车集选煤厂煤尘综合治理实践

范建勋，陈 峰，傅红梅

(河南龙宇能源股份有限公司 车集选煤厂，河南 永城 476600)

1 车集选煤厂概况

河南龙宇能源股份有限公司车集选煤厂属矿井型动力煤选煤厂，原设计处理能力1.8 Mt/a。为提高生产能力，2004—2008年，该厂先后进行了洗煤系统、产品仓、煤泥水系统、浮选系统等扩建改造工程，形成了跳汰—浮选，煤泥压滤回收、洗水一级闭路循环的生产工艺，处理能力达到2.4 Mt/a。

2 煤尘防治现状及问题

煤尘是影响选煤厂高效安全洁净生产的主要因素之一，不仅污染环境，而且损耗了原料，对现场职工的健康不利，同时也会加快设备的磨损。当煤尘颗粒达到一定浓度时还会引起爆炸[1，2]。

车集选煤厂在设计之初对煤尘防治的考虑有所欠缺，后期虽经长期整治，但效果不甚理想，加上2004年之后进行了多次大型改造，导致车集选煤厂目前许多设备设施及溜槽布置等存在诸多不合理之处，都给煤尘防治改造增加了不小的难度。车集选煤厂生产现场多个煤尘较严重岗位的粉尘浓度长期处于高位，最高的102号振动筛下料口总粉尘浓度和呼吸性粉尘浓度分别达到22.65 mg/m3和10.73 mg/m3(见表1)，对职工健康的威胁和设备稳定运行带来了很大压力。因此，对车集选煤厂的煤尘状况亟须进行综合治理。

表1 治理前选煤厂生产现场粉尘浓度检测情况

3 煤尘产生的原因分析

车集选煤厂煤尘污染严重的主要原因如下：

(1)来煤含水量低。当煤的含水量低于7%时，煤尘飞扬严重[3]，而车集矿井原煤水分长期在6%左右，极易产生煤尘。

(2)产尘点没有除尘设备或除尘效果差，煤尘得不到有效控制。车集选煤厂长期以来使用的除尘设备有布袋式除尘器、轴流风机、篷布等，除尘效率较低。

(3)胶带运输机刮刀清扫器效果差，细颗粒物料在胶带下产生堆积，人工清理出现煤尘飞扬的情况。

4 煤尘治理方案

针对上述原因，车集选煤厂提出如下防治煤尘的主要思路：通过喷雾适当提高来煤水分[4]；采用先进设备提高除尘效率；采用清扫效率更高的胶带运输机清扫器。

4.1 使用风力清扫器代替传统的刮刀清扫器

风力清扫器是利用小孔喷射出来的高压气体将附着在胶带上的杂物清理干净的一种环保、高效清扫器。风力清扫器具有以下优点：

(1) 清扫器不与胶带产生摩擦接触，不会造成胶带及清扫器的磨损；

(2)清扫效率大幅度提高；

(3)采用气体作为清扫介质，符合环保要求；

(4)使用寿命长，安装后一般不用调整，检修强度较低；

(5)可利用车集矿高压风提供气源，无须增添动力源[5-7]。

风力清扫器由一根清扫管组成，管上有一组直径为1 mm、间距为40 mm的出气小孔，密集的出气孔组成了间距为40 mm的空气柱，增大了空气与积煤的冲击力，可以达到更好的清除效果。清扫器出气孔气压理论上不应低于0.5 MPa。经计算，宽度为1.2 m的胶带，在正常情况下清扫器输出压力为0.7 MPa时，每小时消耗的压缩气体量约为4 m3，耗气量在可接受的范围内。

车集选煤厂在跳汰机之后的产品胶带上全部加装了风力清扫器，清扫效果显著。胶带下的粉煤量大大减少。以前每天须清理一次，且清理时现场空气中煤尘量极大，改造后每月清理一次即可，而且对胶带、滚筒的磨损也大大降低，极大的减轻了维护强度。

4.2 在主要产尘点使用湿式除尘器

湿式除尘器是一种基于空气动力学、流体力学、气液传动等理论，分别利用惯性作用和水雾颗粒将空气中的大小煤尘颗粒进行针对性的一次脱除和二次脱除的设备，具有除尘净化功率大、效率高、占地面积小、运行稳定等诸多优点[8，9]。湿式除尘器还具有吸尘、除尘、净化空气的功能，同时也有排气、排风、通风的功能，集净化和通风换气于一体，净化效率达90%以上，广泛用于物料破碎、筛分、输送、装卸等场所的污染治理。相较袋式除尘器，湿式除尘器结构紧凑、重量轻，安装时可免去基础工程，便于安装、调试、维护，且除尘效率更高。此设备在运行时，要注意保持供水水管有水输入。该设备用于净化介质的洗涤液可以循环使用，煤沉淀物等有价值的物质可以回收再利用。

318号带式输送机机尾处的离心机出风口由于内部负压造成附近空气流动速度快，煤尘量大，在此处安装湿式除尘器后，能很好地吸收出风口的煤尘，以前生产时空气中弥漫的煤尘量大幅降低；121号带式输送机机尾处由于溜槽落差达到5 m以上，导致煤尘量较大，安装湿式除尘器后，溜槽出口的煤尘浓度降至之前的20%以下。

4.3 采用喷雾降尘

喷雾降尘是一种新型的降尘技术，其原理是利用喷雾产生的微粒，由于其极其细小，表面张力基本为零，喷洒到空气中能迅速吸附空气中的各种大小灰尘颗粒，达到有效控尘的目的。该方法对大型开阔范围的控尘降尘效果较好。由于是一种完全雾化效果，不会产生水滴和潮湿的情况[10]。

001号主井给煤机下料口、102号原煤振动筛出料口等位置由于物料水分较低以及大块矸石高频率的碰撞，产生大量的煤尘，工人长期在此岗位工作，对身体健康会产生很大的危害。车集选煤厂在这些位置安装了喷雾除尘装置，由矿井水塔(高25 m左右)提供水源，具有较高压力的水源经过喷嘴成雾状喷出，与物料中腾起的灰尘结合，大大降低了煤尘浓度。

5 治理效果

车集选煤厂通过使用风力清扫器代替传统清扫器，减少了胶带下的粉煤量，从而避免了清扫时引起的煤尘二次污染；通过使用湿式除尘器，实现了对空气流速大、煤尘治理难等场所煤尘的高效处理；通过喷雾除尘实现了物料水分低时的煤尘治理。详见表2。

由表2可以看出，车集选煤厂采用风力清扫器、湿式除尘器以及喷雾设备等措施，实现了对煤尘的综合治理，取得了显著效果。001号给煤机下料口的总粉尘浓度和呼吸性粉尘浓度分别由

之前的19.28 mg/m3、11.56 mg/m3降低到5.72 mg/m3、2.48 mg/m3；102号振动筛下料口降低到了5.98 mg/m3、2.42 mg/m3；318号胶带和121号带式输送机机尾的煤尘也得到了有效的控制。

表2 治理后生产现场粉尘浓度检测结果