李慶忠

摘 要：針對(duì)內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電公司輸煤棧橋粉塵濃度高造成員工工作環(huán)境惡劣，污水處理量大、易引發(fā)火災(zāi)等問(wèn)題，通過(guò)調(diào)查分析，查明泄露部位、原因，對(duì)輸煤系統(tǒng)進(jìn)行了治理，通過(guò)增加抑塵裝置，解決了輸煤棧橋粉塵濃度超標(biāo)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：皮帶機(jī);粉塵濃度;抑塵裝置

一期工程裝機(jī)容量為4×600MW，設(shè)計(jì)煤種為準(zhǔn)格爾煙煤。輸煤系統(tǒng)煤源主要以火車運(yùn)煤和汽車運(yùn)煤為主。采用的是皮帶輸送機(jī)將燃料傳送載卸至儲(chǔ)煤倉(cāng)的運(yùn)煤方式，采用雙路皮帶，皮帶帶寬1.4米，出力1500噸/時(shí)，帶速2.5米/秒。

一、現(xiàn)狀

一期輸煤系統(tǒng)采用DTⅡ型帶式輸送機(jī)進(jìn)行燃煤輸送，帶寬B=1400mm，帶速v=2.5m/s，0—8膠帶，共計(jì)18條膠帶，共18個(gè)導(dǎo)料槽（其中2個(gè)8膠帶為改后新增的）。各轉(zhuǎn)運(yùn)站采用曲線防堵落料筒 ，導(dǎo)料槽為全密封滑板結(jié)構(gòu)。

一期輸煤膠帶機(jī)運(yùn)行時(shí)棧橋內(nèi)粉塵濃度最大值可達(dá)35mg/m3，煤棧橋內(nèi)粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo)，不僅對(duì)作業(yè)空間和周邊環(huán)境形成嚴(yán)重的粉塵污染，更嚴(yán)重危害了人體健康。當(dāng)室內(nèi)粉塵量積累達(dá)到一定程度時(shí)，還會(huì)引起火災(zāi)。尤其是揮發(fā)份大于25%以上的煤種，在空氣中的濃度達(dá)到35g/m3以上時(shí)，即遇火爆炸。量粉塵顆粒散落在膠帶轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，會(huì)加速轉(zhuǎn)動(dòng)軸的磨損速度，引起機(jī)械的早期損壞、漏油等。粉塵落在電氣元件上，會(huì)使元件接觸不良，控制失靈。

隨著公司環(huán)境衛(wèi)生、6S治理、職業(yè)衛(wèi)生和環(huán)保方面要求的不斷提高，三期輸煤棧橋內(nèi)的粉塵濃度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并且對(duì)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)火災(zāi)隱患。為實(shí)現(xiàn)安全文明生產(chǎn)的同時(shí)，還要注意保障工人們的身體不受損傷。為延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，現(xiàn)有治理粉塵的裝置已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)及保護(hù)員工健康的要求，因此粉塵治理工作迫在眉睫。

1.粉塵來(lái)源及危害

（1）輸煤系統(tǒng)粉塵來(lái)源。輸煤系統(tǒng)屬遠(yuǎn)距離輸送、加工設(shè)備多，輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)站、各受煤點(diǎn)多，系統(tǒng)復(fù)雜，揚(yáng)塵點(diǎn)多，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備多，故障點(diǎn)多，系統(tǒng)高差大，由于這些粉塵污染源的存在，如不采取措施，將會(huì)對(duì)輸煤現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及大氣產(chǎn)生污染，威脅設(shè)備的安全運(yùn)行和員工的身體健康。

（2）粉塵的危害

①粉塵對(duì)人體的危害。輸煤系統(tǒng)粉塵主要是煤塵，煤塵中含有游離二氧化硅吸入人體后，造成矽肺病。

②粉塵對(duì)設(shè)備的危害。粉塵散落在皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)部分，會(huì)加速轉(zhuǎn)動(dòng)軸的磨損速度，引起機(jī)械的早期損壞、漏油等，粉塵落在電氣元件上，會(huì)使電氣元件接觸不良，控制失靈。現(xiàn)場(chǎng)積粉過(guò)多，還會(huì)造成積粉自燃等不良后果。

（3）粉塵產(chǎn)生原因分析

①物料篩分時(shí)，隨篩機(jī)的振動(dòng)，松散的物料不斷受到擠壓，被間隔中的空氣猛烈擠壓出來(lái)，當(dāng)這些氣流向外高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于氣流和粉塵的剪切作用，帶動(dòng)粉塵一起逸出。顆粒狀物體在空中高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)周圍空氣隨其流動(dòng)，這部分空氣即誘導(dǎo)空氣。

②原煤經(jīng)破碎機(jī)破碎后顆?；驹?0mm以下，由于原煤顆粒變小，勢(shì)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。這也是破碎機(jī)以下各級(jí)皮帶粉塵腳上游皮帶機(jī)大的原因。破碎機(jī)轉(zhuǎn)子鼓風(fēng)效應(yīng)產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)，破碎機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子上的環(huán)錘及錘臂會(huì)產(chǎn)生誘導(dǎo)風(fēng)。環(huán)錘破碎機(jī)，因易堵煤，將碎煤機(jī)內(nèi)腔篩板割去雖解決了堵煤?jiǎn)栴}，但篩板的導(dǎo)流作用失去，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。

