淺談?shì)斆合到y(tǒng)粉塵治理

王坤章

摘 要：輸煤系統(tǒng)產(chǎn)生的粉塵，不僅直接污染環(huán)境， 而且還影響設(shè)備的安全運(yùn)行，如加速機(jī)械磨損，破壞電氣絕緣；甚至可能引起爆炸或發(fā)生火災(zāi)事故，更為嚴(yán)重的是危害運(yùn)行人員的身心健康，能夠?qū)е路蹓m類(lèi)職業(yè)病，如肺結(jié)核，肺氣腫，煤矽肺等。為減輕粉塵對(duì)人身的傷害，保護(hù)環(huán)境，必須采取有效的治理措施。

關(guān)鍵詞：輸煤系統(tǒng)；粉塵治理

輸煤系統(tǒng)的粉塵具有廣泛性、多樣性、治理難徹底性等特點(diǎn)，使得治理起來(lái)比較困難，它的產(chǎn)生與來(lái)煤煤種和煤源、燃料輸送設(shè)備的結(jié)構(gòu)等有著復(fù)雜的關(guān)系，但可以簡(jiǎn)單地歸納為以下幾個(gè)方面：落煤點(diǎn)產(chǎn)生的粉塵：如翻車(chē)機(jī)、汽車(chē)卸煤溝、斗輪堆取料機(jī)、葉輪給煤機(jī)、各轉(zhuǎn)運(yùn)站落料口及膠帶輸送機(jī)的尾部受料槽等處，由于落料存在著高低差，其料流所產(chǎn)生的正壓誘導(dǎo)風(fēng)將細(xì)微的物料顆粒帶入空氣中形成彌漫飄逸的粉塵。貯煤場(chǎng)產(chǎn)生的粉塵：由于封閉的貯煤場(chǎng)造價(jià)較高且儲(chǔ)量較小，在我國(guó)大部分化工廠(chǎng)均采用開(kāi)放式貯煤場(chǎng)，這種開(kāi)放式的貯煤場(chǎng)尤其在春、秋季節(jié)，儲(chǔ)煤中含水率較低、而且自然風(fēng)力較大，自然風(fēng)將儲(chǔ)煤卷入空氣中而產(chǎn)生相當(dāng)嚴(yán)重的粉塵。膠帶輸送機(jī)回程皮帶產(chǎn)生的粉塵：由于膠帶輸送機(jī)增面滾筒、改向滾筒等橢圓度的存在和滾筒上粘煤等原因造成膠帶機(jī)在運(yùn)行中回程皮帶激烈扇動(dòng)，致使粘附于回程皮帶上的細(xì)微的物料顆粒進(jìn)入空氣中而產(chǎn)生粉塵。 由于輸送中的物料漏撒于地面以及空氣中的粉塵沉降在地面后，在自然風(fēng)力或者運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械所產(chǎn)生的風(fēng)力作用下，再次進(jìn)入空氣中而產(chǎn)生粉塵二次污染。對(duì)于上述產(chǎn)生的粉塵，首先要以防塵為主，其次是消除煤塵，再次是加強(qiáng)管理。以下簡(jiǎn)述防塵、除塵、抑塵、其他綜合措施等綜合治理辦法，以期達(dá)到粉塵綜合治理之目的

一、防塵

輸煤系統(tǒng)的防塵方式很多，最典型是在煤堆場(chǎng)設(shè)置擋風(fēng)抑塵網(wǎng)（墻），擋風(fēng)抑塵網(wǎng)一般分為主導(dǎo)風(fēng)向設(shè)網(wǎng)和堆場(chǎng)四周設(shè)網(wǎng)兩種方式。采用何種方式主要取決于堆場(chǎng)范采用何種方式主要取決于堆場(chǎng)范圍大小、堆場(chǎng)形狀、堆場(chǎng)地區(qū)的風(fēng)頻分布等因素。大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，擋風(fēng)網(wǎng)之所以能大量降低露天煤堆起塵量的機(jī)理關(guān)鍵是降低來(lái)流風(fēng)的風(fēng)速；最大限度地?fù)p失來(lái)流風(fēng)的動(dòng)能；避免來(lái)流風(fēng)的明顯渦流，減少風(fēng)的湍流度。

