選煤廠噴霧降塵在破碎車間的應用

趙曉麗

（華陽新材料有限責任公司 選煤質量管理中心二礦站，山西 陽泉045000）

1 概 況

華陽新材料二礦選煤廠建設于1966年，經過多次技改后，目前生產能力提升至810萬t/a[2]。該選煤廠是大型現代化的選煤廠，針對選煤廠在選煤過程中因破碎、篩分等工序產生大量粉塵危害工人健康的問題，特別是針對在破碎車間題。在選煤廠破碎車間增設噴霧降塵系統，加裝收塵罩，使用噴霧降塵與脈沖布袋除塵互為補充的方式，徹底解決了選煤工作中的環境污染問題，選煤廠洗選系統工藝流程如圖1所示[3]。

圖1 二礦選煤廠洗選系統工藝流程Fig.1 Coal preparation plant washing system process flow

2 產生粉塵的原因

2.1 原煤形成的粉塵

原煤失水大，煤質易碎，多次摔落成微小顆粒，從而分離成粉塵。皮帶運行中運行速度大造成原煤灑落在空氣中變成粉塵，轉載點落差大和皮帶運行速度大造成選煤粉塵污染。

2.2 設施不完善造成的粉塵

機械袋式除塵器引風能力不足，袋式除塵器收塵過量造成粉塵在破碎車間擴散和沉降。篩分、破碎設備的封閉性能差，在破碎、篩分、轉載過程中產生大量粉塵從而導致粉塵污染。

3 原系統存在的降塵問題

原除塵系統無法滿足現狀，在除塵源點基本處在沒有或者半密閉情況，導致塵源擴散，同時原噴淋設置配置不合理，雖然在振動篩和破碎機周圍有噴淋設備但是噴淋方法不當，沒有達到降塵效果。

4 噴霧降塵系統原理

噴霧降塵是因為浮游于空氣中的粉塵污染性大，對人體健康造成隱患，人體吸入后容易造成塵肺病。因此將浮游在空氣中的粉塵與水霧相結合，使二者結合后的顆粒因為重力作用下降而實現降塵目的。

在煤流的每個轉載點上安裝高效微細霧化噴嘴，由系統依據含塵量的多少控制噴射粒徑為20～40 um的霧化液，使帶有煤塵的空氣和噴射出的水霧微小顆粒結合，粉塵被高壓水霧產生的“水珠”吸附[4]。帶有“水珠”的煤塵不斷運動由小變大由“小微團”變為“大微團”，并在重力作用下降落地面實現霧化降塵的目的[5]。

5 噴霧降塵系統改造

根據二礦選煤廠洗選環節轉載點的粉塵產生情況，在振動篩、皮帶輸送機機頭、破碎機、給煤機等多個環節設置了噴霧降塵裝置，如圖2所示。

圖2 噴霧降塵系統的示意Fig.2 Spray dust removal system

5.1 振動篩

振動篩進料口和后排各安裝2個噴嘴，在篩網篩面安裝噴嘴2個。在破碎機進料口位置加裝噴霧降塵系統和高壓噴霧噴嘴各1個[6]。

5.2 皮帶輸送機

對每個皮帶輸送機的機尾進行封閉，并安裝2個高壓噴霧噴頭，在皮帶輸送機中部檢查門安裝2個高壓噴霧噴頭。對每個皮帶機進料口進行封閉并安裝2個高壓噴霧噴頭，同時根據輸送機情況自動控制噴霧降塵系統的開關，如圖3所示。

圖3 皮帶輸送機高壓噴霧噴頭降塵安裝Fig.3 Dust removal installation of high pressure spray nozzle of belt conveyor

5.3 加裝噴霧降塵系統

對選煤廠202給煤機首先按照相關要求進行密閉,同時安裝高壓噴霧噴頭,并根據給煤機的工作情況,控制噴霧降塵系統的工作狀態。

5.4 破碎機安裝噴霧降塵系統

在破碎機的進料口、出料口和皮帶輸送機機頭、機尾安裝的設施相同。在破碎機導料槽中部位置的落煤管中安裝高壓噴霧噴嘴，噴嘴方向和煤流方向同向。在破碎機日常工作中，煤炭進入進料口產生的煤塵由機頭兩個噴頭進行噴霧降塵；破碎完畢，出料口處經過轉載，除塵系統根據擋板位置開關噴嘴數目實現噴霧除塵[7]。破碎機處噴霧降塵系統如圖4所示。破碎機出口噴嘴破碎機室噴嘴

圖4 破碎機高壓噴霧噴頭降塵安裝Fig.4 Dust removal installation of high pressure spray nozzle of crusher

6 噴霧降塵裝置的功能和效用

破碎車間的噴霧降塵系統由皮帶輸送機、煤流與測速裝置、煤炭濕度測量設施和破碎機噴霧降塵裝置各個環節組成。該系統主要由水管管路和控制系統包括輸水管、高壓噴霧噴頭、測速與煤流傳感器等裝置構成[8]。以皮帶輸送機頭、機尾，破碎機出入口等地方為噴霧點，各部件的功效如下。

（1）煤流傳感器。皮帶輸送機開啟后，噴霧降塵系統按照煤流傳感器接收到有煤流通過的信號，打開每個皮帶輸送機出料口的高壓噴霧噴嘴進行工作。

（2）測速傳感器。測速設施接收到皮帶輸送機在空載或因故障負荷停機時，系統馬上關閉噴霧降塵系統。

（3）煤炭濕度測量裝置。噴霧降塵系統有煤流通過時，降塵系統按照外部皮帶輸送機的運行信號判別煤流方向，按照煤炭濕度測量裝置測試出的原煤濕度，控制噴霧的噴頭給水量，保證原煤濕度在可控范圍內[9]。

（4）噴嘴安裝裝置。依照噴霧降塵轉載點的方位與煤流參數，安裝高壓噴嘴數量，實現有效降塵。

7 結 語

改造后噴霧除塵系統運行穩定，加裝噴霧降塵裝置有效降低了煤塵粉含量，除塵效率達到99%以上,粉塵排放口都達到了環保標準,有效地降低了破碎車間各個工藝流程中的粉塵濃度，有效抑制了洗選生產的工作環境中的粉塵量，確保了煤炭企業工人的身體健康[10]。