摘  要：针对原料车间7号皮带机尾岗位粉尘污染现状，经论证，选择文氏管除尘方案并实施，除尘效率达到了设计要求，不仅解决了现场岗位污染问题，而且通过7号皮带机尾系统文氏管除尘应用，为我们提供了皮带运输系统除尘可以借鉴的成功经验，具有很好的推广前景。

关键词：文氏管；除尘；应用

1     现状

    水钢煤焦化分公司原料车问作为配煤炼焦的准备车间，主要肩负着各单种煤的卸车、煤料堆、取和运输任务。原料煤运输过程中，由于6号皮带溜槽落差产生的气流使煤料中的粉尘和存积在溜槽内的干煤粉被扬起，在抬升气流的作用下部分粉尘从6号皮带机头逸出；在惯性气流作用下一部分煤粉尘从7号皮带机尾溜口外逸。皮带在运行过程中，存积在7号皮带机尾大辊及托辊支架上的干煤粉随皮带运行惯性气流将这部分煤粉尘扬起四处漂逸。加之7号皮带机尾通廊空间狭窄，粉尘在通廊内不能及时消除，造成粉尘污染环境，恶化操作环境，危害职工身体健康。因此，采用有效的措施对其粉尘进行收集和控制，通过除尘、净化达到国家允许的粉尘排放浓度，以达到保护环境、减少或消除粉尘对人体的危害。7号皮带机尾系统环境污染现状给我们提出了如何解决煤粉尘环境污染问题，以及选用什么样的除尘装置以达到满足工艺和环保要求的新课题。

2    除尘器的选型

    理论分析，7号皮带机尾现场煤粉尘粒径分布范围为1～100μm，粉尘浓度为2～10g／m³。按煤粉尘粒分布特性及适用的除尘方法(如图1所示)，初步选择适用现场污染现状的除尘方法为机械旋风除尘器、电除尘器、过滤式除尘器、高效文氏管除尘器。

    对以上所选除尘器进行论证，除尘器的类型与性能见表1。

    机械旋风除尘器在粉尘粒径较大、含尘浓度较大、要求除尘效率不太严格和高温高压条件下作为高效除尘器的预除尘上使用，对>5μm的尘粒使用小型高效旋风分离器有良好的性能，但对于<5μm的尘粒的分离效率仍很低，而这种小微粒粉尘正是污染大气和人体的主要危害。显然单纯使用通常旋风除尘器分离含尘气体是不能满足要求的。

    电除尘器需要20～100kv特高压直流电源，形成不均匀电场，使粒子带上电荷来进行除尘的；电除尘对粒子的比电阻要求严格，粒子比电阻必须在104～1 01lΩ·cm才能达到很好的除尘效果，煤粉尘的比电阻则大于1 011Ω·cm，要使用电除尘器除尘必须采取有效措施来降低其比电阻，比如在除尘器入口喷入水、蒸汽、三氧化硫等调节器，这样又将增加除尘运行费用；电除尘器的投资费用高，而且当含尘浓度较高时，除尘性能降低，显然现场不具备电除尘运行条件。过滤式除尘器，除尘效率高，特别适宜捕集微细而干燥的粉尘，不适于含有油雾、水雾及粘结性强的粉尘，当处理相对湿度高的含尘气体时，因结露而造成“糊袋”的问题。由于水城地区相对湿度大，含尘气体湿度较高，容易造成滤料堵塞，增加系统阻力，反清扫困难；过滤式器除尘灰处理复杂，易造成二次扬尘污染；袋式除尘器其过滤速度低，压降大，占地面积大，换袋麻烦等缺点，故不宜采用。湿式除尘器中高效文氏管除尘器其除尘效率高，结构简单，运行成本低，操作方便，设备投资费用低，而且还会产生二次扬尘，特别对粒径在1μm以下具有黏附性和潮解性的粉尘更是适宜，能够很好地解决煤粉尘湿度大的问题。通过反复认证比较，我们确定采用高效文氏管除尘器对原料车间7号机尾系统煤粉尘进行除尘治理的方案。

3    文氏管除尘器的除尘机理

    文氏管除尘器的除尘机理，大致分为雾化、凝聚和脱水三个过程，在整个工作过程中煤粉尘被充分润湿、碰撞、凝聚、分离。这种高效文氏管除尘器对于≤0．5μm的粒子分级除尘效率为98％以上，总的除尘效率理论上能达到95．5％以上，液气比为0．27～1．84L／m³。因此，在原料车问7号机尾系统除尘选择文氏管除尘器进行系统除尘应是最为理想的。

4工艺计算

    绘制原料车间7号机尾系统除尘工艺图(见图2)。

4．1各产尘点采风量核算

    Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5

    =2 400+3 800+2 800+4 800+2 000

    =15 800m³／h

4．2  除尘系统管道按d=18．8×(Q/u)计算

    管道流速按《空气污染控制工程》取u=12m／s，则各管段管径计算结果见表2。

4．3  除尘系统阻力按下式进行计算

4.4 风机选型计算

选择风机风量计算

Q₀=Q×(1+K₁)=15800×1.1=17380m³/h

选择风机风压计算

Δp₀=Δp×(1+K₂)=2881.98×1.16=3343.10pa

5     实施

    (1)根据现场产尘点现状选择集气罩、吸气罩结构形式，并进行结构设计。

    (2)设备选型、工程设计、管道布置、工艺设备、设施、土建、电气设计。

    (3)备品备件、材料计划编报、设备订货；除尘管道、水槽、文氏管等设备制作。

    (4)施工网络、施工方案、安全措施制定、土建施工、现场更换7号皮带机尾部分腐蚀的溜槽及集气罩、吸气罩制作安装；水槽、文氏管、风机、水泵等设备安装，管道布置、水管铺设、连接。

    (5)对7号机尾、6号机头溜槽进行密封施工、配电柜制作、安装，电缆铺设、照明设施安装，水、电接点。

    (6)空负荷、联动试车、投运、验收。

6    效果

    有效地改善了原料7号皮带机尾和6号机头的操作和运行条件，极大地降低了工作环境中煤粉尘含量。使生产过程中粉尘污染得到了有效控制，保障岗位工人的身体健康。塑造良好的企业形象，提高职工的工作积极性，进一步完善了原料车间环保方面的生产工艺。

7     结束语

    2005年11月该除尘项目投产使用以来，通过一年多时间的运行来看。设备运转良好，性能稳定，监测结果(见表5)表明，除尘效果达到设计要求，粉尘排放浓度达到国家排放标准。原料7号皮带机尾环境粉尘污染治理，通过对尘源调查、除尘方法论证、除尘工艺设计、除尘设备选型、实施为我们提供了皮带运输过程中粉尘污染治理可以借鉴的成功经验，同时也为我们提供了解决类似环境污染问题的方法和思路，具有很好的应用推广前景，借鉴这一成功经验和思路下一步我们将对9号皮带布料斗槽粉尘污染进行治理。