礦用干法除塵器-礦用干式除塵器的研發(fā)與應(yīng)用-泊頭市康越環(huán)保

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礦用干式除塵器的研發(fā)與應(yīng)用

來源:泊頭市康越環(huán)保 發(fā)布時(shí)間:2015/1/25 18:55:18
摘要:主要對煤礦井下除塵現(xiàn)狀作了介紹,針對礦井粉塵治理主要采用的濕法除塵工藝存在的不足研發(fā)了礦用干法除塵器,介紹了其工作原理、結(jié)構(gòu)、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn),并進(jìn)行了產(chǎn)品檢測,效果良好。此礦用干法除塵器是口前井下濕法除塵的更新?lián)Q代產(chǎn)品,值得大力推廣。
摘要:主要對煤礦井下除塵現(xiàn)狀作了介紹,針對礦井粉塵治理主要采用的濕法除塵工藝存在的不足研發(fā)了礦用干法除塵器,介紹了其工作原理、結(jié)構(gòu)、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn),并進(jìn)行了產(chǎn)品檢測,效果良好。此礦用干法除塵器是口前井下濕法除塵的更新?lián)Q代產(chǎn)品,值得大力推廣。
1、國內(nèi)外礦用除塵設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢:
    20世紀(jì)80年代以來,世界各國的除塵設(shè)備有了較快發(fā)展,特別是發(fā)達(dá)_采用了濕式洗滌過濾除塵工藝,俄羅斯采用了濕式旋流吸塵泵工藝,德國采用了干式布袋除塵工藝。我國的除塵技術(shù)和裝備發(fā)展速度較快,主要是電除塵器和袋式除塵器。
    目前,國內(nèi)外礦井粉塵治理主要采用濕法除塵工藝,除塵率50%一70%,效率低,難以去除井下呼吸性粉塵,易引起礦工塵肺病的發(fā)生;一臺濕法除塵器每工作日耗水量約10t,嚴(yán)重浪費(fèi)水資源并造成水的二次污染,且排水困難。干式除塵工藝解決了濕法除塵的上述不足,具有除塵效率高、無水的二次污染,能有效保護(hù)礦工的身心健康,美化環(huán)境。為國內(nèi)外礦業(yè)重點(diǎn)推廣__的除塵工藝。近年來,_煤礦安全監(jiān)督管理局也不斷發(fā)文,要求采取有效措施,加大煤礦井下作業(yè)環(huán)境的治理力度,切實(shí)保護(hù)井下煤礦工人的身體健康,真正做到以人為本、和諧發(fā)展。因此迫切需要一種除塵效率高,又能適應(yīng)井下作業(yè)環(huán)境的設(shè)備,用來_井下工人作業(yè)環(huán)境。
2、井下作業(yè)環(huán)境的特點(diǎn):
    1)煤礦井下工作環(huán)境空間狹窄,活動受限、陰暗潮濕,沒有陽光照射,井下工作人員時(shí)刻都受到安全危險(xiǎn)。
    2)在于其存在易燃易爆氣體(如CH4, C0, H2等)、煤塵等潛在爆炸性危險(xiǎn)因素。
    3)工作場所不固定,工作面不斷搬移,采掘設(shè)備要隨著采掘工作面的不斷推移,并且地址構(gòu)造常有變化,地下開采技術(shù)條件復(fù)雜。
    4)工作地點(diǎn)由于受地?zé)嶙饔?、人體和機(jī)電設(shè)備的散熱、水分蒸發(fā)等因素影響,井下的溫度、濕度、空氣質(zhì)量等氣候條件較差。
3、礦用除塵器的結(jié)構(gòu)及工作原理:
    我公司針對礦井下的作業(yè)特點(diǎn),開發(fā)了能適用煤礦井下作業(yè)環(huán)境的替代濕法除塵的新一代干式除塵器。
3. 1、工藝系統(tǒng)布置:
    礦用干式除塵器工藝系統(tǒng)布置如圖1所示。
圖1礦用干式除塵器工藝布置

3. 2、設(shè)備結(jié)構(gòu):
  設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖2所示。
 圖2設(shè)備結(jié)構(gòu)
 
