摘要：输煤系统是整个煤化工中工作场所中环境较为恶劣的一个。输煤系统产生的粉尘不仅造成环境污染，加速设备磨损，甚至可能引起爆炸或火灾事故，更为严重的是粉尘被人吸入体内后使人患上职业病，危害了职工的身体健康。因此，加强输煤系统粉尘的综合治理，成为煤化工日常生产任务中十分迫切的一个研究课题。
关键词：煤化工；输煤系统；粉尘；治理措施
随着国家经济高速增长，煤化工需求也十分紧张。煤化工虽然是个产量大户，但它也是污染大户，其中粉尘污染就是污染之一。输煤系统产生的粉尘不仅造成环境污染，影响工作场所卫生和集控远程监控系统的可视度，加速机械磨损，破坏电气绝缘，甚至可能引起爆炸或发生火灾事故，更为严重的是粉尘被人吸入体内后深入肺泡粘附在肺叶上，使人患上职业病，危害了职工的身体健康。因此，对输煤系统粉尘进行有效防治的呼声日趋强烈。
一、输煤系统粉尘治理现状
如今，随着我国经济建设的快速发展，各个领域对生态环境保护提出了较高的要求，因为其输煤系统的各个环节会产生不同浓度的粉尘。此时就需要管理人员，对输煤系统的粉尘综合治理工作给予高度的重视。目前，我国相关领域对粉尘污染问题进行了大量的实践工作，并取得了不错的治理效果，为输煤系统粉尘综合治理工作的开展提供了大量可以借鉴的经验。
通过对输煤系统粉尘治理工作的开展情况进行调查后发现，大部分发电厂煤化工输煤系统在选择除尘器的过程中，采用了旋风防尘器、电除尘器、微动力除尘器、喷水防尘器、湿式防尘器以及布袋除尘器等设备，并且也取决了比较明显的降尘效果，但是在粉尘综合治理过程中需要对这些设备进行大量的维护，而且防尘器的实际投入与产生存在一定的差距，因此需要对粉尘产生的原因进行系统分析和研究，从而源头上来制定有效的措施，从而提高粉尘综合治理效果。
二、粉尘产生的部位及原因分类
2.1细、干的煤炭易产生粉尘
毫无疑问，细小、干燥的煤炭由于在体积和含水量方面较小，因此更容易产生粉尘，发生的危害也越大；细煤的表水含量在5%以下时粉尘较大，表水含量在5%～8%时粉尘较小，表水含量大于8%时一般不见粉尘，表水含量在10%～20%时易造成落煤管粘煤，甚至堵塞。如天气干燥，粉尘会更加明显。
2.2脉冲除尘器工作时产生粉尘
脉冲除尘器是当含尘气体由进风口进入除尘器，首先碰到进出风口中间的斜板及挡板，气流便转向流入灰斗，同时气流速度放慢，由于惯性作用，使气体中粗颗粒粉尘直接流入灰斗。在脉冲除尘器的运行中，如果排放超标且除尘器的运行压力比设计的过低，极有可能是滤袋的表面初始粉层不足，其原因可能是滤袋的过滤速度过高、滤袋的清洗周期过短、喷吹压缩空气的压力过高、粉尘的负载性降低等。
2.3回程皮带及拉紧滚筒处产生粉尘
该处的粉尘来源主要是皮带工作面上的粘煤。其分两部分，一是皮带机头部安装的清扫器不能完全清扫干净粘煤；二是胶带磨损、龟裂的凹凸面粘煤。黏附在皮带上的煤粉在运行过程受抖动和风干的影响引起扬尘，当粘煤到达拉紧配重滚筒处受皮带拉伸、改向和运动起风的作用产生粉尘，如果存在清扫器刮刀断裂、磨损，粉尘就越发明显。
2.4皮带机尾部滚筒处产生粉尘
导料槽撒煤、喷粉，以及采样机刮煤时部分煤碳落到回程皮带上，当到达尾部滚筒时受滚筒挤压和回转产生大量扬尘；另外皮带工作面上的粘煤到达滚筒尾部时受滚筒改向、皮带延伸的影响产生扬尘。
三、输煤系统粉尘产生原因
3.1除尘器的问题
