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煤炭在开采、运输、转载、加工、储存等各主要环节,均伴随有大量粉尘产生,给环境及生产带来较为严重的影响,同时对职工身心健康也有较大危害。为了防止煤尘对环境的影响,国家及相关部门对选煤厂除尘提出了明确要求。其中《选煤厂安全规程》(AQ1010—2005)规定:火力干燥、原煤准备车间等粉尘作业点,应安装除尘设备。除尘系统与工艺设备无联锁装置时,除尘系统应在工艺设备启动之前启动,在工艺设备停止5min之后关闭。除尘管道、易积存煤尘的设备和地面定期清扫。《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426—2006)指出:选煤厂原煤筛分、破碎、转载点等除尘设备,排放浓度不大于80mg/m。劳动卫生有关规定要求作业场所粉尘含量保证值为10mg/m。
近年来,选煤厂的粉尘治理已经引起设计、生产、研发制造部门的高度重视,一些除尘新技术、新工艺、新设备不断涌现。河北午阳环保从过滤选材入手,通过多年的除尘技术研究、除尘工程EPC总承包,提出了“因地制宜、综合治理”的选煤厂除尘理念,取得了良好的应用效果。
严重的粉尘排放会直接污染大气环境,危害现场工人的身体健康,甚至可能引起煤尘爆炸,给生产带来重大隐患。因此,对选煤厂的粉尘进行综合治理,已成为一个亟待解决的问题。因此,开发研制除尘新技术、新工艺、新材料、新设备,显得尤为重要。
选煤厂产尘点大致上有两类:一类是室内产尘点,如带式输送机转载及落料点、给煤机、振动筛、破碎机等;另一类是室外产尘点,如快速装车站下溜槽处等。煤流在带式输送机转载处、给煤机改向处,伴随着摩擦与碰撞产尘;在落料点处主要是冲击、碰撞产尘;在振动筛处主要是摩擦与碰撞产尘;在破碎机处主要是挤压冲击、碰撞产尘。由于生产线较长,煤炭经过长距离的颠簸与翻腾,原来固有的自由水分会部分蒸发,其裂隙毛细中存在的水分因压力不均致使煤块崩裂成末煤,末煤率增加又进一步加大了粉尘飞扬的程度,如此循环往复。
在除尘设计中,还要重视下述煤质及工艺特点:
(1)外在水分低的露天矿来煤煤尘量大,除尘系统性强。我国露天开采原煤量大,其特点是全部作为动力煤,外在水分低,干法筛分量大,加工过程中产尘量大,除尘系统设计要更加因地制宜。
(2)褐煤除尘难度大、制约因素多。褐煤具有水分大、挥发分高、发热量低、化学反应性强、易风化碎裂、易氧化自燃等特性,具有更高的末煤率,在转载、冲击、下落、振动等生产过程中,比其他煤种更易产尘,粉尘治理既要防止粉尘扩散,又要考虑防爆自燃。
(3)原生煤泥含量大的原煤除尘设备能力要富裕。我国部分矿区煤易碎,有些煤田由于矿压影响,原生煤泥含量大于20%,如韩城煤田、郑州煤田等。这类煤在除尘设备选型中,选型系数要大于正常的除尘设计。
(4)储配煤系统局部产尘面积大。有些选煤厂有外来煤系统,由于煤炭倒运次数多,汽车受煤坑下除尘战线长、除尘难度大。如新疆某选煤厂EPC总包,受煤坑除尘验收不达标,反复修改,经济损失较大。由此引申到煤化工、电厂的受煤系统,如果采用技术不合理或除尘点覆盖不完善,除尘效果难以达标。
(5)大运量、高带速输送系统除尘战线长。由于近年来新建千万吨级及其以上的特大型矿井及选煤厂较多,加之铁路快速装车系统运量大,带式输送机输煤系统带速配置多在4m/s左右,有的甚至达到6m/s,由于其运距长、带速高,扬尘现象严重,在除尘设计时,要和选煤工艺、机制等专业密切配合,从工艺布置、设备设计、除尘设计等方面,综合考虑除尘。
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