3. 3、工作原理:
    工作時(shí),因?qū)πS流風(fēng)機(jī)的抽吸,含塵氣體經(jīng)喇叭口、管道從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入除塵室內(nèi),在氣流分布板的作用下,含塵氣體中的一部分粗大顆粒粉塵與之發(fā)生撞碰失去動能而下沉落到集灰裝置的底部,其余的細(xì)粒粉塵進(jìn)入濾塵室后,在布朗擴(kuò)散和篩濾等組合效應(yīng)下,使粉塵沉積在濾筒的表面上,凈化后的氣體經(jīng)濾筒的上端口進(jìn)入凈氣室內(nèi),經(jīng)出風(fēng)口由風(fēng)機(jī)排出。濾筒的阻力隨表面粉塵層厚度的增加而增大,阻力達(dá)到某一規(guī)定值時(shí)進(jìn)行清灰。脈沖閥打開,儲氣罐內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)噴嘴導(dǎo)流裝置,以_短的時(shí)間沖入濾筒內(nèi)迅速膨脹,使濾筒振動變形,從而使濾筒表面上的粉塵被剝離落入集灰裝置中。
4、主要創(chuàng)新點(diǎn):
4. 1、采用防水、_、阻燃的濾料:
    采用高等院校、科研院所、濾料制造企業(yè)合作的方式共同開發(fā)了具有防水、_、阻燃的濾料。采用連續(xù)長纖維仿粘聚酷濾料和階梯形梯級層面結(jié)構(gòu),迎風(fēng)面纖維細(xì),背風(fēng)面纖維粗,濾料清灰容易,阻力低。
    為了達(dá)到較好的阻燃性能,濾料采用特殊工藝浸漬而成。
    為了達(dá)到_作用,在濾筒周向嵌入四個(gè)銅條,并在上部用導(dǎo)線互相連接。濾袋結(jié)構(gòu)見圖3。
圖3濾袋結(jié)構(gòu)示意

4. 2、采用敞口式的進(jìn)風(fēng)裝置:
    過濾室和外面大氣相通,有_異常情況都能夠通過迅速卸壓,達(dá)到防爆卸壓的作用。
4. 3、自動安全防爆技術(shù):
    采用防火阻燃防腐集灰裝置、防爆結(jié)構(gòu)。
    1)集灰裝置上涂刷有抑制火苗的有機(jī)涂料,可避免集灰裝置在打開過程中因摩擦而產(chǎn)生的微小火花。
    2)進(jìn)風(fēng)裝置是由豎直均風(fēng)板和底部水平均風(fēng)板構(gòu)成的立體敞口貫通通道,既對進(jìn)口粉塵氣流起均風(fēng)和預(yù)除塵的作用,在除塵器內(nèi)的粉塵煙氣爆炸時(shí),可以從此進(jìn)風(fēng)裝置往外卸壓,進(jìn)風(fēng)裝置的敞口面面積比普通防爆閥的防爆面積大,對氣體爆炸的反應(yīng)更靈敏。通過這些綜合防爆技術(shù),可以保護(hù)除塵器、周圍設(shè)施及人員生命安全。
4. 4、簡潔低阻的箱體結(jié)構(gòu):
    一是開合式上箱體,當(dāng)需要脈沖噴吹清灰時(shí),箱體側(cè)面閥板打開,脈沖管高壓氣流向下噴吹,并引流設(shè)備外大量潔凈空氣進(jìn)入濾袋噴吹清灰,清灰結(jié)束后,閥板閉合,縮小了設(shè)備體積,節(jié)能降耗。二是集灰裝置由灰斗改成平式集灰裝置,分成三個(gè)部分,利用工作間歇時(shí)間,把集灰裝置內(nèi)的積灰清理到掘進(jìn)機(jī)的輸灰板鏈車再到轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶上,有效地利用了空間,擴(kuò)大了濾筒除塵器的應(yīng)用場所,提高裝備的適應(yīng)性和靈
活性。
4. 5、集成信息化技術(shù):
    采用分布式控制相兼容的模式,通過中央控制室的監(jiān)視、操作,優(yōu)化管理、組態(tài)維護(hù),實(shí)現(xiàn)除塵器與相應(yīng)流水線上主機(jī)設(shè)備的聯(lián)動功能;也允許現(xiàn)場操作中單臺設(shè)備PLC系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)視、更改操作參數(shù)及傳遞信息指令等功能。自動化、智能化、信息化程度高。
5、工廠小試及工業(yè)應(yīng)用:
    本產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造完成后,經(jīng)工廠小試、煤礦井下用戶試用,均有較好的效果。
5. 1、工廠小試:
    本產(chǎn)品經(jīng)我公司生產(chǎn)制造完成后,邀請__機(jī)構(gòu)_安全生產(chǎn)礦用設(shè)備檢測檢驗(yàn)中心對樣機(jī)本體結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了標(biāo)定測試。
    檢測依據(jù)_相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分別從證件審查、總除塵效率、呼吸性粉塵除塵效率(PM2.5)、處理量、漏風(fēng)率、工作阻力、工作噪聲、振動速度有效值、結(jié)構(gòu)與加工質(zhì)量和外觀質(zhì)量等方面進(jìn)行了檢測,其檢測結(jié)果見表1。
表1除塵器的檢測結(jié)果
5. 2、煤礦井下試用:
    本產(chǎn)品于2012年6月在陜西某煤礦4號礦井試用,經(jīng)半年多的實(shí)踐使用,經(jīng)第三方檢測,對掘進(jìn)頭在正常工作狀態(tài)下的全部粉塵、呼吸性粉塵進(jìn)行監(jiān)測、統(tǒng)計(jì),計(jì)算其除塵效率。發(fā)現(xiàn)除塵效率較高。
5.2.1、檢測點(diǎn)的設(shè)置:
    除塵風(fēng)機(jī)出風(fēng)口外8m處,環(huán)境溫度22 °C,相對濕度85 %,取樣每2h取一次樣。
5.2.2、未使用除塵器及后續(xù)風(fēng)機(jī):
    1)全部粉塵:對全部粉塵,四天進(jìn)行連續(xù)取樣,每兩小時(shí)取一個(gè)樣,數(shù)據(jù)詳見表2。
表2未開除塵器的全部粉塵含量
 
