兗礦二號井濕式除塵洗氣機技術(shù)在選煤系統(tǒng)上的應(yīng)用

韓興勇 朱紹文 李文學(xué) 張洪安

摘 要：為解決二號井煤礦選煤中心選煤系統(tǒng)存在的粉塵大，降低粉塵濃度，工人勞動強度大等問題，通過利用濕式除塵洗氣除塵洗氣機，設(shè)計新型除塵工藝。該新型濕式除塵洗氣機采用了獨有的旋流技術(shù)，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，適應(yīng)性強，除塵效率95%。

關(guān)鍵詞：除塵風(fēng)機 濕式除塵 研究 應(yīng)用

1.二號煤礦選煤中心概述

煤炭加工、矸石處理、材料和設(shè)備輸送等構(gòu)成了礦井地面系統(tǒng)。其中地面煤炭加工系統(tǒng)由受煤、篩分、破碎、選煤、儲存、裝車等主要環(huán)節(jié)構(gòu)成。是礦井地面生產(chǎn)的主體。選煤廠的粉塵從組成來看主要是由煤粉和其它粉狀物組成，產(chǎn)生煤塵的關(guān)鍵是各轉(zhuǎn)運點落煤產(chǎn)生的大量揚塵，其次是篩子、破碎機本體粉塵外溢及轉(zhuǎn)運點、棧橋地面和一些衛(wèi)生死角的煤產(chǎn)生二次粉塵飛揚。

2.濕式除塵洗氣機技術(shù)的研究內(nèi)容

2.1選煤車間配套除塵洗氣機的設(shè)計

設(shè)計采用的濕式除塵洗氣機技術(shù)運用流體力學(xué)、空氣動力學(xué)及氣溶膠理論，利用葉輪高速旋轉(zhuǎn)的作用形成超強動力，使其上的水進行高速充分霧化，并與粉塵以最大接觸面積和最大沖擊速度（60～150m/s）劇烈的碰撞、聚合，實現(xiàn)在最短的時間、最小的空間、最小的液氣比下氣液充分接觸，進行高速傳質(zhì)的過程，在這一過程中，灰塵被液體捕捉，完成一系列的凈化過程。粉塵在洗氣機中各階段速度的變化，在理論上等效于濕式文丘里洗滌器，文丘里氣液混合過程可以通過葉輪對氣流形成動力的同時在洗氣機內(nèi)部來完成，可以說洗氣機相當(dāng)于動態(tài)的文丘里，由于煙氣不是直線運動，所以洗氣機的凈化機理及效果等效并高于文丘里洗滌器，同時又避免了傳統(tǒng)文丘里高能耗這一缺陷，由于不需要過濾網(wǎng)等捕捉機構(gòu)，系統(tǒng)阻力只有200Pa左右，只是其它除塵設(shè)備的1/5～1/7。

在此基礎(chǔ)上，濕式除塵洗氣機運用金屬切削原理和結(jié)構(gòu)力學(xué)，設(shè)計出了一種新型葉輪——徑混（徑斜）式葉輪（如圖1）。

葉輪后盤為錐形，其作用是：（a）.可使葉輪重心接近電機轉(zhuǎn)子中心，這樣可改變電機兩軸承的受力狀況；（b）.可減少后盤的厚度，結(jié)構(gòu)強度增加，可以減輕葉輪重量；（c）.離心風(fēng)機的葉輪使氣流由軸向流動經(jīng)過減速旋轉(zhuǎn)，變?yōu)閺较蜻\動，由于這一變化，造成耗能較大，而后盤為錐形的葉輪氣流方向沿軸向及徑向有所偏斜，所以耗能較小；（d）.由于氣流經(jīng)過葉片時是一種合成運動，因此氣流離開葉輪不是水平的徑向運動，而是沿葉輪后盤450角方向的運動。

整套設(shè)備由風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)組成，主要部件包括：洗氣機主機、水系統(tǒng)、過濾器、智能節(jié)電器電控系統(tǒng)、水泵、風(fēng)管、集塵罩及軟連接、柔性密封裝置等。

整套設(shè)備的核心是除塵洗氣機，是一種為系統(tǒng)提供動力并對其粉塵進行連續(xù)洗滌的產(chǎn)品，其重要突破是借助于風(fēng)機內(nèi)部流場及各種力的作用，形成氣、液、固三相之間高速相對運動，在為系統(tǒng)提供動力的同時，完成除塵、凈化的過程。

集成了霧化除塵、負(fù)壓抽風(fēng)、脫水自清潔的多項功能，設(shè)計緊湊，適用于狹小空間內(nèi)可采用水平式安裝（平臺安裝、吊裝）及立式安裝。（如圖2）

2.2集塵罩及集塵管道裝置的研究

設(shè)計的該設(shè)備與集塵管道、集塵罩配套使用，將皮帶機上的產(chǎn)塵點采用密封板進行封閉，在其頂部開設(shè)吸塵口，用管道引入到除塵洗氣機內(nèi)進行凈化洗滌；在振動篩及破碎機上部安裝集成罩，集塵罩與洗氣機進風(fēng)口采用軟風(fēng)筒連接，在檢修過程中可將上部集塵罩與設(shè)備脫離方便檢修。

2.3濕式除塵洗氣機用水研究

該設(shè)備設(shè)計采用洗氣機葉輪完成霧化加壓的整個過程，進水為水處理系統(tǒng)的中水，進水管采用6分水管口直接進入到洗氣機使用，對水質(zhì)、水壓零要求，使用進水量約為0.5L/h，經(jīng)洗氣機使用后的煤泥水通過排污管道進入水處理中心處理回用。

3.二號井選煤中心濕式除塵洗氣機應(yīng)用狀況

二號井選煤中心的6臺除塵器采用的是山東新陽光環(huán)保設(shè)備股份有限公司生產(chǎn)的濕式除塵洗氣機，型號為AB-S-6.0，整體尺寸為1300*1400*2100mm，單臺功率15kw，有效處理風(fēng)量為12000m?/h，具有效率高、耗能少等特點。

二號井選煤中心振動篩安裝集塵罩，粉塵經(jīng)集塵管路進入除塵洗氣機，煤泥水經(jīng)排污管道流出，洗凈的空氣排出室外。

4.對安全、環(huán)境、健康的影響分析

采用濕式除塵洗氣機進行抽塵凈化，可大幅度的提高收塵效率，由于內(nèi)部采用水霧洗滌，避免了粉塵在設(shè)備中的積聚，不會引發(fā)著火，改造前的現(xiàn)場煤塵150mg/m?降低到10mg/m?以下，呼吸性粉塵降塵率>95%，排除的出口液氣比≤0.04L/m?，使用后減少空氣中的大量煤塵，改善作業(yè)環(huán)境，確保環(huán)保達標(biāo)排放。

5.結(jié)束語

經(jīng)過除塵洗氣機的安裝和使用，達到了原設(shè)計要求，為促進環(huán)保型智能化礦山發(fā)揮了積極作用，值得推廣使用。