二、機(jī)械除塵

機(jī)械除塵主要有如下幾種形式：水沖擊式除塵器、布袋式除塵器、高壓靜電除塵器等。

（一）水沖擊式樣除塵器。水沖擊式除塵器是濕式除塵器中效果比較好的一種，其原理是將含塵氣體用水洗的辦法，通過(guò)粘附或相互凝聚將粉塵從空氣中分離出來(lái)，以達(dá)到除塵的目的。除塵器工作時(shí)，水位自控系統(tǒng)自動(dòng)沖水至工作水位，含塵氣體進(jìn)入除塵器內(nèi)，氣流向下沖擊水面，較大的塵粒落入水中，塵氣達(dá)到初凈化。然后塵氣通過(guò)“S”型彎道使水和含塵氣體充分接觸，細(xì)微粉塵被水捕獲，凈化后的氣體由塵霧室的擋水板除掉水滴后排出。該除塵器除塵效率高，一般可達(dá)99%以上。不足之處在于對(duì)憎水性粉塵除塵效率低，對(duì)水硬性粉塵的泥漿和污水處理較難，除下的粉塵如不回收將造成浪費(fèi)或處理不好造成二次污染。

（二）布袋式除塵器。布袋式除塵器是利用濾料過(guò)濾粉塵分離捕集進(jìn)行除塵的。它的工作原理是當(dāng)含塵氣體通過(guò)濾袋時(shí)，撞擊到濾布纖維的粉塵便附著在其表面上，一些極細(xì)小的粉塵由于受到氣體分子的布朗運(yùn)動(dòng)所提供的動(dòng)力的影響，也跟著做布朗運(yùn)動(dòng)。這樣，就增加了粉塵與纖維的碰撞和附著的機(jī)會(huì)。含氣體通過(guò)濾袋時(shí)產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，從而增加濾袋對(duì)粉塵的吸附能力，附著的粉塵層也是一個(gè)過(guò)濾層，這樣對(duì)細(xì)小粉塵的阻留作用更大。凈化后的空氣由上部排出，除下的粉塵經(jīng)過(guò)振打裝置定期由集灰斗、卸灰管排出或直接排至皮帶上或煤斗中。該除塵器的除塵效率也較高，能達(dá)到99%以上，可滿(mǎn)足排放要求。缺點(diǎn)是布袋的維護(hù)量較大，需要定期更換。濾料的性能需要進(jìn)一步提高，才能發(fā)揮其作用。另外粉塵含濕量較大會(huì)影響袋式除塵器的效率。

（三）高壓靜電除塵器。高壓靜電除塵器是建立在電除塵原理和塵源控制方法基礎(chǔ)上的一種局部除塵裝置。它的工作原理是將電暈線(xiàn)裝在塵源點(diǎn)延長(zhǎng)的導(dǎo)煤槽或垂直風(fēng)筒中央，電暈線(xiàn)是正極，導(dǎo)煤槽或垂直風(fēng)筒是負(fù)極。粉塵粒子荷電以后就附著在負(fù)極的外殼上，從而阻止了粉塵的飛揚(yáng)。但這種除塵器不是所有煤種都適用，只有當(dāng)粉塵的性質(zhì)滿(mǎn)足以下條件時(shí)才適用：一是煤的比電阻值在104～1012歐姆/厘米之間；二是煤塵的可燃質(zhì)揮發(fā)份小于46%；三是煤塵的初始濃度不大于30克/立方米；并且當(dāng)清除附著在殼壁上的粉塵時(shí)，振打產(chǎn)生的粉塵回落到皮帶上，又增加了粉塵的二次飛揚(yáng)。如不能將這部分粉塵除下來(lái)，必然要排到室外去，這樣增大了排放空氣的含塵濃度，不能滿(mǎn)足排放標(biāo)準(zhǔn)。

除塵器效率的適用范圍：采用除塵器除塵只能適用于粉塵的產(chǎn)生相對(duì)集中而且固定的地方，如膠帶輸送機(jī)頭部落料斗、尾部受料槽、原煤倉(cāng)等。它不適用于如葉輪給煤機(jī)、螺旋卸車(chē)機(jī)、斗輪堆取料機(jī)等移動(dòng)塵源和貯煤場(chǎng)、汽車(chē)卸車(chē)處等大面積開(kāi)放性塵源。