    2)呼吸性粉塵:對呼吸性粉塵,在4d內(nèi)進(jìn)行連續(xù)取樣,每2h取樣一次,檢測結(jié)果見表3。
5.2.3、開啟除塵器及后續(xù)風(fēng)機(jī):
1)全部粉塵:對全部粉塵,四天進(jìn)行連續(xù)取樣每兩小時(shí)取一個(gè)樣,數(shù)據(jù)見表4。
表3未開除塵器的呼吸性粉塵含量
 
 
5.2.3、開啟除塵器及后續(xù)風(fēng)機(jī):
1)全部粉塵:對全部粉塵,四天進(jìn)行連續(xù)取樣每兩小時(shí)取一個(gè)樣,數(shù)據(jù)見表4。
表4開除塵器的全部粉塵含量
    2)呼吸性粉塵:對呼吸性粉塵,四天進(jìn)行連續(xù)取樣,每兩小時(shí)取一個(gè)樣,數(shù)據(jù)見表5.
表5開除塵器的呼吸性粉塵含量
 
5.2.4、除塵效率的計(jì)算:
    1)全部粉塵的效率
    除塵效率=(未開除塵器前粉塵含量一除塵開啟后的粉塵含量)/未開除塵器前粉塵含量x _=(47. 3一6. 8 ) /47. 3 x 100 %=85.6%。
    2)呼吸性粉塵的效率
    除塵效率=(未開除塵器前粉塵含量一除塵開啟后的粉塵含量)/未開除塵器前粉塵含量x _=(11. 12一2. 42 )八1.12 x _=78.2%
    綜上所述:全部粉塵的除塵效率達(dá)85.6%,呼吸J險(xiǎn)粉塵的除塵效率達(dá)78.2% 。
    而且現(xiàn)場反應(yīng):設(shè)備結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,能適應(yīng)經(jīng)常移動;除塵效率高,尤其是PM”的除凈率較高,操作工人的作業(yè)環(huán)境大為_,對工人預(yù)防塵肺病大有益處;噪聲、振動很小、系統(tǒng)功率低、無二次污染。
6、與國內(nèi)外相近產(chǎn)品性能比較:
    目前,本產(chǎn)品己于2012年12月經(jīng)_安全生產(chǎn)重慶礦用設(shè)備檢測檢驗(yàn)中心現(xiàn)場檢測,各項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)合格,并取得_煤礦安全監(jiān)督總局的《煤礦用產(chǎn)品生產(chǎn)許可證》。
6. 1、與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的比較:
    我國現(xiàn)階段的礦用干法除塵設(shè)備仍依賴國外進(jìn)口,國外知名企業(yè)對我國進(jìn)行全面的技術(shù)封鎖,不但產(chǎn)品價(jià)格高,而且售后服務(wù)及維修難以_。在國內(nèi),干式除塵技術(shù)研究剛剛起步,本產(chǎn)品與國內(nèi)外同類產(chǎn)品對比見表6。
表6本產(chǎn)品與國外同類產(chǎn)品對比 
綜合比較,本產(chǎn)品在阻力、結(jié)構(gòu)、除塵效率尤其可呼吸性粉塵的除塵效率,均優(yōu)于國外相關(guān)產(chǎn)品。
7、結(jié)束語:
    目前_煤礦企業(yè)數(shù)量近8000家左右,煤炭總產(chǎn)量或?qū)⒂?5億t左右,每個(gè)企業(yè)按10個(gè)掘進(jìn)頭計(jì)算,每一個(gè)掘進(jìn)頭如果用一臺除塵器,若_所有企業(yè)都使用,將需要8萬臺套設(shè)備,每臺售價(jià)按平均30萬元計(jì)算,將有240億元的市場空間,市場需求量巨大。
    該設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用前景廣闊,不但有較高的經(jīng)濟(jì)利益,而且還能較好解決井下作業(yè)環(huán)境惡劣,減少塵肺病的發(fā)生,保護(hù)煤礦工人的身心健康,產(chǎn)生較好的社會效益,有助構(gòu)建和諧社會。
    該產(chǎn)品不僅適應(yīng)于煤礦井下掘進(jìn),還適應(yīng)于巷道、煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)的除塵,同時(shí)還適應(yīng)于其他礦業(yè)井下作業(yè)環(huán)境的粉塵冶理。
    總體分析,本產(chǎn)品在技術(shù)上處于國內(nèi)_水平,在性能上可替代濕式除塵產(chǎn)品,值得大力推廣。
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