沙坪洗煤廠原煤生產系統濕式除塵方案設計

樊虎林

（山西省晉神能源有限公司沙坪洗煤廠，山西 忻州 036500）

1 研究背景

沙坪洗煤廠入洗煤為沙坪礦井生產的原煤，入洗煤通過原煤倉下給煤機經由109 原煤輸送機運送至篩分車間，入洗煤在篩分車間頂層經過原煤分級篩（篩板孔徑為100 mm）的分級作業，大于100 mm的篩上大塊進入手選帶，由人工與除鐵器去除矸石和鐵質雜物后，100 mm 以下原煤進204 破碎機進行粉碎，原煤在此運輸或破碎過程中就會產生大量的粉塵。因此，沙坪洗煤廠在原有的除塵系統基礎上不斷地尋求改進。

2 產塵點分析與方案設計

1）破碎機在破碎煤塊時，產生大量的粉塵，由于破碎機密封性能比較好，這些粉塵在破碎機旋轉運動中隨煤流向導料槽下方運動。

2）煤流經導料槽下落到皮帶上時，由于沖擊的作用產生沖擊波，造成粉塵向四周擴散，做不規則運動。

3）皮帶在運動過程中，由于煤塊的震動、撞擊、擠壓而產生的粉塵，此原因產生的粉塵，做不規則的運動，粉塵隨煤流向四周擴散。

綜上所述，粉塵主要從導料槽與皮帶密閉溜槽的落煤口溢出，向其四周無規律擴散，造成作業空間大面積污染。

煤塵是洗煤廠生產過程中產生的主要粉塵，具有呼吸性粉塵易于產生黏連、結塊、堵塞等[1]；考慮到選用布袋、靜電等原理的干法除塵設備易形成結塊、黏連、堵塞等現象，煤塵不僅會造成設備使用壽命縮短，而且隨著使用時間的延長除塵效果也會越來越差，所以選擇濕法除塵是比較可行的方案。

3 除塵系統的設備選型

經翻閱資料，煤礦用濕式螺弦除塵風機設計具有阻力低、耗水少、占地空間小、質量輕、除塵效果好等優點，并且其具有自清潔功能，不易被煤塵堵塞，使得維護簡單，具備長期連續工作的特點，因此選用其作為洗煤廠的除塵設備具有較大優勢。

除塵系統設計主要由：除塵設備、控塵、吸塵、供水噴霧、控制系統及其他安裝輔助系統綜合設計組成。

除塵系統主要設計技術參數：總粉塵除塵效率≥99%；呼吸性粉塵除塵效率≥90%；工作阻力≤1 200 Pa；耗水量4.35～10 L/min；適用噴霧水壓力≥0.3 MPa；出風含塵濃度＜50 mg/m3；適用粉塵質量濃度范圍為0～24 000 mg/m3；防爆電機電壓為380 V/660 V、660 V/1 140 V。

4 除塵系統方案設計

4.1 設計原則

結合產生煤塵的設備結構與其周圍的空間特點，遵循通、近、順、封、便的規則規劃除塵系統安裝。設計方案時我們做到統籌兼顧，主次分清，確保設計方案適用、耐用且除塵效果最大化。

考慮到方便于工人的維護及減輕工人的勞動強度，本次設計的轉載點密封裝置采用皮帶密封導料槽，遵循選用的密封材料輕，密封組件可拆卸的原則。篩分車間負壓式除塵改造實物與示意圖，如下頁圖1 所示。

圖1 篩分車間負壓式除塵改造實物與示意圖

4.2 具體方案

在301 原煤膠帶機機尾202 篩機下溜槽前1.5 m處加1 個集成罩，在204 原煤破碎機到301 溜槽出口處加1 個集成罩，用直徑500 mm，厚3 mm的管子聯在一起放置于204 破碎機下方集塵罩出口，在203手選帶機頭罩子上，用管道引入，將管道從203 機頭水泥地板，直徑為600 mm的圓，將管道從203 機頭下204 破碎機與下面相連接，在203 機頭加1 個500風閥以做調節風量之用，將管子引到二樓204 破碎機東側與礦用除塵風機（KCS-310LZ）相連，在就近引一清水管與風機水管相連，使用濕式風機來達到除塵的效果。

4.3 除塵風機原理與結構

風機將含有煤塵的空氣吸入除塵器，因在來流方向上設置的水噴霧器向振弦過濾板上噴霧，煤塵在通過內部設置的振弦過濾板時，粉塵被附有水幕的纖維濕潤增重、凝并或滯留，同時由于含塵氣體使纖維產生了振動，強化了水霧與煤塵的碰撞，提高了對煤塵的捕捉率，振動也使振弦過濾板自身纖維具有了自凈能力。由于水噴霧器不斷向振弦過濾板噴霧，煤塵不斷被捕捉，因自重變大而隨水流下降，同時自動清洗濾板上的積灰；其余煤塵經水幕碰撞變成濕潤的塵團進入脫水裝置分離，污水進入洗煤廠煤泥水循環系統，排風口將凈化后的空氣排出[2]，結構簡圖，如圖2 所示。

圖2 結構簡圖

4.4 301 皮帶轉載點材料配置（如表1 所示）

表1 301 皮帶轉載點材料配置表

4.5 301 皮帶轉載點除塵安裝布置（如圖3 所示）

圖3 301 皮帶轉載點除塵安裝布置圖

5 注意事項及維護措施

1）除塵風機排污口處的帆布管不得拆除，否則將會有大量水從出風口排出，并因此而降低除塵效率，若開機后出風口大量帶水，可用手堵住排污口約30 s，待形成負壓水頭后松手，以出風口明顯不帶水霧為準[2]。

2）安裝或者使用的過程中，嚴禁使用重物砸傷除塵風機的葉輪或相對應的外殼，防止使葉輪和保護圈之間的安全間隙或摩擦降低，確保除塵風機安全運行。

3）除塵風機接通供水系統之前，嚴禁通電啟動電機運行。

4）除塵風機各項電氣保護必須完好，且在運行過程中必須投入使用，嚴禁甩掉不用或者無水噴霧運行，整機電氣保護接地必須完好。

6 改造效果與經濟效益分析

1）通過風機的除塵處理，很大程度地解決了篩分樓的煤塵濃度，使篩分樓環境很有很大改善。

2）通過濕式風機的處理，使煤塵通過水霧，和濾板的過濾后煤塵被水吸附從排污口排出，除塵率可達95%以上降低了二次污染。

3）降低了煤塵對職工，安全的危害。

4）除塵系統能夠高效地吸收煤塵，避免煤塵的向四周無規律排放[3-4]。

5）合理用水，節約用水，達到現階段國家節能環保要求，極大地改善了員工的工作環境，保障了現場員工的人身健康，也降低了粉塵對環境地污染，達標排放、潔凈化洗煤廠，解決了制約生產的大問題，消除了生產中的安全隱患，具有很好地推廣應用價值。