浅谈防尘罩、水膜除尘在输煤系统的应用

浅谈防尘罩、水膜除尘在输煤系统的应用

陈新

陈新中煤龙化化工公司154854

摘要对选煤厂安装在输煤系统1号皮带尾部处的防尘罩和的水膜除尘设备进行测试。结果表明，当防尘罩单独使用时除尘效率较低，仅有28.2%；当防尘罩+水膜配合除尘时，车间粉煤尘的质量浓度仍达不到国家标准。经对该除尘设备采取改进措施后，防尘罩的除尘效率由28.2%提高到98%，车间粉煤尘的质量浓度达到了国家标准。

关键词输煤系统粉煤尘污染治理

1．引言

选煤厂于1993～1994年相继全部投运以来，与机组同时配套用于治理输煤系统粉煤尘的除尘设备，由于各种原因未能投入使用，致使该系统运行时粉煤尘四处飞扬，车间呼吸性粉煤尘的质量浓度高达约400mg/m3，造成生态环境的严重污染。为创造一个安全、文明的生产环境，选煤厂选择在输煤系统的1号皮带尾部安装防尘罩和水膜等除尘设备。因此对该除尘设备进行了有关的试验研究。

2．尘源的产生和防尘罩与水膜喷咀的除尘原理

输煤系统的尘源主要是输煤皮带转接运煤和原煤破碎，（即输送和破碎大块原煤)使煤的落差增大，流动压力增加，振动增大，煤的粒度变小，产生大量扬尘造成的。根据尘源产生的原因，采取的除尘措施是在尘源处安装由防尘罩、水膜组成的除尘设备进行除尘。其除尘原理是：使用防尘罩改变尘源处的压力、流速，即通过防尘罩的增容降压作用，使含尘气流减速，降低粉煤尘的密度，相当于降低了漏斗和导料槽出口的粉尘的质量浓度，从而达到减少粉煤尘对车间的污染。与此同时，利用安装在防尘罩内的引风到水膜过滤器进行喷水雾化，水雾把扬起的粉尘复盖，捕捉防尘罩内的粉尘，最后使捕捉到的粉尘与皮带上的原煤一起送至储煤仓，达到清洁环境的目的。

3．防尘罩与水膜配合对除尘效果的影响

（1）由于防尘罩的结构是影响除尘效果的主要因素，其因素包括防尘罩的长度、入口和出口处的流通截面大小等。所以，这些主要因素便成为提高防尘罩除尘效果试验研究的主要内容。方法是，对原安装的防尘罩单独使用时的除尘效果进行鉴定，然后找出存在问题，并采取措施进行改进。

原防尘罩单独投入运行时对其进行测定，防尘罩的除尘效率仅为28.2%，此时的车间粉尘质量浓度平均值仍高达349.2mg/m3，超出国家标准34.9倍。分析其原因主要是，防尘结构不够完整，罩出口处流通面积过大，粉尘毫无阻力地自由外扬。

针对存在问题，采取在罩出口处加装软质挡尘帘的措施。措施实施后，防尘罩的除尘效率有明显提高，防尘罩能有效地控制了粉尘的自由外扬，大大地降低了车间粉尘的质量浓度。测定结果表明，改进后的防尘罩单独使用即不喷水时，其除尘效率由改进前的28.2%提高到95.5%；车间粉尘的质量浓度降低至22.2mg/m3，但仍高于国家标准10mg/m3。

从防尘罩的结构研究表明，安装在试点处的原防尘罩的长、高适宜，其长度7.5m，共5节，每节长度为1.5m。但从防尘罩的出口面积(约0.7m2)看，其面积过大。所以防尘罩单独运行时其除尘效率较低，车间粉尘的质量浓度不达标。

为了取得较好的除尘效果，让防尘罩配合水膜来除尘，即用引风机捕捉罩内的粉尘，使防尘罩出口处的粉尘质量浓度降低到最低限度。对在防尘罩内强力吸入的粉尘，进口的气流沿着切线方向引导到除尘器内，水在上部有喷嘴沿着切向方向喷出。由于进口气流的旋转作用，在除尘器内表面形成一层液膜，粉尘在离心力的作用下被甩到筒壁与液膜接触而被擈集，他可以有效防止粉尘在器壁上反弹冲刷等引起二次粉尘，从而提高除尘效率。通常可达90%-95%。

（2）除尘器筒体内壁形成稳定、均匀的水膜，是保证除尘器的正常工作的必要条件，因此必须保证满足以下要求：

1、均匀布置喷嘴，间距不宜过大约300-400µm。

2、入口气流速度不能太高，通常15-22m/s。

3、保持供水压力稳定，一般要求在30-50Kpa，最好能设置恒压水箱。

4、筒体内表面要求平整光滑，不允许有凸凹不平既突出的焊缝。

二、安装喷咀的间隔距离、喷咀的个数、喷咀离皮带煤层的高度、喷咀的用水水压和水量对除尘效果的影响进行了试验研究。具体的做法是，对安装的原防尘罩和喷咀，选择不同的水压，投入不同位置的喷咀和改变喷咀个数，进行下述试验。

按原防尘罩和喷咀的布置方式，选择水压为0.2MPa，分别投入1个、2个喷咀进行喷水除尘试验。测定车间粉尘的质量浓度，均不符合国家标准。

分析认为不达标的原因是，喷咀与防尘罩的配合尺寸不好，喷咀离煤层的高度计算不准确。因此重新调整了安装在防尘罩内喷咀的高度，并在防尘罩的出口处多安装了一个喷咀。

上述措施实施后，重测其车间粉尘的质量浓度，得到以下的结果：①防尘罩+喷咀配合除尘时，当水压提高至0.25MPa，投入一个喷咀，车间粉尘的质量浓度仅有4.0mg/m3，低于国家标准。

4．除尘器的脱水装置

防止气流把液滴带出除尘器，对保证除尘系统运行具有重要意义，通常的脱水装置有重力脱水、惯性脱水、旋风脱水等，在选用脱水器时处理要考虑脱水效率外，还要考虑阻力的大小，脱出的液滴大小。脱水和阻力比例要调节平衡。

脱水器可以设于除尘器的内部（气流出口处）也可以和除尘器分开单独的设备。只要除尘器的实际处理风量在规定设计范围内，一般不会发生带水现象，发生带水现象大多是选用风机过大引起。

5．结论和建议

①改进前的防尘罩，不喷水单独使用，或与喷咀配合除尘时，车间粉煤尘的质量浓度均未能达到国家标准。

②通过对原防尘罩改进和对水膜除尘进行调整后，防尘罩和水膜配合除尘时，水压控制在0.20～0.25MP时，粉尘的质量浓度可达到或低于国家标准10mg/m3。除尘设备改进效果良好，环境效益显著。

③采用防尘罩+水膜除尘时，建议其喷咀的水压控制在0.25MPa，投用一个喷咀，且安装光电控制装置自动控制用水，使皮带有煤时喷水，无煤时不喷水，在光电控制装置之前，运行值班人员应定时检查除尘用水压力表，设法保证除尘用水正常和水压稳定，以确保喷咀的雾化效果，使车间粉尘的质量浓度达到国家标准。