贾笑笑

【摘 要】介绍了峰煤焦化煤尘产生的原因，简述干雾抑尘原理、装置组成和实际应用效果，对煤化工粉尘治理有借鉴和推广意义。

【关键词】运煤系统；干雾抑尘；粉尘

一、煤尘的危害

煤尘的危害极大，不仅污染作业环境，缩短精密仪器使用寿命，还影响职工的身体健康。细微颗粒的煤炭粉尘。是矿山五大自然灾害之一。（瓦斯、煤尘、水、火、顶板）长期吸入煤尘后引起身体器官的病变，轻者能引起呼吸道炎症、慢性中毒和皮肤病，重者可导致尘肺病。煤尘还具有燃烧爆炸性，当煤尘浓度和氧气浓度达到一定界限并有明火时可发生煤尘爆炸，造成重大人身伤亡事故。

二、峰煤焦化有限公司备煤车间简介

河北峰煤焦化有限公司备煤车间的任务是将外来炼焦煤进行卸车、贮存并加工成符合焦炉生产要求的装炉煤。本车间是为4×42孔JNx70-2型7m顶装焦炉配套设计的，日处理炼焦煤料约8584t/d（含水分10%）。车间原有的阻火型脉冲袋式除尘器在一定程度上缓解了运煤过程中产生的粉尘量。但是起不到很好的除尘效果，现场粉尘浓度大，人员不能正确监视设备运行状况，存在安全隐患。

三、备煤车间煤尘形成的原因

原料煤在经过卸煤、取煤、破碎、运输、转运以及运煤系统卫生清扫过程中都会造成大量煤尘，这些过程也是运煤系统煤尘主要来源。

备煤车间皮带运输系统煤尘产生主要由以下几个方面：

1、煤离开皮带头部产生相对运动气流，形成了诱导气流，煤进入落料管占据原有空气的空间，带动密封罩内的空气扰动，产生大量粉尘；煤在落料过程中，通过对落料筒和皮带的碰撞，加上重力势能，积聚了较大的动能，使煤流在沉落在皮带的瞬间，使体积较小的煤粒或煤粉产生强烈的动力，在这个过程中煤粉便飞起溶入空气中。

2、煤在落煤筒落到皮带的过程中会带入大量的诱导风，诱导风量的大小主要取决于落煤量、落差、及落煤筒的角度等方面。诱导风进入导料槽内部后势必会产生一个局部的正压区，含尘气体从导料槽投完两侧喷出，其中尤其在导料槽出口处所喷出的粉尘飞扬最为严重，这也是造成现场环境污染的主要原因。

3、导料槽中未设计分流装置，粉尘气流在诱导风量及皮带煤流带动下，以高速从导料槽出口喷出，在吸尘点处只有少量的细颗粒粉尘被收集，使大量粉尘从导料槽前端或两侧外益。

4、煤经过破碎的过程中形成大量粉尘，在破碎机出料口形成高速气流带着粉尘向四周飞扬。

5、皮带运行时皮带、托辊、滚筒及转动部位带动的空气气流和振动产生的气流带动煤尘，使得整条皮带扬尘严重，造成各处积煤。

四、干雾抑尘装置原理及组成

1、抑尘原理

抑尘系统是用超声波将水珠颗粒“破碎”成10μm以下的雾，对悬浮在空气中的粉尘——特别是直径在10微米以下的可吸入颗粒和2.5微米以下的可入肺颗粒进行有效的吸附，使粉尘受重力作用而沉降。其除尘的原理是在粉尘产生的源头对粉尘进行有效吸附而沉降，不会产生二次污染无须进行再处理。

实践证明，粉尘可以通过水或化学剂被粘结而聚结增大，但那些最细小的粉尘只有当水滴很小（如水雾）或加入化学剂（如表面活性剂）以减小水的表面张力时才会聚结成团。如果水雾颗粒直径大于粉尘颗粒，那么粉尘仅仅跟随水雾颗粒周围的气流运动，水雾颗粒和粉尘颗粒接触很少或者根本没有接触从而达不到抑尘作用。如果水雾颗粒和粉尘颗粒大小接近，粉尘颗粒随气流运动时与水雾颗粒碰撞、接触而粘结在一起。水雾颗粒越小，聚结的可能性越大，随着聚结的粉尘团变大加重，从而很容易降落。水雾对粉尘的“过滤”作用就这样形成了。因此，只要保证水雾颗粒粒径与所需治理粉尘粒径相近即可。而其对粉尘治理的根本原理在于水雾颗粒与粉尘颗粒相互吸附、凝结而沉降，只要所提供的水雾总量大于粉尘颗粒量，就能对粉尘进行有效抑制。

