选煤厂煤尘的分析与防尘方法的探究

摘 要：通过对选煤厂煤尘来源的分析和研究，叙述了选煤厂煤尘所产生的危害，分析了现有选煤厂防尘处理措施方面存在的问题，并结合选煤厂煤尘的防治原则，给出了煤尘污染防治措施和常用的降尘设备和技术。

关键词：选煤厂;煤尘;防尘措施;防尘技术

作为影响选煤厂高效率、洁净化、安全化生产主要因素之一的煤尘，它不仅会对环境造成严重污染，同时也损失了原料自身。特别是煤尘还会对工人的身体健康造成极大的危害，同时加快设备的磨损速度、腐蚀选煤厂钢结构，增加选煤厂的维护成本。选煤厂的煤尘防治工作不仅仅是为了符合环保要求，更是对选煤厂员工健康安全的负责，是每个现代化选煤厂不得不重视的问题。

1 选煤厂煤尘分析

1.1 煤尘产生的原因分析

选煤厂产生的煤尘一般都要经过两个环节：

1.1.1 煤尘产生环节

选煤厂煤尘的主要产生点存在于脱泥脱介振动筛、原煤精煤破碎机、仓下给煤机、带式输送机机头机尾滚筒处、皮带转载点、离心机下料溜槽等部位。矿井原煤脆性大易碎，煤泥含量高，因此，在原煤水分较低的情况下，给煤机和原煤输送皮带在运转过程中易产生大量的煤尘。

1.1.2 煤尘的二次扬起环节

煤尘的二次扬起环节是造成选煤厂煤尘浓度较高的主要原因之一，由于在日常生产过程中，设备的高速转动、厂房内的局部通风、下料溜槽的落煤堆积等，会导致已经落地的煤尘再度飘浮到空气中，造成煤尘的再次扬起。也就是说即使我们有效控制了煤尘的产生源头，但由于选煤厂设备一直在运转，煤尘浓度也随之越来越高，煤尘的二次扬起也会更加明显，同样会使环境中的煤尘浓度超出限制值。

1.2 煤尘的危害

煤尘的主要危害有：

①煤尘易污染工作环境，使员工在工作时视野模糊，影响作业安全;

②危害员工的身体健康。长期在煤尘浓度过高的环境中工作，会对员工的身体造成损害。煤尘可以使呼吸道产生炎症、慢性中毒和皮肤系统的疾病，较为严重的还可患上尘肺病;

③积聚的煤尘还会加速机械设备的磨损，造成电气设备的损坏而引发事故，还会减少仪器、仪表的使用寿命，增加选煤厂的维修工作量和维护费用。

2 选煤厂除尘目前存在的主要问题

①选煤厂在设计建设时期，一般都包含着煤尘治理方面的设计和安装，但是由于人们环保意识的缺乏和重大的生产任务，忽视了煤尘治理的必要性，只是在某些位置采用水雾喷洒、设置布袋除尘器的方式，无法解决环境中大范围的煤尘浓度超标问题;

②选煤厂在生产过程中，往往会根据矿井原煤煤质的变化而不断调整生产工艺流程，但这些改造中往往忽略了除尘环节，导致煤尘浓度大幅度增加;

③随着原煤煤质的不断变化和选煤厂生产产能的逐渐提高，原先的除尘设备难以将日渐增多的煤尘浓度降低到限制水平，且选煤厂领导和相关责任人对煤尘的关注程度不够，经常导致原有的除尘设备在使用后期缺少维护，难以正常使用。

3 煤尘防治的原则

选煤厂煤尘的治理措施应采用综合防治，以预防煤尘产生为主，预防和治理措施相结合。预防即尽可能的减少煤尘的产生量：一是增加原煤水分，二是改造主要产尘设备，减少煤尘的的产生。治理即将已产生的煤尘就近处理，减少煤尘在厂房内的扩散、飞扬，从而降低煤尘浓度。[1]

4 煤尘治理方案

根据选煤厂煤尘的主要产生源头，主要采用封堵式降尘、喷雾降尘、器械除尘等方法进行治理。

4.1 在运輸机机头、机尾及转载点等处采取封堵式的方法降尘

附着在煤流中的煤尘在经过运输机机头、机尾、转载点等部位时，由于高度差及运输机运转中产生的强大气流，易造成大量煤尘从设备内部逸出到外部环境中。为防止煤尘外溢，可利用封堵的方法将运输机密封，并在转载点及溜槽接口处用软胶皮、胶垫、密封胶等将缝隙进行堵塞。

