碎煤機出口粉塵的治理

平圩發(fā)電有限責(zé)任公司一期工程的燃煤主要采用自備專用車運輸,為此設(shè)置了卸煤溝。卸煤溝上有2股作業(yè)線，每股卸車線有效長度為650m，作業(yè)線長度為167m。一期工程設(shè)2個常備煤場，單個煤場面積約為171m×46m，堆高為12m，單個常備煤場存煤量為4萬t，2個煤場可貯煤8萬t左右。 輸煤系統(tǒng)采用AB路雙系列布置，煤溝至煤倉共5段皮帶，4級轉(zhuǎn)運站，各級皮帶落差7～25m不等。
??? 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)計施工時，由于國內(nèi)對輸煤系統(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，尤其是碎煤機的出口和皮帶機尾部粉塵嚴重超標，最高粉塵濃度達64.1mg/m3，尾部導(dǎo)料槽出口風(fēng)速達7～10m/s，流量在10 584～15 120ｍ3/h，該處導(dǎo)料槽出口運行時向外大量噴粉，顆粒在1～3mm，運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)碎煤機破碎后，顆粒基本在6mm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，這也是碎煤機以下各級皮帶機粉塵較上游皮帶機大的原因。
??? 2.2 碎煤機轉(zhuǎn)子鼓風(fēng)效應(yīng)產(chǎn)生的誘導(dǎo)
??? 風(fēng)碎煤機轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子上的環(huán)錘及環(huán)錘臂相當于風(fēng)扇葉片，會產(chǎn)生誘導(dǎo)風(fēng)。該廠選用的碎煤機為TKK48×103型，鼓風(fēng)效應(yīng)理論上較小。后因該種碎煤機易堵煤，遂將碎煤機內(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，使碎煤機產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)大量流向?qū)Я喜郏瑢?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，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 給料機出口（碎煤機進口）不嚴密，給碎煤機產(chǎn)生誘導(dǎo)風(fēng)提供了外因
??? 碎煤機轉(zhuǎn)子是碎煤機產(chǎn)生誘導(dǎo)風(fēng)的內(nèi)因，而給料機出口密封不嚴則是碎煤機產(chǎn)生誘導(dǎo)風(fēng)的外因。由于給料機出口密封不嚴，使給料機→碎煤機進口落煤管→碎煤機→碎煤機出口落煤管→導(dǎo)料槽形成一開式循環(huán)系統(tǒng)，大量的空氣從給料機出口進入，被碎煤機轉(zhuǎn)子帶動從導(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，被帶進尾部滾筒，在尾部滾筒的碾壓下變成細微粉末形成粉塵。
??? 2.6 皮帶抖動大產(chǎn)生的粉塵
??? 皮帶梳形托輥磨損不均，使皮帶抖動加劇，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來緩沖煤流對輸煤膠帶的沖擊。當煤流沖擊時，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?
??? 碎煤機出口產(chǎn)生粉塵的主要原因是碎煤機轉(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。若僅簡單地對導(dǎo)料槽進行封堵，勢必造成導(dǎo)料槽正壓進一步增大，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，要本著因勢利導(dǎo)的原則，多種方案并舉，進行全方位的綜合治理。
??? 3.1封堵給料機，減少碎煤機進風(fēng)量??????????????????????????????????????????
??? 3.1.1 緩沖煤斗留有一定的封底煤，防止給料機和緩沖煤斗之間互相竄風(fēng)。
??? 3.1.2 給料機料槽密封帆布應(yīng)定期檢查，發(fā)現(xiàn)有破損應(yīng)及時更換。
??? 3.1.3 給料機料槽出口和碎煤機進口結(jié)合處用帆布或膠布進行全面密封。
??? 3.1.4 給料機觀察孔門做成密封型門。
??? 3.1.5 碎煤機進出落煤管及其法蘭結(jié)合面進行全面修補和封堵。????????????????
??? 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，達到粉塵自然沉降的效果。本次改造的皮帶機導(dǎo)料槽原長8m，現(xiàn)改造為14m。從治理實踐看，該方法效果最佳。
??? 3.2.3 導(dǎo)料槽加裝多級擋塵簾。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。從治理實踐看，該方案為降塵優(yōu)選方案。
??? 3.3 加裝水噴霧進一步降低粉塵
??? 3.3.1導(dǎo)料槽安裝5只型號為PCL-4-120°噴頭（孔徑為4mm，霧散角為120°），由型號為075-DV的電磁閥控制。實踐證明，水噴霧后，在煤的表面形成1層濕潤的保護膜，抑制粉塵外泄。
??? 3.3.2 給料機料槽出口加裝3只型號PCL-4-120°噴頭。給料機料槽較寬，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，可降低給料機振動引起的粉塵，還可以降低碎煤機破碎過程中產(chǎn)生的粉塵。
??? 3.4 更換皮帶機尾部緩沖托輥，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 更換磨損嚴重的梳形托棍，減輕皮帶抖動。
??? 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
每條皮帶機導(dǎo)料槽中部安裝1臺LZZ-35型布袋除塵器，除塵器風(fēng)量為8千～1萬m3/h。
??? 4. 經(jīng)驗總結(jié)
??? 碎煤機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標準，現(xiàn)場環(huán)境得到極大改善。通過實際運行，有以下3點體會。
??? 4.1 對因落差大、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，維護量大。
??? 4.2 對因