2、主要设备组成

干雾抑尘系统装置采用系统化设计技术。由微霧抑尘机、雾化控制器、末端雾化器、空气压缩机、储气罐、电控系统、电伴热系统、自动控制线路、水气连接管线等组成。

（1）、干雾抑尘机

干雾抑尘机是微雾抑尘系统的控制中心，集合了可编程控制器、保护电路、继电器以及与它们相关的元器件。将水、气两种能源介质过滤、加压后，以设定的水压、气压、水流量、气流量按开关程序打开或关闭，经管道输送到末端雾化系统中去，实现微雾抑尘。

（2）、雾化控制器

雾化控制器是将输送来的水、气两种能源介质再次调整气压、水压、气流量、水流量后，按开关程序打开或关闭，经管道输送到末端雾化系统中去，实现微雾抑尘。单元控制系统的箱体可满足IP55防护要求。

（3）、末端雾化器

末端雾化系统是接收由单元控制系统输送来的气、水并将其转化成颗粒直径为1～10?m的水珠颗粒喷射出去，按电气总控系统的控制指令喷向起尘点。当微雾与粉尘颗粒相互接触、碰撞时，使粉尘颗粒相互粘结、凝聚变大，并在自身的重力作用下沉降，从而达到抑尘的作用。

（4）、空气压缩机

空气压缩机的作用是为微雾抑尘系统提供标准气源。

（5）、储气罐

储气罐的作用是当空压机的排气量不能满足微雾抑尘系统瞬时排量要求时，先将空压机排出的压缩空气储存起来，以便满足微雾抑尘系统的瞬时用气量。

（6）、电控系统

电控系统是干雾抑尘机的控制中心，集合了可编程控制器、保护电路、继电器以及与它们相关的元器件。在自动操作模式时，可自动接收远程触发信号启动或停止喷雾总成喷雾。在手动模式，操作人员可以按压操作按钮启动或停止喷雾总成喷雾。

（7）、电伴热系统

分布在干雾抑尘机、雾化控制器、末端雾化器及水、气管路上，当环境温度低于+5℃时自动开启使用。

（8）、自动控制线路

将微雾抑尘机与现场设备控制信号连接起来，以便实现自动控制。

（9）、水气连接管线

水气连接管线是将微雾抑尘机、空气压缩机、储气罐、水源、气源等用不同管径的硬管按要求连接起来。

五、干雾抑尘在实际中的应用

1、降低工作岗位环境中的粉尘浓度。峰煤焦化备煤系统在卸车槽、堆取料机、皮带运输机和皮带通廊、破碎机、配料秤、除尘站共计安装干雾抑尘装置14套，末端雾化喷头1000余个，铺设管线4500余米。实现了煤尘区域全覆盖，安装调试运行后抑尘效果显著，达到环保要求。

2、基本不影响入炉煤的输送和水分指标。煤通过堆取料机取煤，经皮带机输送進入配煤仓，经过电子称按照配比给煤，经破碎机粉碎后通过皮带输送至煤塔。按照皮带输送量800t/h，干雾抑尘装置耗水量40.83L/min计算，吨煤增加水分0.3%，可见干雾抑尘装置对入炉煤的输送和水分指标基本不影响。

3、降低了火灾、爆炸隐患。使用干雾抑尘装置粉尘基本无外溢，减少了皮带机头、机尾、皮带通廊、机电设备、配电箱、电缆槽等处的积煤。煤尘积聚也可能发生自然着火事故，干雾抑尘装置的投入使用大大降低了岗位粉尘浓度有效避免了煤尘自然和燃烧爆炸的隐患。

4、降低职业粉尘的危害。长期大量吸入煤炭粉尘，尤其是5μm左右可吸入粉尘，会使粘膜及纤毛上皮细胞受损，伤害呼吸道防御功能会造成尘肺、中毒、致癌、致敏、非特异性炎症。尘肺病目前尚无根治的办法，因此加强粉尘治理，预防尘肺病的发生尤为重要。干雾抑尘装置的投入使用大幅降低了职业粉尘危害，为职工日常生产作业创造了良好的工作环境。

六、结语

干雾抑尘装置具有抑尘高效、节能环保、性能优越、自动化程度高、耗水量低、运行成本低等优点，此项技术在煤化工生产系统的应用，彻底解决了由粉尘带来的多重负面影响。通过使用干雾抑尘装置，大幅降低了岗位粉尘浓度，消除火灾隐患，有利于职工身心健康，为公司创造了良好的经济、社会、环保效益。

参考文献：

[1]谢震.发电厂输煤系统的粉尘污染分析与治理[J].循环经济研究，2008（11）：65.

[2]赵益芳.矿井防尘理论与技术[M].北京：煤炭工业出版社，1995.

（作者单位：河北峰煤焦化有限公司）