广东省粤泷发电有限责任公司 广东罗定 527200
摘要：本文根据贮煤场干煤棚喷雾明显超标的实际情况，提出了在煤场采用多动盖、下动盖、可伸缩移动盖等新型高压除尘系统以减少煤尘污染。本系统具有用水量小，运行费用低，除尘效果好，易于维护等特点。
关键词：高压喷雾降尘系统；降尘效果；储煤场
引言
随着我国煤炭行业的不断发展下，我国机械化程度在煤炭中的应用越来越多，其主要原因是由于煤场在生产工作过程中的粉尘越来越多，再加上作业条件越来越恶劣，对环境造成的危害越来越大。长期以来，煤场静压喷雾综合防治措施不能满足生产需要，给职工的安全和健康造成了严重影响。煤矿必须探索新的除尘方法，以有效降低煤场粉尘浓度。
1.企业储煤场现状
受物流作业、现场装卸、风场等因素影响，煤厂储煤区空气中碳含量普遍较高，极易引起尘肺病，危害工人健康，甚至引发碳爆炸，这一现象的发生给煤矿安全制度带来了隐患。另外，碳粉尘的流失会对企业、资源和环境造成巨大的经济损失。煤的储存和运输系统由于其储运系统简单、投资少等特点，目前在实际应用中已得到广泛推广。储煤库储存，上部输送带直接卸煤。高差较大的煤体会产生大量的碳，从而给整个煤厂带来环境污染。如图1所示。
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图1 贮煤场干煤棚现场
2.高压喷雾系统工作原理及工作过程
2.1高压喷雾系统工作原理
贮煤场煤尘污染的主要原因是采煤和堆煤的巨大冲击，以及气流摩擦和煤快速下落的作用。喷雾除尘系统将发动机罩内的尘点密封，然后通过喷嘴将大量的水从喷嘴中喷出，形成大量快速细小的水粒，经过与尘粒碰撞、结合后，湿润润化，使之沉降，增加系统在工作过程中的除尘效率，增加对尘粒的控制速度。一般来说，水雾由于蒸发过快而不能达到被测尘粒的大小，因此可以提高除尘效率。在实际除尘过程中，由于水雾颗粒太小，造成水雾迅速蒸发，影响了喷雾降尘技术的应用效果。
2.2系统具体工作过程
带式输送机是从上活盖入口卸煤，然后通过下煤通道将煤块卸到煤仓，由上活盖、伸缩式活动盖和下活盖组成下煤通道；当上活盖到达一定高度后，雷达料位仪将测得的料位信号传给同步提升装置，同步提升装置带动上活盖和下活盖在钢丝绳上下移动。带式输送机在进行工作过程中，其系统可以进行左右移动，从而进行对粉尘的实施监控，以达到反馈信号浓度的作用，通过控制电磁阀的开关，调整喷射装置的喷射量，从而达到降尘、节水的目的。
3.储煤场运煤系统组成
我公司的输煤系统采用计算机与可编程序控制器相结合的工业自动控制系统。每台炉有2个煤仓，共4个煤仓，各仓贮煤量约300吨。运煤系统共有#1--#6共6路带式输送机运煤。带式输送机皮带宽度为B=1000mm500t/h，带速2.0m/s，带式输送机为双路布置，一路运行，一路备用。
（1）供水系统主要包括水箱，水泵及管道。带式输送机的两端设置水槽，并与之同步移动。可用消防管道供水，为防止冬季结冰供水，水箱中应加入一定比例的冷却液或加热保温。
（2）落煤道盖由上、中、下三层组成，与带式输送机同步运行，能沿提升系统的方向进行伸缩或缩短，即上下移动，以满足不同位置、不同高度煤层下煤的需要，实现软材料、钢环、钢链组成的落煤道盖。
（3）喷雾系统主要由上环保护和下环保护两大部分组成。每个喷雾系统上有两部分组成，上环喷射装置安装在活动盖上，其喷嘴沿水平方向安装，主要用于润湿松散煤粒和防尘；下环喷射装置安装在活动盖上，其上喷嘴沿水平方向安装，其下喷嘴垂直向下安装，落煤量和堆煤量同时增加。另外，在机罩上部安装了粉尘传感器，实时监测粉尘浓度。利用碳浓度控制电磁阀的开启和关闭，实现了喷气流量和喷气流量的自动调节。
（4）升降系统由同步升降装置、线材截面和雷达横切机组成。雷达平刀安装在下边帽的中间。煤堆到达下动盖设定高度后，料位计向提升系统发出信号，提升系统中的同步提升装置启动，带动伸缩式移动覆盖和下移动覆盖，在钢丝段上下移动。
4.试验所用高压喷雾燃料系统概述简介
