胡修柱

（玖龍紙業(yè)（天津）有限公司）

工業(yè)節(jié)能

輸煤系統(tǒng)粉塵綜合治理方案

胡修柱

（玖龍紙業(yè)（天津）有限公司）

玖龍紙業(yè)（天津）有限公司熱電聯(lián)產(chǎn)輸煤系統(tǒng)共計(jì)設(shè)計(jì)運(yùn)行11條皮帶，7座轉(zhuǎn)運(yùn)站。龐大復(fù)雜的輸煤系統(tǒng)由于購進(jìn)煤炭顆粒度較細(xì)從而揚(yáng)塵較大，無法達(dá)到行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求，給設(shè)備運(yùn)行和運(yùn)行人員身體健康帶來較大危害。該輸煤系統(tǒng)自09年投產(chǎn)運(yùn)行以來嘗試了旋風(fēng)水膜除塵、電除塵以及布袋除塵等多種方案，均未能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)料槽出口處粉塵濃度檢測低于國家標(biāo)準(zhǔn)4mg/m3的行業(yè)要求，而達(dá)到完全抑塵的目的。

公司技術(shù)人員幾經(jīng)考察確認(rèn)：從節(jié)能、環(huán)保、綠色發(fā)展電的角度，通過落料口和轉(zhuǎn)運(yùn)站加裝無動力除塵導(dǎo)料槽配套氣霧抑塵改造方案，將以最低的成本投入，達(dá)到最佳的除塵效果，能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)料槽出口處粉塵濃度檢測低于國家標(biāo)準(zhǔn)4mg/m3的行業(yè)要求，從而改進(jìn)輸煤系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)站和皮帶機(jī)尾部設(shè)備周邊環(huán)境及員工身心健康。為避免改造結(jié)果與實(shí)際期望的不一致，決定本次采用寧波海辰天力機(jī)械公司的無動力輸煤抑塵裝置以C7AB皮帶機(jī)先行改造試驗(yàn)，如結(jié)果達(dá)成再行全部按此方案實(shí)施進(jìn)行。

1 改造前設(shè)備系統(tǒng)實(shí)際狀況

目前C7AB皮帶機(jī)當(dāng)前狀況為：輸煤系統(tǒng)膠帶機(jī)為DT75型通用帶式輸送機(jī)，帶寬為B=1000mm，槽角為30°帶速2m/s，出力約500t/h，皮帶機(jī)傾角約為12°；C7AB皮帶機(jī)尾部導(dǎo)料槽為普通導(dǎo)料槽，總長約12米，處在碎煤機(jī)樓0米地面，每條皮帶機(jī)有兩個落料點(diǎn)，配套有緩沖托輥組，導(dǎo)料槽上安裝有布袋式除塵器。輸煤碎煤機(jī)樓轉(zhuǎn)運(yùn)站上皮帶機(jī)來煤經(jīng)過頭部漏斗、落煤管進(jìn)入一級篩分系統(tǒng)（分別有振動篩和一級碎煤機(jī)）、原煤再次進(jìn)入下層的二級篩分系統(tǒng)，工作原理以上一級相同，最后落到C7AB皮帶機(jī)被運(yùn)走；從上到下物料落差約20m，高速下落后至落料點(diǎn)處速度為10m/s（設(shè)上卸料皮帶機(jī)帶速為2m/s,理論計(jì)算值，不計(jì)轉(zhuǎn)角及鎖氣器阻力系數(shù)）；在導(dǎo)料槽處產(chǎn)生強(qiáng)烈正壓，產(chǎn)生紊流，含有粉塵的氣流被布袋式除塵器吸出后，壓力得到減弱；落煤管為800×800，有重力緩沖鎖氣器，下料點(diǎn)位置的導(dǎo)料槽兩側(cè)防溢裙板漏粉，從導(dǎo)料槽兩側(cè)溢出，防溢裙板不耐用，磨損嚴(yán)重，導(dǎo)料槽出口有大量鼓風(fēng)，說明除塵器不能滿足運(yùn)行要求。

