煤矿选煤厂超声除尘技术

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1、煤矿选煤厂煤矿选煤厂 综合除尘技术应用综合除尘技术应用 中国矿业大学 汇报的主要内容汇报的主要内容 n n 一一 现状分析现状分析 n n 二二 选煤厂煤尘特性和尘源特点选煤厂煤尘特性和尘源特点 n n 三三 选煤厂粉尘综合治理原理选煤厂粉尘综合治理原理 n n 四四 选煤厂粉尘综合治理系统设计选煤厂粉尘综合治理系统设计 n n 五五 选煤厂粉尘综合治理工业性试验选煤厂粉尘综合治理工业性试验 n n 六六 结论结论 1 1 现状分析现状分析 n矿的原煤水分较低，平均为8.08.5 %，在产品运 输特别是转载过程中产生较大的粉尘，大块煤的 水分更低，平均在4%左右，在破碎过程中产生 的煤尘更大，

2、危及到安全生产和职工的身体健康 。从选煤厂投产至今，还没有就粉尘问题进行过 彻底的治理。 n选煤厂煤尘大，弥散在厂房内外的煤尘不但造成 环境污染，还会影响选煤生产和职工的身体健康 。随着选煤厂的现代化管理和环保要求的愈来愈 高,选煤厂煤尘的防治是亟待解决的课题。 1.2 1.2 除尘的目的、意义除尘的目的、意义 n选煤厂由于煤尘的存在，可产生如下的危害： (1)可导致尘肺病。 (2)可能产生煤尘燃爆。 (3)对选煤机电设备产生不利影响。 (4)对环境及管理的影响。 n本除尘器的目的在于改善选煤厂的空气质量和 劳动环境，有效地提高工人的劳动生产率，保 障工人的身体健康，具有深远的社会意义。 2

3、2 选煤厂煤尘特性和尘源特点选煤厂煤尘特性和尘源特点 n n 通过对选煤厂各产尘点的分析，发现不同类型产尘通过对选煤厂各产尘点的分析，发现不同类型产尘 点的起尘原因互不相同，主要有以下几点：点的起尘原因互不相同，主要有以下几点： (1)(1)原煤水分低，微细颗粒在生产运输过程中不能粘附在原煤水分低，微细颗粒在生产运输过程中不能粘附在 粗颗粒上或从粗颗粒上脱落，分离出来形成粉尘；粗颗粒上或从粗颗粒上脱落，分离出来形成粉尘； (2)(2)现有的喷雾除尘设施未能正常发挥作用，喷水与煤流现有的喷雾除尘设施未能正常发挥作用，喷水与煤流 运动难以同步，喷水量无法控制，水雾捕捉粉尘粒子的运动难以同步，喷水量

4、无法控制，水雾捕捉粉尘粒子的 能力较小，导致降尘效果下降甚至失效；能力较小，导致降尘效果下降甚至失效； (3)(3)个别主要产尘点（如转载点等）未采取相应的降尘除个别主要产尘点（如转载点等）未采取相应的降尘除 尘措施；尘措施； (4)(4)多数给料溜槽落煤高度过大，加大了煤尘飞扬程度。多数给料溜槽落煤高度过大，加大了煤尘飞扬程度。 3 3选煤厂粉尘综合治理原理选煤厂粉尘综合治理原理 n n 3.1 3.1 超声雾化除尘原理超声雾化除尘原理 3.1.1 空气动力学原理 n当含尘粒的气流绕过雾滴时，雾滴捕捉住 气流中尘粒的机率与雾滴的直径有关。雾 滴大时，尘粒仅仅是随绕流绕过雾滴而未 被捕捉。雾滴

5、与尘粒径相近时，更易与尘 粒相撞而捕捉住尘。超声雾化正是应用这 一原理产生50m以下，与微细的粉尘粒径 相近的雾滴来捕获粉尘。 3.1.2 3.1.2 云物理学原理云物理学原理 n n 由于雾滴微细，部分雾滴会在空气中由于雾滴微细，部分雾滴会在空气中 迅速蒸发，使局部密闭空间中的相对迅速蒸发，使局部密闭空间中的相对 湿度迅速饱和。过饱和后的水汽会以湿度迅速饱和。过饱和后的水汽会以 尘粒为核凝聚，使尘粒径不断增大，尘粒为核凝聚，使尘粒径不断增大， 直至落下，形成从直至落下，形成从“ “云云” ”变成变成“ “雨雨” ”的过的过 程。程。 3.2 3.2 超声雾化抑尘系统设计超声雾化抑尘系统设计