4.2 根据所使用除尘环境的不同，可以将喷雾降尘分为负压喷雾降尘和开阔环境喷雾降尘

负压喷雾降尘是一种新型高效的降尘技术，其原理是先利用压缩机对空气进行压缩，再通过泵将压缩后的空气打到喷雾混合器的顶端，底端则打入清水;清水和压缩后的空气进行充分混合后形成颗粒直径极其细小的水雾喷射到需要降尘的设备内部，形成一个负压区域，设备内的煤尘与水雾会在负压区域经过反复碰撞融合，从而使煤尘无法逸出到空气中，只能和水雾一起附着在物料上。这种方法由于效率高，降尘效果明显，因此可应用在破碎机、下料溜槽等粉尘浓度较大的地方。[2]

露天环境喷雾降尘是利用在大范围地区的除尘、降尘方法。其原理是使用喷雾降尘产生的水雾微粒，其体积较小，几乎不产生表面张力。喷洒后，它们能迅速与空气中的各种煤尘颗粒混合，使悬浮的煤尘颗粒落到地面，形成有效的煤尘控制。[2]

4.3 利用各种先进设备对煤尘进行收集处理

现阶段选煤厂主要使用的除尘设备有布袋除尘器、旋风除尘器、文丘里除尘器等。布袋除尘器是一种干式除尘装置，它被广泛应用于直径较小、水分较低、不含纤维性粉尘的治理工作。除尘器的过滤作用主要由滤袋完成，当含尘气体被吸入布袋除尘器后，煤尘中直径较大、自重较沉的部分，在自身重力的作用下向机器底部运动，落入集灰斗;混合有细小粉尘的气体通过滤袋排出时，滤袋中的纤维成分会将气体中的粉尘截留并吸附，从而对气体进行净化。[3]

旋风除尘器的原理与选煤厂的旋流器相似，由于煤尘与气体的密度不同，它们在高速旋转过程中产生的离心力也将不同，利用这个原理就可以将其分离。混合有粉尘的气流用泵以切向打入旋风除尘器的外侧，气流贴着机器内表面从顶端向底端产生向下旋转的含尘气流;由于在高速旋转过程中粉尘的离心力大于气体的离心力，因此密度较大的粉尘颗粒将会从含尘气流的混合状态被分离出来。粉尘颗粒在与机器内壁表面接触后将不再拥有惯性力，在自身重力的作用下沿壁面滑入集灰斗。轻密度旋转气流到达锥体底部后，将沿除尘器轴线转而向顶部旋转运动，通过排气管排出。此类除尘设备的由于其有着高效的除尘效率，且结构简单，易于维护修理，广泛应用于选煤厂的降尘除尘。[4]

文丘里湿式除尘器利用了文丘里管的特性，文丘里管的组成部分有渐缩管、喉管和渐扩管。当含尘气体进入渐缩管后，由于管道直径逐渐降低，气流慢慢变细，它的速度也在慢慢提高，到达喉管处时增加到最大值，并与喷出的水滴相撞，进一步缩小雾化液滴的颗粒大小，同时又增大了雾化液滴与粉尘颗粒之间的速度差，保证含尘气体与雾化液滴可以充分混合形成更大的颗粒。已经凝聚后的大颗粒随气流进入旋风筒后，通过常见的分离装置便可以将大颗粒分离进入沉淀池;含有较小颗粒的液滴经过旋风筒的脱水后跟随气体排出。[5]

5 结语

选煤厂降尘、除尘的效果不仅仅关系到职业卫生安全、员工身体健康和环境保护，也是评判一个选煤厂是否满足生产现代化和质量标准化的一个重要参数。选煤厂的煤尘来源复杂，煤尘治理时应根据产尘原因结合实际，深入调查研究，制定合理方案，认真测算，做到从产尘环节本源处治理、运用多种方式多种设备对煤尘进行综合式治理、实现治理全过程系统化，才能达到理想的效果。

参考文献：

[1]李浩.选煤厂煤尘及其防治技术[C]//2010年全国选煤学术交流会论文集，2010.

[2]孙亚东.锦界选煤厂煤尘综合治理[J].洁净煤技术，2018， 24（S2）：170-172.

[3]董彩虹，王海涛，王冠.不同类型除尘器改造为脉冲除尘器技术[J].环境工程，2011，29（005）：60-63.

[4]窦红庆，高晓茜，白龙.除尘设备与除尘措施在石圪台选煤厂的应用[J].陕西煤炭，2019（A02）：149-151.

[5]佟珂，沈定耀.有机硅装置中的除尘分离设备[J].化工设计，2005，015（002）：21-23.

作者简介：

刘健（1992- ），男，山西省大同市人，大学本科，2016年6月毕业于华北科技学院，矿物加工工程，助理工程师。