我公司贮煤场为一个干煤棚，干煤棚长度为267.2米，跨度为39米，煤堆堆高为9量约4.79万吨，能满足我公司2×135MW机组约20天耗煤量。干煤棚内卸车线可一次停放18节车皮，其下方设置有双侧缝隙煤槽，长度为195.贮存煤量约2900吨。缝隙煤槽上方共有4台跨度为37.5米，起重量为10吨的桥式抓斗起重机。缝隙煤槽底部#1A、B皮带，每条皮带配置有二台门式叶轮给煤机，每台给煤机出力为4.5为配合卸、上煤工作，配有2台TY230B型推煤机，2台WA380-3型装载机。
5.防尘现状及存在问题
（1）由于煤场铲运机车轮的作用，造成地面非常不规则，作业过程中产生大量灰尘。风级23，冬季风向西北，风速最低，环境复杂。
（2）冬季气温较低，管道堵塞，不但会损坏设备，而且会严重影响除尘。
6.现场试验情况
三支喷枪安装在储煤场东西路和101输煤皮带机煤层。一座高约10~15米的喷枪塔，用于提高喷枪高度和有效覆盖喷灰。在泵房中设置增压泵用于能源工业，软启动装置全部采用美国进口。由于地形复杂，管道移动困难。管线埋深为1.2米以上。冬季气温较低，聚氨酯保温材料会暴露于地面管道。为防止管路及注射枪结冰，自动系统设有温度调节装置，以了解系统冬季的运行情况。
（1）雨天感应系统。在进行雨天实验过程中，雨天感应系统就达到了控制煤炭含水量和降尘的目的，可以在雨天向 SPS控制系统发出关机信号。一般而言，控制系统编程后，功能正常。可以提高工作效率，避免浪费水资源。
（2）喷雾降尘系统。本控制系统由两部分组成，一部分为手动控制系统，主要用于系统调试和维护；另一部分为自动控制系统，主要是德国可编程控制器和最软式自动控制整个系统，按所设定的程序运行，系统可设置多个程序，随机设定时间参数；根据系统在不同季节、不同气候条件下的运行要求，可实现无人自动运行。主控室配有遥控器，随时可用，并有信号指示器显示运行状态，使操作者可以随时监控系统的运行状态。
（3）降尘效果对比。高压喷雾降尘技术在使用过程中，主要包括高压喷雾降尘技术和静压喷雾降尘技术两种，其中的供水参数、机组后部驾驶座的除尘浓度，以及在煤储层作业时铲运机转运点和相邻办公场所的测量见表1。
表1 两种降尘方式供水参数对比表
从表1可以看出，平均用水量由原来的147.3 L/min减少到63.8/min，降幅为57%，而平均用水量从0.5 MPa增加到1.5 MPa，比原来的用水量翻了一番，既保证了注水压力，又提高了除尘效率，节约了水资源。通过采用新型喷雾抑尘器，可使煤场粉尘浓度明显降低，生产条件和周围环境明显改善。
7.高压喷雾系统应用的预防措施
为了有效的解决储煤场污染问题，我国很多研究学者进行了研究分析。如在煤仓带口内或周围设置喷雾系统、雾罩降尘等。尽管降尘效果很好，但会造成湿度高、可见性差、影响操作人员的操作，而且耗水量大、维修困难。集尘法后期一次性的投资和维护成本比较高。防风抑尘还可以用来控制石材粉尘的污染，但不适用于封闭煤矿，降尘效果不好。因此，现阶段，在储煤场中应用的喷雾除尘系统，可以有效的控制粉尘，从而提升员工工作环境，减少煤炭浪费，增加资源使用率。
为改善该卸煤时的煤尘污染问题，在带式输送机的左右两端各装设1套移动式喷雾降尘系统。使用时，煤由卸煤斗处卸至移动式带式输送机上，移动式带式输送机的输送带向左或向右转动，将煤通过左侧或右侧的移动式喷雾降尘系统卸至储煤场。使用该移动式喷雾降尘系统后，储煤场内煤尘浓度将显著降低，除尘效率可达 95%以上，工人作业环境将得到明显的改善。
结语
综上所述，采用高压喷雾除尘系统进行应用试验，与传统的静电除尘方式相比，具有除尘效率高、作业环境改善、用水量少、粉尘浓度高、节水、运行费用低、除尘效果好、维护方便等优点，具有广阔的应用前景。
参考文献：
[1]邹常富.储煤场粉尘监测与防治技术研究[J]. 现代矿业，2019（09）：227-229
[2]张庆芳.高压喷雾降尘系统在储煤场的应用[J].科技情报开发与经济，2007（30）：281-282.