干雾抑尘在输煤中的应用

干雾抑尘在输煤中的应用

耿高峰

北京石油化工工程有限公司西安分公司 陕西 西安 710075

摘要：运煤系统产生扬尘对员工健康及企业安全生产及文明形象有着深远影响。加大运煤中除尘研究与应用至关重要，干雾抑尘系统是现阶段输煤过程中最为行之有效的降尘措施，可以有效控制生产过程中产生的污染，降低治理难度，极大地缓解煤尘在设备、桥架等部位的堆积，降低火灾爆炸安全生产隐患，保证企业发展水平稳定提升。

关键词：干雾抑尘；除尘；输煤；应用

粉尘污染是现阶段电厂电力系统生产过程中输煤常见情况，由于系统在运行过程中煤炭颗粒造成粉尘颗粒聚集在空气中，不仅影响了工作场所的环境同时对影响了工人们的身体健康。微米级干雾抑尘技术目前被广泛应用到输煤过程中，该种技术与常规的干式除尘方法具有一定差异，这种差异主要体现在其除尘效率高可有效节约能源，输煤过程中保持良好环境，降低粉尘对施工环境的影响以及人体的危害。文章以粉尘的危害进行分析，讲解干雾抑尘除尘应用原理以及应用优势。

1. 前言

煤尘污染是现阶段输煤系统在运营生产过程中亟待解决的问题。粉尘颗粒散播在环境中，不仅影响工作环境同时影响身心健康，并对安全生产运行有一定的影响。《火力发电厂运煤设计技术规程第1部分：运煤系统》及《火力发电厂运煤设计技术规程第2部分：煤尘防治》等标准规范不断的升级修订，对作业环境中的煤粉尘浓度控制指标越来越严苛。对设备的安全运转也起到了深远的影响。

2. 煤粉尘的产生的原因及危害

2.1煤粉尘产生的原因

（1）煤炭在运输过程中表面的水分散失，运输过程中的振动与摩擦促使煤炭颗粒表层脱落，形成粉尘。

（2）在输送、筛分、破碎及转运等过程中的落差在溜槽内形成诱导风，在物料连续对皮带的冲击产下，生成大量的粉尘。

（3）设备密封不严，导料槽缝隙过大，皮带老化及跳动大，设备振动大等部位均可产生粉尘。

2.2煤粉尘危害

（1）引发安全生产隐患。灰尘聚集在空气中，形成一定的粉尘，易造成机器运作产生异常影响其性能，还会导致设备元器件失灵情况；煤尘浓度累计到一定程度，在遇到外界火源，会发生粉尘爆炸。

（2）损害身心健康。粉尘会通过呼吸道进入员工体内，容易造成出现肺部职业病。

（3）影响作业环境卫生。煤尘沉降或浮于输煤设备、栈桥、转运站等各个部位，影响环境卫生，损害健康；煤尘从窗口、吊装口扩散到室外，还影响室环境。

对于提高输煤系统的安全性，环保管理水平，降低生产经营风险，已是企业作为安全文明生产的重点。针对目前企业中选用的众多抑尘系统活装置，干雾抑尘除尘是现阶段输煤或成中应用于粉尘清理的重要方式之一。

3. 干雾抑尘原理

干雾通常是指水滴颗粒直径＜10μm的水气混合体。干雾粒径越小、数量越多，比表面积越大，与粉尘颗粒接触、吸附、聚结的概率就越大，抑尘效率越高、抑尘效果也越好；干雾粒径大，且与粉尘粒径差别较大，则干雾与粉尘颗粒接触机会少，仅随干雾颗气流运动，无法达到抑尘除尘的目的。

干雾被高速的气流送到起尘点，部分干雾滴迅速蒸发，使起尘点局部空间的相对湿度达到饱和，形成浓密的雾池。干雾与粉尘颗粒进行碰撞后，进行凝聚，粉尘颗粒团的直径和质量不断增长，直至聚结成较大较重的粉尘团并在自身重力的作用下沉降，从而达到抑尘的效果。

4. 干雾抑尘系统的组成

干雾抑尘系统多采用模块化组配。由干雾主机，水气分配器，喷头总成、水器连接管、保温系统等部分组成。以单流体及双流体为代表。

4.1单流体干雾系统

单流体干雾是以水在高压的作用下，在喷嘴处喷射成水雾滴对产尘点进行覆盖。高压水对喷嘴造成磨蚀，对水质的洁净度要求高。水压不足时干雾成雨点状，易喷成线状水流；对可吸入性粉尘的抑制效果并不理想，运用较少。