改造前導(dǎo)料槽布置形式

2 原因分析

2.1 落煤管由于落差大，煤粉從上一條皮帶機(jī)下料口下落經(jīng)高速運(yùn)動后，產(chǎn)生強(qiáng)烈的誘導(dǎo)風(fēng)，并攜帶大量粉塵進(jìn)入導(dǎo)料槽，而落煤管中段未采取任何抑制誘導(dǎo)風(fēng)措施，致使導(dǎo)料槽內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的正壓，粉塵從導(dǎo)料槽密封不嚴(yán)處噴出，現(xiàn)場粉塵四溢；

2.2 原有導(dǎo)料槽容積偏小，整體長度不夠，物料高速下落后攜帶大量誘導(dǎo)風(fēng)，在除塵器處形成強(qiáng)烈正壓，導(dǎo)致除塵器在工作時(shí)未能將粉塵全部吸出，從而在導(dǎo)料槽出口處的風(fēng)量大、風(fēng)速高，噴粉嚴(yán)重；

2.3 物料在無任何緩沖措施下經(jīng)高速下落后直接沖擊皮帶，導(dǎo)致皮帶經(jīng)常性抖動，誘導(dǎo)風(fēng)在落料點(diǎn)前后處導(dǎo)料槽與皮帶有間隙處將細(xì)煤粉噴出；

2.4 下落煤流產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)攜帶著細(xì)煤粉塵進(jìn)入導(dǎo)料槽，在導(dǎo)料槽密封不嚴(yán)處噴粉，造成粉塵外溢；

2.5 落煤管連續(xù)的轉(zhuǎn)角易導(dǎo)致煤高速下落后沖擊落煤管，松散的煤粉不斷受到擠壓，把間隔中的空氣猛烈擠壓出來，當(dāng)氣流向外高速運(yùn)動時(shí)，帶動粉塵一起逸出；

2.6 導(dǎo)料槽與落煤管連接處沒有設(shè)備對中機(jī)構(gòu)，來煤下落堆積后相對帶面不集中，兩側(cè)容易形成撒煤，且膠帶在運(yùn)行時(shí)容易跑偏。

7號帶尾部導(dǎo)料槽現(xiàn)狀

3 改造技術(shù)措施

本次改造方案將結(jié)合輸煤系統(tǒng)現(xiàn)行情況，著重于尾部導(dǎo)料槽的無動力除塵改造，此次改造設(shè)計(jì)為無動力除塵導(dǎo)料槽裝置，綜合防治；取消現(xiàn)有除塵器，完全利用無需損耗電能的無動力除塵導(dǎo)料槽裝置，使改造后導(dǎo)料槽出口處粉塵濃度檢測低于國家標(biāo)準(zhǔn)4mg/m3的要求。

3.1 無動力除塵導(dǎo)料槽

1-尾部密封裝置；2-落煤管；3-一級循環(huán)裝置；4-落煤管；5-一級循環(huán)裝置；6-阻尼裝置；7-二級循環(huán)卸壓裝置；8-阻尼裝置；9-上調(diào)心托輥組；10-下調(diào)心托輥組；11-皮帶機(jī)緩沖床；12-皮帶機(jī)緩沖床。

3.1.1 拆除原有舊的導(dǎo)料槽及布袋式除塵器，在落煤管與導(dǎo)料槽接口處加裝集流導(dǎo)向?qū)χ醒b置，通過集流導(dǎo)向，每個落煤點(diǎn)增加一臺緩沖床，將煤粉匯集緩沖，可實(shí)現(xiàn)減小煤粉下降速度，既同時(shí)減小誘導(dǎo)風(fēng)量的目的，從而減緩導(dǎo)料槽內(nèi)正壓，防止落煤管內(nèi)粉塵的產(chǎn)生；在落煤管與導(dǎo)料槽處的黃金結(jié)合處（揚(yáng)塵點(diǎn)處）安裝自動循環(huán)減壓裝置，該裝置為模塊化制作，使煤流產(chǎn)生的正壓風(fēng)在起塵點(diǎn)被擾流、碰撞，從而形成自動循環(huán)減壓，另設(shè)置有觀察窗口，方便檢查及清理。

3.1.2 含塵氣流在阻尼膠簾的前方受到阻滯而反彈，大部份回彈進(jìn)入主循環(huán)通道，到達(dá)負(fù)壓區(qū)又被壓入原經(jīng)路徑而產(chǎn)生持續(xù)循環(huán)。在循環(huán)過程中含塵濃度不斷增加，粉塵會在主循環(huán)管內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)流板上附著，沉積成塊，到達(dá)一定厚度時(shí)，在重力的作用下自然成塊狀脫落，隨物料被運(yùn)走，粉塵回收率可達(dá)95%以上。

