碎煤機出口粉塵治理

平圩發電有限責任公司一期工程的燃煤主要采用自備專用車運輸,為此設置了卸煤溝。卸煤溝上有2股作業線，每股卸車線有效長度為650m，作業線長度為167m。一期工程設2個常備煤場，單個煤場麵積約為171m×46m，堆高為12m，單個常備煤場存煤量為4萬t，2個煤場可貯煤8萬t左右。 輸煤係統采用AB路雙係列布置，煤溝至煤倉共5段皮帶，4級轉運站，各級皮帶落差7～25m不等。
1.粉塵治理前係統狀況
平圩發電有限責任公司輸煤係統在 設計施工時，由於國內對輸煤係統粉塵治理的辦法正在探索之中，尚無成熟的經驗可供借鑒。雖考慮到粉塵治理問題，但設備選型不合適，無法達到預期效果。後提出了粉塵綜合治理3步走的方案，即水衝洗、抑塵、收塵。經初步治理已完成了第1步地麵水衝洗工作，且效果良好，後2步工作因種種原因未能繼續。由於未能全麵完成輸煤係統綜合治理工作，係統粉塵濃度仍然超標，尤其是碎煤機的出口和皮帶機尾部粉塵嚴重超標，最高粉塵濃度達64.1mg/m3，尾部導料槽出口風速達7～10m/s，流量在10 584～15 120ｍ3/h，該處導料槽出口運行時向外大量噴粉，顆粒在1～3mm，運行後地麵可見明顯積塵，汙染環境，危害職工的身體健康。
2. 粉塵產生原因 03manbetx
2.1 原煤經破碎，顆粒變小，是粉塵產生的內因
原煤經碎煤機破碎後，顆粒基本在6mm以下，由於原煤顆粒變小，勢必造成表麵積增大，顆粒間隙增多，密度下降，表麵水分減少，是粉塵產生的內因，這也是碎煤機以下各級皮帶機粉塵較上遊皮帶機大的原因。
2.2 碎煤機轉子鼓風效應產生的誘導
風碎煤機轉動時，轉子上的環錘及環錘臂相當於風扇葉片，會產生誘導風。該廠選用的碎煤機為TKK48×103型，鼓風效應理論上較小。後因該種碎煤機易堵煤，遂將碎煤機內腔篩板割去，雖解決了堵煤問題，但篩板失去了導流作用，使碎煤機產生的誘導風大量流向導料槽，導料槽風壓力、流量增大，導料槽出口噴粉加劇。
2.3 落煤管落差大產生的誘導
風碎煤機至尾部落煤管落差大約在14m左右，如此大的落差在有煤流通過時，高速下落的煤流使落煤管內的空氣被壓縮，從而產生氣流，加劇了導料槽出口噴粉。
2.4 給料機出口（碎煤機進口）不嚴密，給碎煤機產生誘導風提供了外因
碎煤機轉子是碎煤機產生誘導風的內因，而給料機出口密封不嚴則是碎煤機產生誘導風的外因。由於給料機出口密封不嚴，使給料機→碎煤機進口落煤管→碎煤機→碎煤機出口落煤管→導料槽形成一開式循環係統，大量的空氣從給料機出口進入，被碎煤機轉子帶動從導料槽出口噴出。
2.5 尾部滾筒積煤產生的粉塵
尾部滾筒前原有的空段清掃器損壞後被拆除，使膠帶上粘附的煤粉未能清除，被帶進尾部滾筒，在尾部滾筒的碾壓下變成細微粉末形成粉塵。
2.6 皮帶抖動大產生的粉塵
皮帶梳形托輥磨損不均，使皮帶抖動加劇，由此而產生粉塵。
2.7 尾部緩衝托輥選型不好產生的噴粉
皮帶機尾部緩衝托輥原為彈性支架型緩衝托輥，其緩衝原理是利用支架彈性變形來緩衝煤流對輸煤膠帶的衝擊。當煤流衝擊時，緩衝托輥支架產生變形，皮帶和緩衝托輥向下位移，導料槽擋煤皮和皮帶間產生間隙，粉塵從氣隙噴出。
2.8 原有導料槽為平頂，前段單層擋簾密封，存在著緩衝容積小，後段易形成微正壓，出口風量大、風速高且頂部易積塵等不足。
3. 治理方案