6、图3-3 超声雾化抑尘系统设计 1-水箱；2-水泵；3-水管；4-控制箱； 5-超声雾化喷嘴；6-气泵；7-气箱；8-气路 1 2 3 4 5 6 7 8 n n 超声雾化抑尘技术不需要将含尘气流抽出超声雾化抑尘技术不需要将含尘气流抽出 后再加以处理，而是直接将尘抑制在产尘后再加以处理，而是直接将尘抑制在产尘 点，避免了这些影响除尘效果的因素。同点，避免了这些影响除尘效果的因素。同 时，由于雾滴微细，耗水量很少，抑尘后时，由于雾滴微细，耗水量很少，抑尘后 物料的增湿仅在物料的增湿仅在0.10.10.5%0.5%不会给工艺流程不会给工艺流程 带来影响。故具有以下优点：带来影响。故具有以下优点：

7、n n 可简化除尘管理工作。采用超声雾化抑尘，可简化除尘管理工作。采用超声雾化抑尘， 只要将水、压气输送至各产尘点，即可容易只要将水、压气输送至各产尘点，即可容易 地实现整个除尘系统由一个中心控制室进行地实现整个除尘系统由一个中心控制室进行 控制。控制。 n n 抑尘技术无需清灰，避免了二次污染。抑尘技术无需清灰，避免了二次污染。 n n 抑尘系统占据空间很少，降低基建投资。抑尘系统占据空间很少，降低基建投资。 n n 抑尘系统不需要风机、除尘器和通风管道，抑尘系统不需要风机、除尘器和通风管道， 比一般除尘系统节省比一般除尘系统节省30305050投资，安装时投资，安装时 间可减少间可减少70

8、70。 n n 与一般除尘器相比，抑尘技术可节省与一般除尘器相比，抑尘技术可节省5050能能 耗，大幅度降低除尘运营成本。耗，大幅度降低除尘运营成本。 n n 超声雾化抑尘系统结构简单，可靠性好，维超声雾化抑尘系统结构简单，可靠性好，维 修量少，维修费用低。修量少，维修费用低。 3.3 3.3 超声雾化抑尘器结构组成超声雾化抑尘器结构组成 压缩空气 水 3.4 3.4 超声雾化器技术参数超声雾化器技术参数 n n 压缩空气压力为压缩空气压力为0.30.30.4MPa0.4MPa， n n 水压力为水压力为0.20.20.3MPa0.3MPa。 n n 每个雾化器耗气量每个雾化器耗气量0.080

9、.08 0.1m0.1m 3 3 /min, /min, n n 耗水量耗水量0.30.30.5 l/min0.5 l/min。 4 4 选煤厂粉尘综合治理系统设计选煤厂粉尘综合治理系统设计 n n 系统设计采用超声雾化原理和冲击式除系统设计采用超声雾化原理和冲击式除 尘器联合除尘进行粉尘的综合治理。尘器联合除尘进行粉尘的综合治理。 n n 产尘点产尘点178178、179179、201201超声雾化除尘超声雾化除尘 n n 产尘点产尘点237237、504504、562562、231231、236236冲击式冲击式 除尘器联合除尘除尘器联合除尘 n(a)301机尾：由于该地方空间较小，所以

10、集气罩采用侧吸集气罩方式，如图2所示 。 n504前溜槽（503 破碎机上口）和 562前溜槽（563 破碎机上口）， 由于有足够的空 间，可以采用伞 形集气罩，如图3 所示。 n(c)201机尾：考虑到该处的实际情况，拟在机 尾下部的溜槽段设集气罩，把含尘气流吸收至 除尘装置。如图4所示。 n(d)231机头： 由于该处粉尘 大，且有皮带 运输机运输， 故采用半密闭 型集气罩，如 图5所示。 n(e)231机 尾：采用 半密闭式 ，如图6 所示。 n(f)236破 碎机：采 用半密闭 式，如图 7所示。 n n (g)178(g)178、179179、201201采用超声雾化除尘采用超声雾化