3.1.3 剩余的含塵空氣在向前運(yùn)動過程中，其動能逐步降低，而剩余的動能也將在后段設(shè)置的空氣阻尼簾的阻滯作用下被逐步減弱，并最終耗盡。阻尼橡膠軟簾在過濾帶有粉塵的空氣流時(shí)，會把粉塵吸附粘結(jié)在一起，通過物運(yùn)輸時(shí)碰到膠簾擺動而抖落粘附的煤塊，順料流一同運(yùn)走。

3.1.4 從輸送過程開始到結(jié)束，上述的原理過程會自動產(chǎn)生，因而，消除粉塵的機(jī)理亦自動存在于這一過程中。

3.1.5 拆除原有的所有導(dǎo)料槽及引風(fēng)除塵罩等設(shè)備；采用新型無動力除塵導(dǎo)料槽，加裝有多級自動循環(huán)減壓裝置、ZNL可調(diào)阻尼裝置、受料點(diǎn)增設(shè)防撕裂緩沖托板裝置等，提高導(dǎo)料槽的密封等級，確保導(dǎo)料槽兩側(cè)的完全密封，停用現(xiàn)有的布袋式除塵器，使煤流誘導(dǎo)風(fēng)壓自動循環(huán)消除，達(dá)到最終無動力抑塵目的；使之不用電、不費(fèi)水、減少人工清掃、降低各環(huán)節(jié)的運(yùn)行和維護(hù)成本，使導(dǎo)料槽維護(hù)更為方便；

3.1.6 在導(dǎo)料槽內(nèi)加裝ZNL可調(diào)阻尼裝置，在保證降低誘導(dǎo)風(fēng)的同時(shí)吸附粉塵。自主配方的ZNL阻尼橡膠條具有很大的吸附、阻隔和減壓能力，耐磨損、吸附面積大，可調(diào)節(jié)、易維護(hù)的特點(diǎn)，無需動力消耗；

3.1.7 在每個落煤筒下口的導(dǎo)料槽內(nèi)安裝有可調(diào)節(jié)對中擋板機(jī)構(gòu)，用于調(diào)整下落物料對中，防止由于下料點(diǎn)不對中造成皮帶跑偏，撒料，磨損其它配件等問題，通過可調(diào)節(jié)對中機(jī)構(gòu)，可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要，適當(dāng)調(diào)節(jié)擋板角度，以達(dá)到調(diào)整物料對中的目的。

3.1.8 整個導(dǎo)料槽下的槽形托輥組全部拆除更換，數(shù)量比普通布置數(shù)量增加，每600mm安裝一組，使與導(dǎo)料槽結(jié)合的膠帶面更加平整，每組托輥之間增加安裝側(cè)邊高分子聚乙烯托板，800萬分子量，保證粉塵不會從兩側(cè)外溢；調(diào)整好中心線和水平線，以保證不會因煤流的輕重而產(chǎn)生漏粉現(xiàn)象。

導(dǎo)料槽下托輥與托板布置方式

3.2 無動力除塵裝置有以下部分組成：

3.2.1 全密封導(dǎo)料槽；

3.2.2 落煤導(dǎo)流裝置（對中機(jī)構(gòu)）；

3.2.3 皮帶糾偏裝置（自動回復(fù)可調(diào)型調(diào)心托輥組）；

3.2.4 旁膠密封裝置（TRS耐磨防溢裙邊）；

3.2.5 誘導(dǎo)風(fēng)控制裝置（包括：一級循環(huán)回風(fēng)裝置；二級循環(huán)卸壓裝置）；

3.2.6 阻尼降塵裝置；

3.2.7 尾部密封抑塵裝置。

3.3 無動力除塵裝置主要特點(diǎn)：

3.3.1 除塵效果好

系統(tǒng)通過多路氣流循環(huán)，在煤流運(yùn)行時(shí)能有效地把誘導(dǎo)風(fēng)通過一級、二級循環(huán)裝置對正壓風(fēng)量收集導(dǎo)流換向，形成正、負(fù)壓平衡，減少煤流不斷沖刷產(chǎn)生的含粉塵氣流在導(dǎo)料槽內(nèi)部空間的擠壓，有效地使粉塵風(fēng)量衰竭；同時(shí)配有多道抑塵阻尼軟簾抑制粉塵飛揚(yáng)，多種除塵手段配合使用。