输煤系统中，一期除尘设备设计选择了微动力除尘装置，除尘内由多个布袋组成，布袋选择的是针刺毡，当工作一段时间后布袋吸附的煤粉就会达到饱和，如果未对其进行及时、有效的处理将会在布袋表面板结，从而使针刺毡布袋被不同程度的堵塞，致使含煤空气不能得到及时、有效的分离，进而对除尘效果产生一定的影响。在布袋除尘过程中，需要借助压缩空气的反吹来达到清洁的目的，如果煤粉带水或除尘器板结后，将会导致其阻力不断增加，甚至超过压缩空气反吹力，这样一来就无法实现反吹清洁的效果，影响后续除尘工作的开展。
3.2皮带落煤管和导煤槽问题
在输煤系统工作过程中，在各个转运站的衔接部位皮带机存在一定的落差，并且两个皮带之间的落差往往可以达到3~4m，有的时候可以达到十几米，该过程中一般需要借助落煤管、导煤槽、切换挡板、缓冲装置等来确保其能够平稳定向转载。在落煤管内，燃煤下落时会因为煤流的携带作用，导致落煤管内出现诱导风，其会在导煤槽和落煤管破损部位逐渐向输煤廊道扩散，扩散过程中会携带大量的煤尘，从而诱发粉尘污染。
3.3生产管理的问题
目前，大部分煤化工为了节省日常开支，而未对输煤系统设备进行定期的检修和更新，从而导致设备出现比较严重的老化问题，经常会发生燃煤撒漏问题，而且也未对除尘器的投运状况给予高度的重视。输煤系统检修班组人员当发现设备缺陷时候，也未及时上报和检修，从而导致粉尘问题不断扩大化。输煤廊道现场清理工作未按照要求开展，积煤清理工作不彻底、不及时，从而导致输煤系统工作过程中诱发二次扬尘。此外，部分廊道在进行清洁作业的时候，未能够先清理积煤再冲洗，也会使廊道内粉尘浓度超标。
四、输煤系统粉尘综合治理策略
4.1密封落煤管及导煤槽
在输煤系统工作过程中，落煤管破碎漏煤是诱发粉尘浓度增高的主要原因之一，为了有效解决该问题可以用稀土合金整体浇铸一次成型的落煤管取而代之。同时，对现有损坏的导煤槽还需要进行更换或维修，将防尘挡帘设置在导煤槽内，并将带裙边的防溢裙板安装在导煤槽两侧，与运行皮带的接触更换为面接触，从而达到比较理想的密封效果。此外，在落煤管及导煤槽连接的部位，还需要增设玻璃胶和石棉布，以更好的提高接缝的密封效果，避免设备出现严重的漏风现象，达到粉尘综合治理的目的。
4.2燃煤转运阶段粉尘的综合治理
在整个输煤系统中，燃煤转运阶段所产生的粉尘是其综合治理的重中之重，尤其是转运站连接的部位。由于受到落煤管结构的影响，会导致燃煤下落的速度和加速度存在一定的差异，这样在燃煤相互撞击过程中会出现气流，该过程极易产生扬尘，而且碎煤过程所产生的粉尘也是不容忽视的，因此需要对其采取有效策略给予综合治理。
4.2.1 3-DEM防堵抑尘曲线落煤管
其主要是借助三维动态模拟分析技术，来对煤流的滑落情况进行直观的分析，然后采取措施来对煤流进行全程导流，以确保煤流从无序坠落逐渐成为可控的滑落过程，这样不仅可以确保物料能够实现汇集输送，而且还可以有效降低煤流携带的诱导风量，进而达到减少导料槽出口喷粉问题，实现对粉尘的有效治疗。如：图1是3-DEM防堵抑尘曲线落煤管示意图。
4.2.2无动力除尘装置
其主要是采用压力平衡方式，借助空气动力学原理，来有效降低导料槽内粉尘空气所承受的压力，从而使内部压力与外部空间压力达到一定的平衡状态。同时，将疏密开槽的中间阻风帘布置在粉尘扩散方向上，对抑尘单元放置方式进行科学、合理的排布，该过程中可以借助蛇形通道来使风走S型轨迹，这样不仅可以降低诱导风的风速，而且还可以有效抑制粉尘扩散，使导料槽出口粉尘浓度＜6mg/m3的标准。
