選煤廠除塵系統升級改造分析

張耀華

（山西汾西礦業（集團）有限責任公司洗煤廠， 山西 介休 032000）

引言

選煤廠洗選工作中原煤處理、運輸等多個環節處于開放狀態，會產生粉塵，針對粉塵產生特點采取針對性防治措施可提高粉塵防治效果[1-2]。山西某選煤廠粉塵處理仍采用傳統的通風降塵以及局部噴霧降塵措施，降塵、除塵效果不明顯，為此，文中對該選煤廠除塵系統進行改造，以提高除塵系統降塵效果。

1 選煤廠除塵系統概況

山西某洗選廠經過多年技術改造，洗選能力已由設計之初的180 萬t/年提升至600 萬t/年，洗選工藝主要為跳汰-浮選。但是選煤廠在生產過程中面臨粉塵濃度過大問題，給煤炭正常洗選工作帶來一定的影響。

選煤廠采除塵工藝主要為通風除塵，即為在洗選車間布置有除塵風機，將洗選過程中產生的粉塵排出到車間之外，部分產塵點采用噴霧除塵。由于經過多年技術改造，選煤廠內布置有多個溜槽、運輸設備以及洗選設備，對選煤廠主要產塵點粉塵濃度進行監測，發現選煤廠內多個位置粉塵濃度長期較高，其中105 號振動篩下口位置全塵、呼吸性粉塵質量濃度分別達到36.5 mg/m3、14.3 mg/m3，具體其他的幾個產塵點粉塵濃度監測結果見表1。

從表1 看出，選煤廠洗選設備在運行時產生大量的粉塵，不僅會惡化作業點環境質量，而且會影響作業人員身體健康[3-4]，原有的依靠通風除塵方式難以滿足生產要求，因此需要改變選煤廠除塵方式。

2 選煤廠洗選環節粉塵產生量過大的原因

從選煤廠生產工藝以及洗選原煤方面考慮，發現選煤廠洗選環節粉塵產生量較高的主要原因為[6-7]：

1）洗選原煤本身含水率低。選煤廠洗選的原煤為礦井回采的11 號煤，該層煤具有突出危險性且自身含水率低，瓦斯治理時布置的大量抽采鉆孔會進一步降低煤層含水率?，F場測試發現洗選的原煤含水率均在3%之內，原煤在洗選、運輸以及破碎過程中容易產生粉塵。

表1 選煤廠主要產塵點粉塵濃度監測值

2）產塵點未布置除塵設備，除塵設備除塵效果不佳。選煤廠長久以來未采用通風除塵，僅在局部產塵點布置有噴霧降塵設備，除塵效率低下。

3）帶式輸送機清煤時產生揚塵。以往帶式輸送機運輸時采用刮刀清掃，細顆粒黏附在輸送帶上，采用人工清理時會產生大量的揚塵。

3 除塵系統的改造措施

3.1 主要產塵點布置濕式除塵風機

濕式除塵風機是利用水霧、慣性作用降低空氣中粉塵濃度，除塵效率可達到90%以上，在工礦企業粉塵防治治理中被廣泛應用。相對于袋式除塵器，采用濕式除塵器可免基礎施工，同時便于安裝、維護，同時具備更高的除塵效率。濕式除塵器運行時應確保供水管中始終有水，洗滌得到煤塵可循環利用。

選煤廠308 號帶式輸送機機尾位置處受到離風機影響，造成輸送機機尾處空氣流動速度過快，煤塵產生量較大。在輸送機機尾處布置濕式除塵可較好地處理機尾位置粉塵，從而降低機尾處粉塵量；105號帶式輸送機由于與溜槽間有接近5 m 運輸落差，從而導致溜槽出口位置粉塵濃度較高，在此位置采用濕式除塵風機后，粉塵降幅達到20%以上。

3.2 高壓噴霧降塵

噴霧降塵是工礦企業常用的降塵措施，在開闊范圍內可起到較好的粉塵控制效果。選煤廠原采用的噴霧降塵噴霧壓力僅為0.8 MPa，噴嘴霧化效果不佳，無法起到較好的降塵效果[5]。為此，提出采用高壓噴霧降塵，具體是在主井給煤機下料口、振動篩出料口等位置采用高壓噴霧降塵，具體給煤機出料口高壓噴霧情況見圖1。

圖1 給煤機出料口高壓噴霧現場示意圖

噴霧管路供水壓力為2 MPa，高壓水通過霧化噴嘴后形成細小的霧滴與粉塵結合，降低煤塵濃度且增加煤層含水率，從而降低后續過程中粉塵的產生量。

3.3 采用風力清掃器清掃輸送帶

將傳統的刮刀清掃器更換為風力清掃器，通過采用高壓風清掃黏附到輸送帶上的雜物，從而實現輸送帶黏附雜物的高效清理。采用的風力清掃器結構包括有清掃管（鋼管），在清掃管上每間距40 mm布置一孔徑1 mm 清掃孔，高壓風經清掃管清掃孔后每隔40 mm 形成一空氣柱，增加高壓氣體對輸送帶上雜物的沖擊力，從而可實現更好地清掃效果。清掃器輸入壓力為0.7 MPa，輸送帶寬度1 200 mm，清掃管上布置的清掃孔約30 個，理論上每小時消耗高壓空氣約4 m3[6-7]，選煤廠空壓氣站即可滿足高壓供風需要。

將選煤廠跳汰機后面所有的輸送帶清掃器均更換為風力清掃器，具體布置位置見圖2。輸送帶經過清掃后煤塵黏度顯著降低。以往輸送帶采用刮刀清掃器時每天均需要清理，清理時會產生大量的粉塵，現更換成風力清掃器后，每月清掃一次即可，不僅降低了粉塵產生量，而且輸送帶、滾筒磨耗也明顯降低。

4 粉塵治理效果

將選煤廠原采用的通風降塵措施更換為濕式除塵風機除塵、高壓噴霧降塵并通過風力清掃器清潔黏附到輸送帶的雜物?，F場應用后，各產塵點粉塵產生量有所降低，同時采用的濕式風機除塵效果明顯，可降低作業環境內粉塵濃度。除塵系統改造完成后，對選煤廠各主要產塵點進行監測，具體結果見表2。

圖2 風力清掃器布置位置示意圖

表2 除塵系統改造完成后主要產塵點粉塵濃度監測值

從表中看出，通過對選煤廠除塵系統進行改造，可顯著降低主要產塵點位置粉塵質量濃度，其中給煤機位置全塵、呼吸性粉塵由42.6 mg/m3、22.4 mg/m3降低至 8.6 mg/m3、4.4 mg/m3，、105 號振動篩出料口全塵、呼吸性粉塵由36.5 mg/m3、14.3 mg/m3降低至7.5 mg/m3、3.9 mg/m3。同時各輸送帶機尾位置處粉塵濃度也有所降低。

5 結論

1）選煤廠洗選的原煤含水率低、洗選量增加以及處理過程未完全封閉是造成選煤廠洗選過程中粉塵產生量較大的主要原因。隨著煤炭洗選能力的增加，選煤廠原采用的通風降塵、具體噴霧降塵已不能滿足選煤廠降塵需要。

2）根據選煤廠生產特點，提出采用高壓噴霧增加煤層含水率并降低粉塵產生量；采用濕式除塵風機對產生的粉塵進行高效處理，從而降低環境中粉塵濃度；采用風壓清掃器降低輸送帶上雜物黏附量，降低二次揚塵產生量。改造完成后選煤廠各主要產塵點位置粉塵濃度顯著降低，取得了顯著的降塵效果。