11、除尘 技术，设计的产尘点抑尘罩分别如图技术，设计的产尘点抑尘罩分别如图4 4 -74-12-74-12所示。所示。 4.2 4.2 超声雾化抑尘器使用说明超声雾化抑尘器使用说明 n n 超声雾化器正常运超声雾化器正常运 行时的压气压力在行时的压气压力在 0.320.320.35MPa0.35MPa， 水压力在水压力在0.20.2 0.3MPa0.3MPa，如果不在，如果不在 此范围请打开控制此范围请打开控制 柜缓慢调节气、水柜缓慢调节气、水 减压阀至上述范围减压阀至上述范围 。方法是顺时针旋。方法是顺时针旋 转减压阀上方的手转减压阀上方的手 柄压力上升，逆时柄压力上升，逆时 针旋转压力下降。针

12、旋转压力下降。 5 5 工业试验降尘效果分析工业试验降尘效果分析 测试地点测试地点138 138139139237237 使用前使用前 (mg/m(mg/m 3 3 ) ) 全尘全尘 148.6141.4186.8 呼尘呼尘 1817.825.2 使用后使用后 (mg/m(mg/m 3 3 ) ) 全尘全尘 5.25.97.4 呼尘呼尘 3840.455.2 降尘效果降尘效果 (%)(%) 全尘全尘 87.987.486.5 呼尘呼尘 86.385.486.6 工业试验得出的主要结论工业试验得出的主要结论 n n 通过选煤厂综合除尘技术研究项目在选煤通过选煤厂综合除尘技术研究项目在选煤 厂工业

13、性试验结果，各产尘点粉尘浓度的厂工业性试验结果，各产尘点粉尘浓度的 实测对比，可以得出如下结论：实测对比，可以得出如下结论： n n 煤矿选煤厂采用超声雾化除尘技术，原理煤矿选煤厂采用超声雾化除尘技术，原理 先进，除尘系统耗水量小，降尘效果好，先进，除尘系统耗水量小，降尘效果好， 使各产尘点的粉尘浓度平均降低使各产尘点的粉尘浓度平均降低85%85%以上以上 。 6 6 结论结论 n n “ “选煤厂综合除尘技术研究选煤厂综合除尘技术研究” ”课题组自课题组自 20042004年年8 8月至月至20052005年年1212月共一年半的时月共一年半的时 间内，通过理论研究、实验室试验、间内，通过理

14、论研究、实验室试验、 设计、加工、工业性试验等研究方法设计、加工、工业性试验等研究方法 研究成功研究成功“ “超声雾化除尘装置及系统超声雾化除尘装置及系统” ”、 “ “冲激式除尘装置及系统冲激式除尘装置及系统” ”，全面完成了，全面完成了 计划任务书所赋予的研究任务。计划任务书所赋予的研究任务。 n n 国内外首次从理论上研究了超声雾国内外首次从理论上研究了超声雾 化除尘机理及实现方法，为化除尘机理及实现方法，为“ “选煤厂选煤厂 综合除尘技术研究综合除尘技术研究” ”的研究成功提供的研究成功提供 理论依据。理论依据。 n n 选煤厂综合除尘技术研究采用超声选煤厂综合除尘技术研究采用超声 雾化除尘技术对生产作业无任何不雾化除尘技术对生产作业无任何不 利影响。装置的结构简单，尺寸及利影响。装置的结构简单，尺寸及 重量小，坚固耐用，加工制造容易重量小，坚固耐用，加工制造容易 ，运输、拆装、操作、维修方便，运输、拆装、操作、维修方便， 无需专职操作和维修人员。无需专职操作和维修人员。 n n 通过工业性试验证明了选煤厂综合通过工业性试验证明了选煤厂综合 除尘技术降尘效果好，达到了项目除尘技术降尘效果好，达到了项目 预期的目的，各产尘点粉尘浓度平预期的目的，各产尘点粉尘浓度平 均降低了均降低了85%85%以上，获得了较好的以上，获得了较好的 社会经济效益。社会经济效益。