1.粉塵治理前系統(tǒng)狀況
平圩發(fā)電有限責(zé)任公司輸煤系統(tǒng)在設(shè)計(jì)施工時(shí),由于國內(nèi)對(duì)輸煤系統(tǒng)粉塵治理的辦法正在探索之中,尚無成熟的經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。雖考慮到粉塵治理問題,但設(shè)備選型不合適,無法達(dá)到預(yù)期效果。后提出了粉塵綜合治理3步走的方案,即水沖洗、抑塵、收塵。經(jīng)初步治理已完成了第1步地面水沖洗工作,且效果良好,后2步工作因種種原因未能繼續(xù)。由于未能全面完成輸煤系統(tǒng)綜合治理工作,系統(tǒng)粉塵濃度仍然超標(biāo),尤其是碎煤機(jī)的出口和皮帶機(jī)尾部粉塵嚴(yán)重超標(biāo),最高粉塵濃度達(dá)64.1mg/m3,尾部導(dǎo)料槽出口風(fēng)速達(dá)7~10m/s,流量在10 584—15120m3/h,該處導(dǎo)料槽出口運(yùn)行時(shí)向外大量噴粉,顆粒在1—3mm,運(yùn)行后地面可見明顯積塵,污染環(huán)境,危害職工的身體健康。
2.粉塵產(chǎn)生原因分析
2.1原煤經(jīng)破碎,顆粒變小,是粉塵產(chǎn)生的內(nèi)因
原煤經(jīng)碎煤機(jī)破碎后,顆?;驹?mm以下,由于原煤顆粒變小,勢必造成表面積增大,顆粒間隙增多,密度下降,表面水分減少,是粉塵產(chǎn)生的內(nèi)因,這也是碎煤機(jī)以下各級(jí)皮帶機(jī)粉塵較上游皮帶機(jī)大的原因。
2.2碎煤機(jī)轉(zhuǎn)子鼓風(fēng)效應(yīng)產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)
碎煤機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)子上的環(huán)錘及環(huán)錘臂相當(dāng)于風(fēng)扇葉片,會(huì)產(chǎn)生誘導(dǎo)風(fēng)。該廠選用的碎煤機(jī)為TKK48X103型,鼓風(fēng)效應(yīng)理論上較小。后因該種碎煤機(jī)易堵煤,遂將碎煤機(jī)內(nèi)腔篩板割去,雖解決了堵煤問題,但篩板失去了導(dǎo)流作用,使碎煤機(jī)產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)大量流向?qū)Я喜?,?dǎo)料槽風(fēng)壓力、流量增大,導(dǎo)料槽出口噴粉加劇。
2.3落煤管落差大產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)
碎煤機(jī)至尾部落煤管落差大約在14m左右,如此大的落差在有煤流通過時(shí),高速下落的煤流使落煤管內(nèi)的空氣被壓縮,從而產(chǎn)生氣流,加劇了導(dǎo)料槽出口噴粉。
2.4給料機(jī)出口(碎煤機(jī)進(jìn)口)不嚴(yán)密,給碎煤機(jī)產(chǎn)生誘導(dǎo)風(fēng)提供了外因碎煤機(jī)轉(zhuǎn)子足碎煤機(jī)產(chǎn)生誘導(dǎo)風(fēng)的內(nèi)因,而給料機(jī)出口密封不嚴(yán)則是碎煤機(jī)產(chǎn)生誘導(dǎo)風(fēng)的外因。由于給料機(jī)出口密封不嚴(yán),使給料機(jī)呻碎煤機(jī)進(jìn)口落煤管呻碎煤機(jī)呻碎煤機(jī)出口落煤管呻導(dǎo)料槽形成一開式循環(huán)系統(tǒng),大量的空氣從給料機(jī)出口進(jìn)入,被碎煤機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)從導(dǎo)料槽出口噴出。
2.5尾部滾筒積煤產(chǎn)生的粉塵
尾部滾筒前原有的空段清掃器損壞后被拆除,使膠帶上粘附的煤粉未能清除,被帶進(jìn)尾部滾筒,在尾部滾筒的碾壓下變成細(xì)微粉末形成粉塵。
2.6皮帶抖動(dòng)大產(chǎn)生的粉塵
皮帶梳形托輥磨損不均,使皮帶抖動(dòng)加劇,由此而產(chǎn)生粉塵。
2.7尾部緩沖托輥選型不好產(chǎn)生的噴粉
皮帶機(jī)尾部緩沖托輥原為彈性支架型緩沖托輥,其緩沖原理是利用支架彈性變形宋緩沖煤流對(duì)輸煤膠帶的沖擊。當(dāng)煤流沖擊時(shí),緩沖托輥支架產(chǎn)生變形,皮帶和緩沖托輥向下位移,導(dǎo)料槽擋煤皮和皮帶間產(chǎn)生間隙,粉塵從氣隙噴出。
2.8原有導(dǎo)料槽為平頂,前段單層擋簾密封,存在著緩沖容積小,后段易形成微正壓,出口風(fēng)量大、風(fēng)速高且頂部易積塵等不足。
3.治理方案