碎煤機出口產生粉塵的主要原因是碎煤機轉子鼓風效應產生的誘導風和落煤管落差大產生的誘導風，其次是尾部緩衝托輥緩衝變形導料槽產生的氣隙，碎煤機和煤流產生的誘導風使導料槽正壓。若僅簡單地對導料槽進行封堵，勢必造成導料槽正壓進一步增大，最終從某一簿弱環節噴出。若僅考慮在導料槽出口加裝水噴霧，微小顆粒的粉塵能得到抑製，但誘導風夾帶的較大顆粒無法消除。因此，在考慮粉塵治理方案時，要本著因勢利導的原則，多種方案並舉，進行全方位的綜合治理。
3.1封堵給料機，減少碎煤機進風量
3.1.1 緩衝煤鬥留有一定的封底煤，防止給料機和緩衝煤鬥之間互相竄風。
3.1.2 給料機料槽密封帆布應定期檢查，發現有破損應及時更換。
3.1.3 給料機料槽出口和碎煤機進口結合處用帆布或膠布進行全麵密封。
3.1.4 給料機觀察孔門做成密封型門。
3.1.5 碎煤機進出落煤管及其法蘭結合麵進行全麵修補和封堵。
3.2 改造導料槽
3.2.1 將原導料槽平蓋板拆除，改換成圓弧拱形蓋板，增大導料槽容積，緩解導料槽正壓，減少導料槽頂部積塵。
3.2.2 延長導料槽長度，使氣流行程增長，利用風壓風速的自然衰減，達到粉塵自然沉降的效果。本次改造的皮帶機導料槽原長8m，現改造為14m。從治理實踐看，該方法效果最佳。
3.2.3 導料槽加裝多級擋塵簾。導料槽頂部每隔2m安裝可拆卸擋塵簾，材料使用帶有1層尼龍帶芯的經硫化處理的膠板，普通生膠板易撕裂,不耐磨。膠板厚度為3mm左右。膠板太厚，剛性不大，易彈性變形；若太薄，無彈性，易被氣流衝開。本次改造中，導料槽安裝13級擋塵簾，改造後氣流經過擋塵簾的摩擦衰減，出口風速從原來的7～10m/s衰減到幾乎為零，導料槽出口基本無風感，出口地麵無明顯顆粒狀積塵。從治理實踐看，該方案為降塵優選方案。
3.3 加裝水噴霧進一步降低粉塵
3.3.1導料槽安裝5隻型號為PCL-4-120°噴頭（孔徑為4mm，霧散角為120°），由型號為075-DV的電磁閥控製。實踐證明，水噴霧後，在煤的表麵形成1層濕潤的保護膜，抑製粉塵外泄。
3.3.2 給料機料槽出口加裝3隻型號PCL-4-120°噴頭。給料機料槽較寬，此處煤層較薄，在此加裝噴淋，煤中水分容易控製均勻。由於煤中水分增加，可降低給料機振動引起的粉塵，還可以降低碎煤機破碎過程中產生的粉塵。
3.4 更換皮帶機尾部緩衝托輥，梳形托輥加裝清掃器
3.4.1 將原彈簧板式緩衝托輥更換為固定支架的緩衝托輥。
3.4.2 更換磨損嚴重的梳形托棍，減輕皮帶抖動。
3.4.3 在尾滾前加裝反麵皮帶清掃器。
3.5 導料槽加裝布袋式除塵器，降低導料槽正壓
每條皮帶機導料槽中部安裝1台LZZ-35型布袋除塵器，除塵器風量為8千～1萬m3/h。
4. 經驗 總結
碎煤機出口處治理後粉塵濃度大大降低，經有關部門檢測，該處的粉塵濃度由治理前的64.1mg/m3降到2.2mg/m3，低於國家規定的10mg/m3 標準，現場環境得到極大改善。通過實際運行，有以下3點體會。
4.1 對因落差大、誘導風大而產生的粉塵，宜采用導料槽擴容加擋塵簾治理方案。該方案成本低、效果明顯，不足之處是擋塵簾磨損快，更換周期短，維護量大。
4.2 對因表麵水分低、煤炭顆粒細而產生的粉塵，宜采用水噴霧抑塵方案。該方案不足之處是噴水量不宜控製，往往造成煤炭含水量較大。冬季水管易凍結、凍裂，存在季節性使用問題。
4.3 選擇布袋除塵器時，其風量要大於1.25倍粉塵風量，若除塵器風量選擇偏小，負壓很難形成。布袋除塵器在使用初始階段效果較好，使用一段時間後布袋易板結，通風量降低，效率降低，且布袋不易清理。