。破碎机是洗煤厂破碎大块煤的主要设备，共有破碎机4台。破碎机工作时产生大量粉尘，是洗煤厂重点治理对象，采取对破碎机进行全封闭措施控制尘源，同时在其上分别安装一套除尘系统，利用集风罩和风管将粉尘引至除尘器，经除尘器处理后的清洁空气通过风机排至室外。

2.3 皮带机除尘方案设计

原煤车间共有皮带机10条，总长度220余米，其中最长的皮带机26m，最短的皮带机5.4m，带速最低0.8m/s，最高3.15m/s。因上述皮带设备全部都是在车间内进行布置生产，因此导致输煤胶带系统的粉尘浓度非常高，污染严重，是重点治理对象。针对皮带机输煤胶带系统的治理主要是采取尘源点密闭、消除正压、负压引导的设计方案。通过2008皮带机进行实施操作说明，2008皮带机全长18.65m，上方有下料溜槽3处。治理方法：在皮带机上设计45#碳素钢矩形导料槽约15m，在矩形导料槽的头、尾两端装设喷雾装置。导料槽长度的合理设计，让大粒径粉尘通过自然沉降回落到输送胶带上，细微粒径的粉尘通过除尘器过滤，减轻除尘器的工作压力。同时增加3处集尘罩，通过风管利用自激式除尘器对粉尘进行处理，利用风机做动力将处理合格的空气排出室外。

2.4 除尘设备选型

根据系统设计计算要求，共需19套除尘风机，除尘机组选型如下：5000m3/h自激式湿式除尘器11台，除尘器的处理风量为5000m3/h，除尘器的阻力为1000Pa。8000m3/h自激式湿式除尘器5台，除尘器的处理风量为8000m3/h，除尘器的阻力为1200Pa。15000m3/h自激式湿式除尘器3台，除尘器的处理风量为15000m3/h，除尘器的阻力为1500Pa。

根据除尘系统总风量及总阻力损失的要求，选用4-72№4A型离心风机，处理风量为4012～7419m3/h，风压为1320～2014Pa，配套电机为Y132S-2 N=7.5kW、380V；选用4-73№4.5C型离心风机，处理风量为5800～10500m3/h，风压为1421～2450Pa，配套电机为160M-4 N=11kW、380V；选用4-72№6C型离心风机，处理风量为10314～20628m3/h，风压为1733～2734Pa，配套电机为Y160L-4 N=15kW、380V；每套系统配1台风机配套电气控制柜。

3 除尘系统运行效果

改造前后对各条皮带机、刮板机、分级筛及破碎机工作空间的粉尘浓度进行了对比测定，测定数据见表2所示。通过工程实施后的跟踪测试结果可知，白龙洗煤厂原煤车间各生产环节作业空间的粉尘浓度较治理之前平均下降了93.9%，均达到了粉尘治理标准的要求。

表2 改造前后部分转载点粉尘浓度测试数据

4 推广应用及效益情况

白龙洗煤厂原煤车间粉尘污染具有相当的广泛性和普遍性，项目的成功实施，不仅解决了原煤车间粉尘大的问题，改善了厂房内生产环境，保护了工人健康，而且有效减少了通过扩散进入矿区大气中的粉尘含量，降低了对周围环境的污染，同时为企业带来可观的经济效益和社会效益，也给同类型洗煤厂原煤车间粉尘污染治理提供了参考。