③帶式輸送機(jī)輸送含有粉末狀煤，在落煤管中，從高處向下落時(shí)產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)，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，加劇導(dǎo)料槽出口噴粉。

④尾部滾筒積煤產(chǎn)生粉塵，尾部滾筒前空段清掃器清掃效果差，使膠帶上粘附的煤粉未能清除，被帶入尾部滾筒，在尾部滾筒的碾壓下變成細(xì)微粉末形成粉塵。

⑤犁式卸料器在卸料時(shí)卸料過(guò)程中，原煤受到?jīng)_擊、擠壓及在下落到煤斗中形成高速氣流都會(huì)造成粉塵。

⑥輸煤系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，每天運(yùn)行在18小時(shí)以上，造成輸煤系統(tǒng)積煤較多。

上述幾種使塵粒由靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入空氣中浮游的塵化作用，稱為一次塵化作用，它的能量很小，只能造成局部污染。污染擴(kuò)大的主要原因是二次氣流，它會(huì)把粉塵帶到整個(gè)棧橋形成更大的危害，下面就是二次氣流進(jìn)行具體防止。

二、輸煤系統(tǒng)粉塵污染綜合治理方法

1.皮帶機(jī)粉塵控制

（1）皮帶機(jī)上安裝清掃器減少揚(yáng)塵。皮帶機(jī)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，而黏附在回程皮帶上的煤粉會(huì)隨著皮帶機(jī)的運(yùn)動(dòng)造成揚(yáng)塵，積聚在輸煤皮帶機(jī)棧橋上的粉塵也是造成二次揚(yáng)塵的罪魁禍?zhǔn)?。皮帶機(jī)上安裝清掃器并定期檢查更換失效的清掃器，及時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)積塵等都是減少二次揚(yáng)塵的直接而有效的辦法。

（2）導(dǎo)料槽的防塵設(shè)計(jì)有利于粉塵源控制。導(dǎo)料槽密封不嚴(yán)造成粉塵從縫隙處外泄;導(dǎo)料槽內(nèi)擋塵簾數(shù)量少、或磨損缺失，不能有效阻擋落煤時(shí)落差產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)，加劇了導(dǎo)料槽粉塵外泄;導(dǎo)料槽內(nèi)滑板和擋煤膠皮更換不及時(shí)，煤粉通過(guò)擋煤膠皮與膠帶之間的縫隙到處飛揚(yáng)。

①對(duì)原導(dǎo)料槽內(nèi)兩側(cè)擋煤膠板改造，安裝帶有防溢裙邊的擋煤膠板，材質(zhì)為耐磨性較高的聚氨酯材料，厚度為12mm，防止粉塵從導(dǎo)料槽縫隙處外泄。

②導(dǎo)料槽安裝新型擋塵簾，選用優(yōu)質(zhì)耐磨聚氨酯膠條制作，層數(shù)為15層，中間布置1層濾布，用以緩沖導(dǎo)料槽密封后內(nèi)部的微正壓，有效阻擋粉塵從導(dǎo)料槽噴出。在導(dǎo)料槽內(nèi)擋塵簾之間形成了一個(gè)獨(dú)立的空間，干霧抑塵噴嘴安裝于此空間上方，作用后形成霧池，使干霧與粉塵充分、有效的結(jié)合，吸附到一定重量后自由下落，起到抑塵的作用，每條膠帶安裝9個(gè)擋塵簾。

③加長(zhǎng)導(dǎo)料槽，有足夠的空間布置干霧噴嘴，有效抑制粉塵。

（3）噴淋系統(tǒng)。初始噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)形式已不能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要，噴淋系統(tǒng)水源取自含煤廢水處理后的凈化水，由于水質(zhì)無(wú)法達(dá)到噴嘴的設(shè)計(jì)要求，噴嘴常發(fā)生堵塞現(xiàn)象。且受水壓和噴嘴形式的限制，噴嘴霧化不好，水量太大，造成落煤筒堵煤，致使噴淋系統(tǒng)無(wú)法正常投運(yùn)。

①將原舊噴淋系統(tǒng)拆除，安裝微米級(jí)干霧抑塵系統(tǒng)。

②1號(hào)爐犁煤器倉(cāng)口處安裝干霧抑塵噴嘴，實(shí)現(xiàn)與犁煤器犁刀啟停連鎖。

③從7膠帶頭部引中壓服務(wù)水到尾部導(dǎo)料槽處，為干霧抑塵裝置提供水源。

（4）抑塵原理.微米級(jí)干霧抑塵技術(shù)的原理基于歐美科學(xué)家的研究理論：“水霧顆粒與塵埃顆粒大小相近時(shí)吸附、過(guò)濾、凝結(jié)的機(jī)率最大”。微米級(jí)干霧抑塵裝置能夠產(chǎn)生直徑在1-10um的水霧顆粒（即干霧），對(duì)懸浮在空氣中的粉塵特別是直徑在5um以下的可吸入粉塵顆粒進(jìn)行有效的吸附而凝結(jié)成團(tuán)，受重力作用而沉降，從而達(dá)到抑塵作用。

