输煤皮带机转运点防尘方法的分析

路钦　王旭　孙好君

摘  要：该文主要阐述了南阳鸭河口发电厂车间工作输煤皮带机产生的粉尘污染对人体呼吸道的危害特点，以及输煤皮带机转运点有粉尘产生的具体原因。并就产生原因加以分析，提出了当前车间输煤皮带机转运点的主要防尘的两个方法——负压防尘和正压防尘。以及施行负压防尘和正压防尘此两种方法存在的问题，以此拉开了该文的研究之路。

关键词：沉降率  吸入性粉尘  诱导风

中图分类号：TD714    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）08（a）-0068-02

1  在呼吸系统的沉降率

颗粒小于10μm的粉尘，很难通过肉眼进行分辨，其也是不可见粉尘，并且不可见粉尘本身的沉降速度非常慢，也被称为飘尘。径粒大于10μm的粉尘（通常活力“径粒二字）其几乎都能够被鼻毛粘液截获在身体外。2.5～10μm的粉尘，绝大部分也会被鼻腔、喉头气管以及支气管上面的纤毛以及分泌液截留，并且，这些粉尘也会通过打喷嚏以及咳嗽等方式排出来。小于5μm的粉尘，会深入到肺泡中去，除了0.4μm左右的一些粉尘能够被排除一部分，绝大部分会留在肺泡中成为显微组织，这会导致呼吸功能出现障碍，从而得各种病。有人对矽肺死者肺部进行了研究，发现其肺中占86%的是直径小于1.6μm的尘粒，所有的尘粒都小于3.2μm。并且粉尘的直径越小，其会在空气中停留更多的时间，人们也更容易将其吸入到肺部中去。所以直径在5μm以下的粉尘被称为吸入性粉尘。其表面的活性也比较大，能够进行金属离子以及气体的吸附。

2  粉尘产生的主要原因

（1）诱导风引起的粉尘。煤流从一段皮带进入到下段皮带中去的时候，有些空气会随着煤流进入到防尘罩中去，这便形成了诱导风。诱导风的数量和煤块大小、煤量以及落差等多种因素有关。诱导风在导料槽（也是防尘罩）的减速，使导料槽内压力增加为正压而向外冒尘。（2）物料在下落过程相互碰撞，以及物料与其他物件的剧烈碰撞而形成的爆破式扬尘。

3  负压防尘与正压防尘

一般情况下，为了对粉尘外溢进行控制，往往会把转运点的防尘罩罩起来。对于出现的诱导风一般会选择两组方式来排出：一种是用风机抽走，经过净化器之后将其排出去，这种方式工作的时候，罩内的压力是负压，所以被称为负压防尘。另一种方式则是在罩内进行空气的净化，一般选择荷电除尘、喷水喷雾以及旋风分离的方式，净化后空气会冲防尘罩周围和皮带机接触不严密的位置以及煤流出口中排出，会直接进入到室外中去，这种方式工作的时候，罩内呈现出微正压，所以又被称为正压防尘。这两种方式都能够控制粉尘的外溢，但是无论选择哪种方式净化效率都不可能达到百分之百。有些飘尘是看不见的，会不断排出到室内中去，让其浓度超标。这些飘尘给人造成的危害是非常严重的。很多发达国家已经禁止通过正压来进行防尘。但是我国很多电厂还是选择罩内正压防尘的方式来进行防尘，这种方式存在的愿意在于人们总会觉得眼不见为净。对于那些不可见的粉尘并没有一个正确的认知。其次是没有涉及到負压防尘设计，其效果较差，这也导致了人们不得不用比较简单的方法来喷水防尘。但是，喷水法这种方式不但无法解决室内吸粉尘超标问题，还会给电厂经济运行造成很大的影响，每喷入1kg水锅炉就要损失2500kJ（约600cal）的热量。有时还会影响系统的干燥出力或导致原煤仓棚煤等。所以，当前的主要任务是寻求负压防尘的合理设计，逐步淘汰正压防尘。