碎煤機(jī)出口產(chǎn)生粉塵的主要原因是碎煤機(jī)轉(zhuǎn)子鼓風(fēng)效應(yīng)產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)和落煤管落差大產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng),其次是尾部緩沖托輥緩沖變形導(dǎo)料槽產(chǎn)生的氣隙,碎煤機(jī)和煤流產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)使導(dǎo)料槽正壓。若僅簡單地對(duì)導(dǎo)料槽進(jìn)行封堵,勢必造成導(dǎo)料槽正壓進(jìn)一步增大,最終從某一簿弱環(huán)節(jié)噴出。若僅考慮在導(dǎo)料槽出口加裝水噴霧,微小顆粒的粉塵能得到抑制,但誘導(dǎo)風(fēng)夾帶的較大顆粒無法消除。因此,在考慮粉塵治理方案時(shí),要本著因勢利導(dǎo)的原則,多種方案并舉,進(jìn)行全方位的綜合治理。
3.1封堵給料機(jī),減少碎煤機(jī)進(jìn)風(fēng)量
3.1.1緩沖煤斗留有一定的封底煤,防止給料機(jī)和緩沖煤斗之間互相竄風(fēng)。
3.1.2給料機(jī)料槽密封帆布應(yīng)定期檢查,發(fā)現(xiàn)有破損應(yīng)及時(shí)更換。
3.1.3給料機(jī)料槽出口和碎煤機(jī)進(jìn)口結(jié)合處用帆布或膠布進(jìn)行全面密封。
3.1.4給料機(jī)觀察孔門做成密封型門。
3.1.5碎煤機(jī)進(jìn)出落煤管及其法蘭結(jié)合面進(jìn)行全面修補(bǔ)和封堵。
3.2改造導(dǎo)料槽
3.2.1將原導(dǎo)料槽平蓋板拆除,改換成圓弧拱形蓋板,增大導(dǎo)料槽容積,緩解導(dǎo)料槽正壓,減少導(dǎo)料槽頂部積塵。
3.2.2延長導(dǎo)料槽長度,使氣流行程增長,利用風(fēng)壓風(fēng)速的自然衰減,達(dá)到粉塵自然沉降的效果。本次改造的皮帶機(jī)導(dǎo)料槽原長8m,現(xiàn)改造為14m。從治理實(shí)踐看,該方法效果最佳。
3.2.3導(dǎo)料槽加裝多級(jí)擋塵簾。導(dǎo)料槽頂部每隔2m安裝可拆卸擋塵簾,材料使用帶有1層尼龍帶芯的經(jīng)硫化處理的膠板,普通生膠板易撕裂,不耐磨。膠板厚度為3mm左右。膠板太厚,剛性不大,易彈性變形;若太薄,無彈性,易被氣流沖開。本次改造中,導(dǎo)料槽安裝13級(jí)擋塵簾,改造后氣流經(jīng)過擋塵簾的摩擦衰減,出口風(fēng)速從原來的7-10m/s衰減到幾乎為零,導(dǎo)料槽出口基本無風(fēng)感,出口地面無明顯顆粒狀積塵。從治理實(shí)踐看,該方案為降塵優(yōu)選方案。
3.3加裝水噴霧進(jìn)一步降低粉塵
3.3.1導(dǎo)料槽安裝5只型號(hào)為PCL-4-120°噴頭(孔徑為4mm,霧散角為120°),由型號(hào)為075-DV的電磁閥控制。實(shí)踐證明,水噴霧后,在煤的表面形成1層濕潤的保護(hù)膜,抑制粉塵外泄。
3.3.2給料機(jī)料槽出口加裝3只型號(hào)PCL-4-120°噴頭。給料機(jī)料槽較寬,此處煤層較薄,在此加裝噴淋,煤中水分容易控制均勻。由于煤中水分增加,可降低給料機(jī)振動(dòng)引起的粉塵,還可以降低碎煤機(jī)破碎過程中產(chǎn)生的粉塵。
3.4更換皮帶機(jī)尾部緩沖托輥,梳形托輥加裝清掃器
3.4.1將原彈簧板式緩沖托輥更換為固定支架的緩沖托輥。
3.4.2更換磨損嚴(yán)重的梳形托棍,減輕皮帶抖動(dòng)。
3.4.3在尾滾前加裝反面皮帶清掃器。
3.5導(dǎo)料槽加裝布袋式除塵器,降低導(dǎo)料槽正壓每條皮帶機(jī)導(dǎo)料槽中部安裝1臺(tái)LZZ-35型布袋除塵器,除塵器風(fēng)量為8千—1萬m3/h。
4.經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
碎煤機(jī)出口處治理后粉塵濃度大大降低,經(jīng)有關(guān)部門檢測,該處的粉塵濃度由治理前的64.1mg/m3降到2.2mg/m3,低于國家規(guī)定的10mg/m3標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)場環(huán)境得到極大改善。通過實(shí)際運(yùn)行,有以下3點(diǎn)體會(huì)。
4.1對(duì)因落差大、誘導(dǎo)風(fēng)大而產(chǎn)生的粉塵,宜采用導(dǎo)料槽擴(kuò)容加擋塵簾治理方案。該方案成本低、效果明顯,不足之處是擋塵簾磨損快,更換周期短,維護(hù)量大。
4.2對(duì)因表面水分低、煤炭顆粒細(xì)而產(chǎn)生的粉塵,宜采用水噴霧抑塵方案。該方案不足之處是噴水量不宜控制,往往造成煤炭含水量較大。冬季水管易凍結(jié)、凍裂,存在季節(jié)性使用問題。
4.3選擇布袋除塵器時(shí),其風(fēng)量要大于1.25倍粉塵風(fēng)量,若除塵器風(fēng)量選擇偏小,負(fù)壓很難形成。布袋除塵器在使用初始階段效果較好,使用一段時(shí)間后布袋易板結(jié),通風(fēng)量降低,效率降低,且布袋不易清理。