选煤厂采暖通风除尘系统设计分析

2021-07-20于建敏

探索科学(学术版) 2021年6期

于建敏

青岛新纪元检测评价有限公司山东青岛 266100

前言:低温环境下含水原煤及产品煤冻结问题的规避属于选煤厂工作重点,选煤工艺的正常开展直接受到影响,因此集中供热采暖在选煤厂中广泛应用。为保证选煤厂采暖具备更高的能量利用效率并保证通风除尘效果达到预期,针对性的设计优化极为关键,选煤厂的安全生产环境将更好形成。

1 选煤厂采暖系统设计路径

1.1 输煤栈桥设计作为选煤厂中重要的工业建筑,其主要结构形式由钢桁架与彩钢板围护组成,行人通道与检修通道设置于输煤胶带两侧。输送湿煤与干煤栈桥需采用不同的室内采暖温度设计,分别为8℃、5℃。对于倾角不同、长短不一、形式多样的输煤栈桥来说,具体设计需结合结构和形式特点。以倾角小且长度短的输煤栈桥为例,其供回水量和采暖负荷均不大,室内采暖系统水力受到的输煤栈桥倾角影响也较小,具体可选择上供上回异程式系统设计,供热管接入连接较高建筑物采暖系统,同时连接该建筑物的回水管,以此减少接口数量,室外管网的运行管理及布置便利性将大幅提升。如地区冬季室外温度较高,可装设管道于输煤栈桥通道一侧,输煤栈桥的防冻要求可基于管道散热满足,这种方法具备投资低、空间节省、安装简便、不占据通道等优势,在现实中的应用较为广泛。

1.2 转载点设计转载点用于连接输煤栈桥,设置有吊装设备横梁和安装门,室内管道布置可能对二者产生影响。对于在转载点开展煤炭转运的输煤胶带来说,原煤转运时如存在7%以下的水分很容易起尘,作业人员健康会受到严重危害,因此需要设置喷雾抑尘或负压吸尘于输煤胶带机尾落煤处与机头处。如采暖系统采用上供下回式单管顺流系统,受逐层递减的支管内供水温度影响,该系统存在较小的散热器供回水温差。考虑到多数时候输煤栈桥转载点属于其连接“高点”,因此可选择独立采暖系统设置于转载点,通过对转载点各层热媒流量的灵活调节,供回水设计温差的充分利用即可顺利实现,散热片散热量也能够有效提高,该采暖系统在需要通风补热空间的应用价值极高。但由于阀门和管材优良增加,具体选用应开展技术经济对比。如喷雾抑尘设置于原煤落煤点,热水采暖系统可采用上供下回单管顺流式设计,该设计的施工安装较为方便。

1.3 筒仓设计产品仓或原煤仓底层存在数量较多的给煤机,扬尘很容易在落煤处出现,通风、除尘必须得到重视。筒仓内因原煤形成的气体瓦斯很容易在顶部集聚,排风装置的针对性设置也不容忽视。煤仓的仓下通风、负压吸尘、排风使得大量排风补偿热产生于仓下,传热系数较大的钢筋混凝土会导致较大的仓下采暖热负荷出现。如采暖负荷无法由散热器采暖系统满足,可开展暖风机与散热器联合供暖,二者应相互独立,无开窗处的暖风机布置可结合热气循环需要,散热器需选择中心高度较高的类型。为降低能耗,本文建议在高大筒仓顶层采用分区采暖技术进行采暖,按照高低两区划分筒仓,管网压力用于低区,高层建筑直连设备设置于高区,低区采暖系统与高区采暖系统直接连接。静压隔断器设置于总回水管,实现低压区和高压区隔绝,系统安全运行能够得到保障。在分区供暖形式下,电耗量降低、锅炉房水泵投资减少、管网压力有效利用、运行成本节约均可顺利实现。此外。对于大跨度空间厂房,采暖系统设计还需要关注采暖负荷在底层的适当增加,辅以CFD模拟技术开展暖风机与散热器选型与布置的优化,采暖设计的实用性将更好得到保障。

2 选煤厂通风除尘系统设计方法

2.1 设计思路基于选煤厂构成,应设置除尘装置于原煤筛分与转载设备处,为规避除尘滤袋失效问题,保证选煤厂安全运行,避免除尘滤袋失效问题出现,除尘不应选用干式布袋除尘机加吸尘罩的传统方式,具体可设置喷雾抑尘装置于原煤落煤点。通过喷雾装置与原煤输煤胶带联锁,输煤过程中喷雾装置持续喷雾即可实现落煤点粉尘抑制,这一过程能够同时湿润输煤胶带上的煤粉,气流卷起煤粉尘的情况也能够有效抑制,具体设计需保证原煤筛分的分级效果不会受到喷雾抑尘影响。对于分级筛,抑尘方式可采用高效脉冲清灰除尘机和整体密闭式吸尘罩,处理后的含尘空气可向室外排放。考虑到排出的风量在除尘过程中较大,筛分车间冬季的适当补热也需要得到重视。

2.2 具体方法在选煤厂通风除尘系统设计实践中,应优先设置自然通风,以此将仓内瓦斯尽可能排出,如设置通风口于筒仓顶部,该通风口需设置防雨百叶。在自然通风无法满足生产需要时,可设置通风机于仓上进行强制排风,该设计可同时结合仓顶除尘器,并基于0.5～1.0次/h的频率和煤仓容积计算排放量。对于较为密闭的仓下空间,为规避瓦斯积聚、通风不良等问题,可设置壁式通风机于仓下空间上部,按照2～3次/h控制通风次数。长距离输煤地道与地下受煤坑的机械通风装置也需要科学设置,并按照15次/h、12次/h控制换气次数,受煤坑的机械排风采用加风管的排风机实现,通风井采用自然进风方式。如输煤地道距离较长,通风方式应选择隧道射流通风机接力,较短的可选择排风机加风管或自然通风。