3.2双流体干雾系统

双流体干雾是在单流体的基础上加以改进，增加压缩空气配套设施，压缩空气和水按照配比混合到雾化喷头，由压缩空气冲开水气雾化喷头的弹簧后进行加速，将水吸入水气雾化喷头加速震荡室进行破碎，从而产生干雾喷射流，并作用于扬尘点，喷射流同空气的接触面积大，蒸发率高，起尘区域的水蒸气能够在短时间内饱和，充分抑制了粉尘的外溢，达到抑尘目的。

（1）干雾主机

干雾主机内含电路、程序控制、辅助、流量控制等单元组成，防护等级一般不低于IP54，噪声距设备1米处噪声不高于65db。

电路集合了可编程逻辑控制器、保护电路、继电器以及与它们相关的元器件。主机通常可以为用户提供自动和就地操作；在自动操作模式时，可自动接收远程触发信号而启停；就地时，操作者通过按钮执行动作。

辅助单元是将外接水源净化到要求的标准，主要为过滤器、控制阀、管道吹扫阀和压力传感器。

流量控制调节空气和水的压力及流量。并通过水气分配器分配到各个喷头。

（2）末端雾化器

将送来的气、水转化为干雾，根据控制指令喷向抑尘点。雾化器可防止撞击，并具有自净功能。通常采用304不锈钢棒材加工而成，能够耐腐蚀磨损及冲刷。

（3）雾化控制器

实现水、气、电主管线与喷雾箱/万向节末端雾化器的总体，采用PLC控制各末端雾化器工作。由气、水管路控制阀组，气、水管路压力表及电磁阀箱等组成。

（4）水气连接管线

水、气连接管线是将主机、末端雾化器、雾化控制器、储气罐、水源等用不同管径的管道按要求连接起来。进入主机前的给水、压缩空气管道可采用热镀锌管；从主机出来应采用不锈钢管道；以免管道脱皮堵塞喷嘴。

水管道系统设置吹扫阀，在停止使用或者停车检修时，向供水管道内施加压缩空气，可将水管道内残余水吹除。

（5）伴热及保温

为保证冬季能够正常工作，北方地区一般配套电伴热与保温设施。电伴热带分布在所有水管、喷雾器成；当环境温度低于5℃时启动。温度探管基本布置在室外以便检测更加准确。

（6）储气罐

储气罐是将压缩空气储存起来，以便干雾抑尘瞬时用气量；压缩空气储罐配有进出口切断阀、安全阀、压力表、排污装置、设备接口配对法兰垫片及紧固件等。

（7）电气控制

电气控制将上述可操作的功能进行集成，并在面板上显示启、停、气水欠压、过滤器堵塞等状态信号。有时，为了方便中控系统能够及时了解现场设备运行状态，控制系统内可配置以太网及通讯接口，实现实时反馈。

5. 应用优势

5.1降低粉尘职业危害

干雾抑尘对粉尘颗粒吸附，可有效抑制粉尘的扩散溢出，尤其是对呼吸性粉尘抑制明显。有效降低了转运站、破碎室、输煤栈桥、煤仓间、干煤棚等作业场所粉尘浓度。大幅降煤尘职业危害、减少甚至避免了尘肺职业病发生，为燃煤电厂输煤员工正常生产作业创造了良好的工作环境，保护了员工的身心健康。

5.2降低安全生产隐患

降低粉尘在构筑物及设备表面的堆积。干雾中水份蒸发吸收环境热量，降低环境温度，降低了尘爆炸概率及自燃的安全隐患；基本消除由煤尘原因引发火灾、爆燃事故的发生。降低设备的故障率，减少检修维护工作量，提高设备稳定性。

5.3对下游工艺影响微弱

传统的水喷淋降尘会增大煤炭中的外在水分，增加了燃料煤的燃点温度，不仅吸收释放热量，而且影响燃烧速度。水分过大，还会因粘性增加而堵塞通路。干雾抑尘自身耗水量极低，单位质量仅增加约0.02%wt以下的外水，对后续工艺的影响完全可以忽略不计。

6. 结束语

（1）煤在装卸、破碎及转运中，因摩擦、挤压、冲击、扰动产生的粉尘极易从密封不严处溢出，形成无组织排放的扬尘。采用干雾抑尘，可有效解决作业环境卫生问题，保护了员工健康，降低因粉尘所导致的尘肺职业病；极大地缓解煤尘在设备、桥架等部位的堆积，降低火灾爆炸安全生产隐患。

（2）干雾抑尘除尘适用范围宽泛，可实现粉尘源头治理，尤其是在尘源无组织排放的密闭或半密闭等场所技术优势更优势。改善环境治理难度，减轻工作强度，实现环保达标，提升企业社会形象。

参考文献

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