安家岭选煤厂粉尘治理工艺探讨

摘要：本文针对安家岭选煤厂生产过程中产生的煤尘污染，对原来的除尘系统进行了改造。设计改造后能大幅度改善选煤厂生产环境，降低煤泥水系统负荷，提高经济效益。这对大型动力煤选煤厂有一定的借鉴和指导意

义。

关键词：安家岭选煤厂 除尘 气力输送 改造

安家岭选煤厂是一座年设计能力1500万吨的动力煤选煤厂，原煤来自安家岭露天矿，原煤水分低。原煤运输及加工过程中造成严重的扬尘污染，操作工长期处在这样条件下工作，极易患煤肺病，严重危害身体健康；另外，由于现场能见度低，环境恶劣，操作工检查设备时不能观察到故障隐患，而且到现场检查次数减少，检查时间缩短，导致设备故障率提高，生产效率低，不仅增加了发生各种工伤事故的机率，还存在煤尘爆炸的可能性，严重威胁选煤厂的安全生产。

1 选煤厂除尘工艺现状及存在的问题

安家岭选煤厂建设初期在原煤工艺流程中除尘设备只有简单的喷雾除尘，要想在较短的时间里使水雾和煤尘结合形成煤泥，必须消耗大量的水，否则无法达到除尘效果，当水量太大时产生的煤泥及煤泥水大部分流到工作场地，使工作人员无法到现场工作。后来经改造采用负压吸尘后，再通过水浴形成煤泥水，经管道输送流回煤泥水池。该工艺存在的问题如下：

①因除尘工艺中需要大量的水造成水资源浪费。

③因我单位地处北方，冬季寒冷，管道冻结严重，到了冬季该系统无法运行。

④溢流出来的煤泥水造成恶劣的工作环境。

⑤原除尘系统吸风量小，所以该除尘工艺改造后，粉尘外溢，除尘效果不理想，环境中的粉尘超标，工作人员接近设备时水雾与煤尘会喷到人的眼中，无法进行设备巡视。

⑤吸尘罩仅在皮带导料溜槽处安装，在溜槽的顶部没有吸尘罩，导致煤尘从溜槽的顶部外溢，除尘效果不明显。

2 除尘系统的改造

2.1 煤尘的产生

产生煤尘的主要地点在破碎机和落料溜槽处，物料在溜槽中下落时，由于溜槽中的气压差和物料加速下落所产生的诱导气流向外喷出，携带着大量的煤尘向外扩散；物料随皮带向前运输时所产生的气流携带着煤尘向溜槽外喷出。

2.2 吸尘罩安装位置的改造

吸尘罩安装在导料槽上靠近溜槽处，同时在落料溜槽的顶部垂直安装一个吸尘罩，如图1所示；在溜槽和导料槽处要尽量密封，这样可减少吸风量，达到节约电能目的；在多条皮带和破碎机的工作点安装一台风机，各个吸尘罩组成并联风网，这样可减少投资，节约电能；设计时要保持各支路的阻力平衡。

2.3 煤尘的沉降系统改造

原系统通过水浴达到沉降煤尘的作用，改造后采用旋风子除尘器。旋风子除尘器是一种利用离心力除去含尘气流中粉尘粒子的设备，含尘气流进入除尘器内旋转多圈，旋转气流中尘粒所受离心力远大于尘粒重力。与旋风除尘器相比较，小直径、高阻力的旋风子除尘器离心力比重力能够大2500倍；而大直径、低阻力的旋风除尘器离心力比重力大5倍。经旋风子除尘器除尘后的空气可直接排放到大气中。旋风子除尘器的造价低，运行维护费用和故障率较布袋除尘器低得多，而且煤尘有时含有较大水分，采用布袋除尘器，会出现布袋堵塞现象,所以选用旋风子除尘器。

2.4 煤尘收集系统改造

原除尘系统经过水浴沉降后，形成煤泥水泵流回煤泥回收。系统改造后，经旋风子除尘器沉降的煤尘通过关风器落入SHB气力输灰泵主泵体，通过SHB型正压稀相输送泵集中到煤尘库中收集，如图1所示。最后利用粉尘散装车运输到矸石发电厂发电。也可用于水泥、陶瓷等行业作为窑炉的喷粉煤。

正压气力输送是在整个管道系统的压力大于当地气压的输送方式的统称，气体压力低于0.1Mpa为低压稀相输送工程。正压气力输送一般选用罗茨鼓风机作动力源，风机出口经过冷却器使气体温度降低至适当温度，再进一步过滤气体后，在混合室与物料混合，保持管道内一定的输送速度，料气混合体进入分离设备后，分离出物料，气体排出。其特点是输送的路程较长，一般低压稀相可送100～300m路程；输送动力源的能耗比较低(较负压稀相)；可以多点进料，可以多点卸料；易实现自动化。

在SHB气力输灰泵运行过程中，首先开启进料阀，物料进入泵体内，在设定了进料时间后（或泵体料位计发出料满信号），关闭进料阀（这时气力输灰泵形成一个密封容器）。该设备组成的气力输送系统，在当量距离300m时，料气比可达30-40之间。采用PLC程序控制，可控制28台串联泵共一根输灰管道同时运行。

2.5 吸风量的调整

原除尘系统的吸风量小于物料下落、皮带运输及物料冲击皮带所产生的风量，在溜槽内的空气压力大于外界大气压，导致粉尘外溢。根据工业通风除尘的经验数据：风速以2m~4m/s为宜。

2.6 原煤暗道除尘系统风网改造

原煤暗道共有26台给料机，在每台给料机的导料溜槽处安装吸尘罩，风速为2-4m/s，每个吸尘罩管道上安装电动闸板阀，与给料机联锁，给料机开启时打开吸尘，其它给料机吸尘管道关闭，26台吸尘罩组成一个吸尘风网，经旋风子除尘器沉降后，通过SHB型气力输灰泵运输到煤尘库中。

3 经济和社会效益分析

3.1 通过以上技术改造，可实现洁净化生产，现场工作环境会有很大的改善。排放气体达到《煤炭工业污染物排放标准》，工艺运行设计达到国家GB 20426—2006大气污染物排放标准，改善了生产环境，提高了生产效率，质量标准化水平可迈上一个新台阶。

3.2 从工艺方面来看，40μm以下的细微颗粒对选煤厂的脱介、脱水、介质回收、煤泥沉降等方面影响较大。通过除尘系统，绝大部分40μm以下粒级进入除尘系统中，系统的极细颗粒大幅度减少，煤泥水处理系统的负荷降低，介耗、水耗、电耗、絮凝剂消耗都将有所降低，这对煤泥水处理系统负荷过大的安家岭选煤厂有很大的意义。

3.3 随着喷粉机的广泛使用，煤粉已成为工业窑炉的关键节能热源。选煤厂中煤粉直接进入除尘系统中回收，一方面能降低分选成本，减小煤泥产品的水份，提高产品价格；另一方面，煤粉能直接被工业窑炉利用，省去了中间的磨矿环节。

4 结束语

许多大型动力煤选煤厂的除尘系统运行效果并不好，产生了一定的环境问题和生产问题。在环境保护要求越来越高的条件下，采用旋风子除尘系统代替原来运行效果差的负压喷雾除尘系统，不仅能明显的改善员工的生产环境，提高生产效率，而且多降低系统负荷，降低生产成本有一定的帮助。

参考文献：

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