3.3.2 防爆燃

通過專業(yè)的技術(shù)手段和系統(tǒng)裝置對含粉塵氣流進(jìn)行有效的循環(huán)卸壓控制，防止了粉塵濃度過高而引起爆燃。

3.3.3 不消耗電能

無動力除塵系統(tǒng)使粉塵自動循環(huán)后能量衰減，落在輸送皮帶上，不需要任何用電設(shè)備，是真正的環(huán)保除塵方式。

3.3.4 防物料撒漏

采用旁膠密封系統(tǒng)，其材料使用進(jìn)口專用的耐磨橡膠板，并用旁膠夾緊裝置固定，保證在煤流沖刷下旁膠與膠帶不會有間隙，密封效果良好。

3.3.5 初裝費(fèi)用低無需加裝電除塵器，無需單獨(dú)考慮安裝空間和土建基礎(chǔ)位置，大大降低一次性投資成本。

3.3.6 運(yùn)行費(fèi)用低，維護(hù)工作量小

無需設(shè)置專門清潔人員清理沿機(jī)的灑漏料；減少工人對皮帶機(jī)棧橋清潔工作量，節(jié)約水資源。

3.3.7 壽命長

無動力除塵系統(tǒng)維護(hù)到位其壽命可達(dá)10年以上。

3.4 無動力除塵導(dǎo)料槽裝置工作及除塵原理

3.4.1 無動力除塵導(dǎo)料槽裝置是根據(jù)空氣動力學(xué)原理，物料經(jīng)落管下落時(shí)產(chǎn)生沖擊氣流，在結(jié)構(gòu)條件限制下，氣流沿皮帶運(yùn)行正反兩個方向擴(kuò)散；

3.4.2 含塵氣流在阻尼膠簾的前方受到阻滯而反彈，大部份回彈進(jìn)入主循環(huán)通道，到達(dá)負(fù)壓區(qū)又被壓入原經(jīng)路徑而產(chǎn)生持續(xù)循環(huán)。在循環(huán)過程中含塵濃度不斷增加，粉塵會在主循環(huán)管內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)流板上附著，沉積成塊，到達(dá)一定厚度時(shí)，在重力的作用下自然成塊狀脫落，隨物料被運(yùn)走。

3.4.3 剩余的含塵空氣在向前運(yùn)動過程中，其動能逐步降低，而剩余的動能也將在后段設(shè)置的阻尼裝置的阻滯作用下被逐步減弱，并最終耗盡（其原理類似防沙林，通過層層阻滯，使風(fēng)量減弱）；從而達(dá)到抑塵的目的。

3.4.4 為防止煤流下料點(diǎn)中心不正，在導(dǎo)料槽受料點(diǎn)處設(shè)置有緩沖床和料流對中擋板機(jī)構(gòu)；另外配置的皮帶機(jī)糾偏裝置（調(diào)心托輥組），使皮帶機(jī)運(yùn)行時(shí)保證其跑偏量在正常許可范圍之內(nèi)。

3.4.5 整個無動力除塵過程從輸送過程開始到結(jié)束，上述的原理過程會隨煤流到來而自動產(chǎn)生，煤流消失而自動結(jié)束；因而，消除粉塵的機(jī)理亦自動存在于這一過程中。

結(jié)語

C7AB皮帶無動力除塵改造于2016年1月份開始，2月份全部改造完成，2套裝置工期總計(jì)25天。經(jīng)聯(lián)系地方環(huán)保局現(xiàn)場測試：改造后導(dǎo)料槽出口處粉塵濃度檢測為2.8 mg/m3低于國家標(biāo)準(zhǔn)4mg/m3的要求，除塵效果達(dá)到GB16248-1996《作業(yè)場所空氣中呼吸性粉塵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定要求，改造效果明顯達(dá)到了輸煤系統(tǒng)輸送細(xì)顆粒煤種時(shí)控塵、抑塵預(yù)期目標(biāo)。