三、抑塵

抑塵的主要方式主要是噴水抑塵，噴水抑塵是一種最簡(jiǎn)單的降塵方式。煤之所以揚(yáng)塵是由于煤的表面水份低，如果煤的表面水份達(dá)到一定程度，那么，在堆放和運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵就極少。噴水抑塵就是向煤噴水或注水，使其增加表面濕度。但如果濕度太大，又會(huì)影響后續(xù)工序的效率，同時(shí)影響工廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。所以噴水抑塵的噴水量的控制成為關(guān)鍵的部分。在進(jìn)行噴水抑塵的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：一是噴嘴距皮帶的高度要適中，使水的噴射范圍在煤料以?xún)?nèi)，不能?chē)姷狡希菢訒?huì)使皮帶打滑，影響運(yùn)行；二是噴水除塵的水源選擇問(wèn)題，因?yàn)閲娮斓膰娝妆容^小，如果水質(zhì)不好，極易堵塞噴嘴，使噴水抑塵處于癱瘓狀態(tài)；三是噴水抑塵系統(tǒng)的控制問(wèn)題，噴水裝置應(yīng)在輸煤皮帶運(yùn)行產(chǎn)生粉塵時(shí)開(kāi)始工作最佳，如果提前工作，噴出的水存在皮帶上，一部分煤粉將粘在皮帶上，如果滯后，會(huì)造成粉塵飛揚(yáng)。所以建議采用噴水裝置就地手動(dòng)和落煤自動(dòng)啟閉的方法，即皮帶上有煤時(shí)噴水裝置啟動(dòng)，無(wú)煤時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。 噴水抑塵系統(tǒng)操作方法簡(jiǎn)單，啟動(dòng)方便，安全省力。但在寒冷地區(qū)，冬季室外溫度很低，存放室外的煤運(yùn)到室內(nèi)，噴水勢(shì)必造成水與煤的凍結(jié)現(xiàn)象，嚴(yán)重的會(huì)造成皮帶與煤凍結(jié)。為保證冬季安全運(yùn)行，往往要關(guān)閉除塵系統(tǒng)，這樣噴水除塵如同虛設(shè)。噴水抑塵系統(tǒng)的噴嘴水孔比較小，如果水質(zhì)不好，極易堵塞噴嘴，如不及時(shí)維護(hù)，使噴水除塵處于癱瘓。

四、其他輔助的綜合治理措施

（一）采用水力沖洗。水力沖洗是所有撒、漏煤清理中最簡(jiǎn)便、高效的處理方式，為提高水力沖洗的效率可以考慮在輸煤系統(tǒng)沿線(xiàn)安裝一定數(shù)量的快速水沖洗接頭（以每隔20m布置一個(gè)接頭為佳），水力沖洗還可以使轉(zhuǎn)運(yùn)站和棧橋的地面經(jīng)常保持濕潤(rùn)（不是積水），可以避免地面粉塵在自然風(fēng)、外界擾動(dòng)或下皮帶抖動(dòng)的影響下而產(chǎn)生的粉塵二次污染。在回程皮帶頭部加強(qiáng)清掃并進(jìn)行密封，在膠帶輸送機(jī)的下層皮帶頭部設(shè)置3～4組膠環(huán)式自清掃托輥，制作一密封箱將合金清掃器未清除干凈而由自清掃托輥清除下來(lái)的煤渣碎片及粉塵集中、封閉，用以消除整條回程皮帶抖動(dòng)產(chǎn)生的粉塵。這部分集中封閉起來(lái)的煤渣碎片和粉塵，不能采用水沖洗，要用真空吸塵車(chē)清除。

（二）加強(qiáng)貯煤場(chǎng)周?chē)木G化。由于封閉的貯煤場(chǎng)造價(jià)較高且貯煤量較小，在我國(guó)大部分燃煤電廠(chǎng)均采用開(kāi)放式貯煤場(chǎng)，這種開(kāi)放式的貯煤場(chǎng)尤其在春、秋季節(jié)，粉塵相當(dāng)嚴(yán)重，在這種煤場(chǎng)的四周栽上成長(zhǎng)較快的數(shù)種，地面種草加以綠化，再加上噴水，可以取得不錯(cuò)的效果。

五、結(jié)論

以上所述的各種粉塵治理方法皆不能“包治百病”，所以粉塵治理工作要因地制宜，不同的地區(qū)、不同的煤種采用不同的防塵、除塵方式，才能達(dá)到更好的防治效果。另外，電廠(chǎng)的運(yùn)行維護(hù)人員對(duì)設(shè)備的維護(hù)管理也很重要。總之，輸煤系統(tǒng)粉塵綜合治理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，應(yīng)采取標(biāo)本兼治的原則，簡(jiǎn)單實(shí)用的原則。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐慧敢，李知桂.輸煤皮帶除塵系統(tǒng)的改造[J].采礦技術(shù)，2004（02）：

29-30.endprint