一个良好的负压防尘设计应达到以下指标。

（1）防尘罩无外泄，即既无可见粉尘也无不可见粉尘逸出，确保室内空气含尘不超标（低于10mg∕m3）。

（2）排向室外的空气含尘浓度符合“环保”要求（当排入高度大于30m时，应低于200mg∕m3，排放高度小于30m时，适当减小此浓度）。

（3）在确保以上两条的基础上，从罩内抽出的煤粉，越少越好，即要尽量降低抽风量和抽出空气的含粉浓度，这不仅可以降低风机、除尘器容量，减少设备投资，也可以减少煤量损失。

（4）越少进行设备维护越好。但是就当前而言，负压防尘是无法做到这点的，其存在的故障比较多，甚至很多电厂都弃之不用，甚至很多还是选择喷水正压防尘的方式。室内粉尘超标严重，很多粉尘会沉降到地面上，每天都必须多次用水进行地面的冲洗。甚至我们可以说，只要是场所每天都需要通过水来进行冲洗，那么室内含尘浓度都是超标的。

4  负压防尘应走出设计误区

负压防尘设计者，基于这样一种思想：抽风量如小于诱导风，罩内空气量越积越多，形成正压，是肯定要入外漏风的。而抽风量越大，罩内越容易形成负压，往外漏风漏粉的可能也就越小。于是就根据不同皮带宽度，不同输煤量，推荐了一些抽风量，作为选择风机、除尘器以及计算抽风管直径的依据。这些推荐值显然是偏大的。验算表明：有的电厂大3～5倍，有的甚至大十来倍。进入罩内的空气大部分不是落煤带下来的诱导风，而是因罩内负压过高从落煤管上部或其他不严处吸进来的空气。进、出罩的风量是相等的，抽的多进的也必定多。由于进入罩内的风量过多，罩内气流的水平流速就高（一般达10m∕s左右）而抽风管入口处的流速为防止大颗粒抽出，是按1～3m∕s设计的。以10m∕s左右流速水平的气流不可能全部向上90°弯，进入3m∕s以下入口速度的抽风管，受到惯性作用的影响，部分气流冲出防尘罩是必然的，并且煤质量远远超过空气，所产生的惯性也更大，很容易出现冲出的情况，这便是负压防尘取得效果较差的重要原因。这也直接说明并不是抽风量越大取得的效果越好。

对于一般皮带转运点而言，只要可以将抽风量降下来，把罩内气流水平控制好，让其运行速度和皮带接近，就不会出现喷粉的情况。但是对于一些比较特殊的转运点，比如碎煤机等，其诱导风量往往会比较大，若是仅仅重视抽风量的下降，那么正压很容易出现，不但会前段冒粉，不严密的位置也会漏粉，面对这种情况必须采取措施来将诱导风量降低，然后再进行抽风量的减少，确保抽风量多余诱导风，这样不但能够确保罩内的水平流速合适，粉尘也能够避免。

5  结语

据了解最近有人发明了自循环除尘器（ZXH型），据其说明书介绍，不需动力，将煤在落煤管内部运行产生的诱导风吸入除尘器后，进行分配、扩容、消力、离心除尘，然后把风送回落煤管。如此周而复始进行自动循环达到除尘的目的。我们认为这种除尘器不用电、不用水，全靠自然循环，结构简单，几乎没有维护量，好处很多，但室内排放结果尚需进一步证实。不管怎样，他为我们提供了一个怎样消减诱导风的好思路。某从事此项研究的机构有人主张的办法是，把诱导风降下来，使抽风量降到现水浴式除尘器推荐值的1/10，其实是一种自动循环与动力抽风相结合的方式。我们认为这是一种目前比较好的办法，既大大减少风机及除尘器的容量和投资，也使煤量损失降到了最小程度，同时也大大降低了排水、排风和噪声带来的二次污染。最后还应一提的是，最好、最可靠的办法莫过于与粉尘隔离。因此，我们时刻不能忘记积极寻求新技术，为早日实现远方监控、人机分离而努力，到那时也许我们这项工作的重点将由怎样除尘转变为怎样防尘，从而更合理有效地保护工作人员免受粉尘的危害。

参考文献

[1] 张光玉，詹水芬，张晓春，等.港口散货粉尘污染防治理论与技术方法[M].北京：人民交通出版社，2009.

[2] 李永刚.火力发电厂燃料系统理解与分析[J].广东电力，2008（1）：156-157.