4.2.3输送带回程清洗装置
要想对栈桥内粉尘浓度进行有效的控制，以减少由于输送带运行中振动和清扫器磨损泄漏而产生的粉尘飞扬现象，同时在各条输送带的改向滚筒和回程增面滚筒位置，配备回程清洗装置，从而达到降低粉尘浓度的目的。
4.3喷雾除尘
4.3.1喷雾除尘的作用
在煤流转运点的位置按照要求施以水喷雾，这样不仅可以实现对煤流的加湿处理，有效提高煤表面的含水率，以达到抑尘、防尘的目的，而且细小的水雾颗粒也可以对扬尘进行有效的捕获，从而形成“小煤球”沉降，以达到除尘效果。
4.3.2喷雾除尘的注意事项
①喷雾除尘应用范围。在输煤系统中，喷雾除尘被广泛的应用于落煤管、导煤槽、头部漏斗等扬尘比较严重的部位。②在对喷雾除尘相关设备进行安装的过程中，最好根据实际情况来调整喷嘴角度，并对设备的高度进行合理的控制。落料斗处与落煤管的喷射角度、喷嘴的确定存在一定的差距，而且头部落煤斗的水雾液滴最好以覆盖料流为主。通常情况下，落煤管处的煤流可能会因为诱导风的作用而出现比较大的正压，此时直接选择水雾液滴可能压不住粉尘，反之会堵塞喷嘴。此时需要借助在着陆点位置诱导风的反弹来进一步激化已雾化的液滴，以确保其能够完全充满导煤槽的封闭空间，并且充分与扬尘进行接触，从而起到很好的抑尘、除尘效果。
4.4提高生产管理水平
管理人员要想更好的实现对输煤系统粉尘的综合治理，就需要做好以下几方面的管理工作：①加大粉尘监管力度，以确保粉尘治理工作有效进行，同时还需要做好设备的管理工作。可以根据自身实际情况来制定输煤系统粉尘防控管理体系，构建除尘设备管理、现场保洁清扫、廊道撒漏防控、输煤皮带运行方式安排等管理系统，从而为粉尘综合治理工作的开展奠定良好的基础；②落实现场清洁责任，以实现对设备支架、廊道死角的有效清扫，避免出现二次扬尘现象。在输煤系统运行过程中，皮带机经常会出现跑偏现象或落煤管漏洞问题，致使燃煤撒落到现场，此时需要相关人员对其进行及时有效的清扫，从根本上降低二次扬尘的发生率，以达到粉尘综合治理的效果。
结语
输煤系统是煤化工中比较重要的组成部分，但是在其运行过程中粉尘问题是值得我们高度关注的现象，其不仅会对周围环境造成污染，而且还会危及操作人员的身体健康和生命安全。而输煤系统粉尘综合治理是一项系统性、复杂性、艰巨性的工作，要想达到比较理想的治理效果，就需要对诱发粉尘的原因进行全面的分析，然后制定有效的预防和解决措施，从而把粉尘浓度控制在国家允许的范围内，以达到理想的除尘、降尘效果。
参考文献：
[1]白志刚．燃煤电厂输煤系统除尘措施探讨[J]．能源研究与管理，2016，28（4）：41-42.
[2]李新梅，张 军．降低输煤系统粉尘污染方法的探讨[J].电力安全技术，2014，16（1）：40-41.
作者简介：
米凌峰（1988.1.10）性别：男 籍贯：内蒙古包头市，民族：汉，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：煤化工输煤
论文作者:米凌峰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/13
标签：粉尘论文; 系统论文; 扬尘论文; 综合治理论文; 除尘器论文; 皮带论文; 滚筒论文; 《电力设备》2019年第1期论文;