微米級(jí)干霧抑塵是由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)聲波震蕩器，通過(guò)高頻聲波的音爆作用在噴頭共振室處將水高度霧化，產(chǎn)生10?m以下的微細(xì)水霧顆粒（直徑10?m以下的霧稱干霧）噴向起塵點(diǎn)，使水霧顆粒與粉塵顆粒相互碰撞、粘結(jié)、聚結(jié)增大，并在自身重力作用下沉降，達(dá)到抑塵的作用。

實(shí)踐證明，粉塵可以通過(guò)水粘結(jié)而聚結(jié)增大，但那些最細(xì)小的粉塵（如PM10-PM2.5）只有當(dāng)水滴很?。ㄈ绺伸F）或加入化學(xué)劑（如表面活性劑）減小水表面張力時(shí)才會(huì)聚結(jié)成團(tuán)。如果水霧顆粒直徑大于粉塵顆粒，那么粉塵僅隨水霧顆粒周圍氣流而運(yùn)動(dòng)，水霧顆粒和粉塵顆粒接觸很少或者根本沒(méi)有機(jī)會(huì)接觸，則達(dá)不到抑塵作用;如果水霧顆粒與粉塵顆粒大小接近，粉塵顆粒隨氣流運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)與水霧顆粒碰撞、接觸而粘結(jié)一起。水霧顆粒越小，聚結(jié)機(jī)率則越大，隨著聚結(jié)的粉塵團(tuán)變大加重，從而很容易降落。水霧對(duì)粉塵的“捕捉”作用就形成了。

當(dāng)水霧顆粒的粒徑小于10?m，達(dá)到干霧級(jí)的時(shí)候，水霧顆粒與粉塵顆粒之間的黏力就會(huì)越來(lái)越大，很容易結(jié)合在一起，從而使整個(gè)粒子不停的變大，最終沉降下來(lái)，達(dá)到除去粉塵粒子的目的。

2.皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)站的粉塵源控制

當(dāng)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)落差較大時(shí)，因落煤沖擊力大，造成槽料槽擋板、擋煤皮磨損很快，漏煤漏粉，皮帶跑偏和皮帶磨損，粉塵問(wèn)題也更為嚴(yán)重。在輸煤皮帶尾部塵源處安裝噴淋裝置進(jìn)行除塵。將部分皮帶尾部落料點(diǎn)的緩沖托輥改成緩沖床，能夠落料振動(dòng)，兩側(cè)的密封好，對(duì)降低粉塵濃度有一定的作用;輸煤皮帶運(yùn)行長(zhǎng)時(shí)間，應(yīng)定期加強(qiáng)導(dǎo)料槽滑板檢查，發(fā)現(xiàn)磨損、脫落應(yīng)及時(shí)更換。

3.煤場(chǎng)粉塵源控制

煤場(chǎng)上的存煤由于受到當(dāng)?shù)貧鉁亍L(fēng)速、光照及天氣變化的影響，如存煤較干遇到大風(fēng)會(huì)引起粉塵飛揚(yáng)，整個(gè)煤場(chǎng)均籠罩在粉塵之中，不符合工廠粉塵治理要求。將煤場(chǎng)兩側(cè)相對(duì)布置噴淋系統(tǒng)，整個(gè)煤場(chǎng)按照程序設(shè)計(jì)進(jìn)行噴水，用水霧覆蓋，抑制煤場(chǎng)粉塵。煤場(chǎng)內(nèi)的存煤應(yīng)定期檢查濕度情況，發(fā)現(xiàn)煤濕度低于4%時(shí)及時(shí)投運(yùn)煤場(chǎng)噴淋裝置，保證煤濕度在4%～8%之間，減少輸煤系統(tǒng)粉塵。

三、改進(jìn)后效果

我公司對(duì)一期輸煤7、8皮帶進(jìn)行微米級(jí)干霧抑塵系統(tǒng)后，一期輸煤7、8皮帶的粉塵得到了有效控制，一期輸煤7、8皮帶的粉塵降至5mg/m3以下，員工的工作環(huán)境得到很好的改善，輸煤系統(tǒng)的環(huán)境得到很好的凈化，有效的控制了積煤、積粉的產(chǎn)生，輸煤系統(tǒng)安全運(yùn)行得到保障。

四、結(jié)語(yǔ)

我公司一期輸煤7、8皮帶安裝微米級(jí)干霧抑塵系統(tǒng)后，進(jìn)過(guò)半年多的實(shí)踐運(yùn)行，有效解決了輸煤系統(tǒng)粉塵濃度超標(biāo)、員工工作環(huán)境惡化、易引發(fā)火災(zāi)等問(wèn)題。我公司輸煤系統(tǒng)粉塵治理的探索無(wú)論在經(jīng)濟(jì)方面還是安全方面都處于較高的水平。

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