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摘要：根据原料煤在运输、筛选、破碎过程中产生的粉尘，我厂因地制宜，合理改造，彻底解决了粉尘污染问题。
关键词：除尘系统 改造
我厂煤焦运车间是主要生产车间之一，担负着煤、焦的筛选、运输、加工、破碎任务。其中煤系统有皮带15部、筛子5座、破碎机2台、转运点15处；焦系统有皮带15部、筛子4座、转运点15处。在生产过程中，会产生大量粉尘，严重影响工人身体健康和作业环境安全，并造成资源的极大浪费，一直是困扰我厂的难题之一。
1 立项原因
1.1 危害性 我厂粉尘产生于两种情况：一种是筛选、加工、破碎煤过程产生的粉尘，粉尘量大、干燥，微粒通常大于1μm。从环境保护的角度和对人的危害程度来看，煤粉尘是大气中各种毒物的元凶，尤其是在0.5~5μm 之间的飘尘（既长期甚至几年漂浮在大气中的粉尘），对人危害最大。大于5μm 的尘粒，由于慢性作用可被鼻毛与呼吸道粘稠排除。小于0.5μm 尘粒，也可因气体扩散作用被粘附在上呼吸道表面随痰排除。唯独0.5～5μm的飘尘可通过呼吸道直接到达肺部而沉积，危害人体。另一种是焦筛选加工过程中产生的粉尘，粉尘量小、湿润，但含有致癌性很强的芳香族碳氢化合物，对人危害也很大。由于未安除尘器前，粉尘沉降于作业现场，堆积于墙壁、电缆机架等设备上。人工清扫时，又造成了二次扬尘，且在死角部位积聚，容易造成发热自燃，严重影响生产安全。
1.2 必要性 2009年4月以前，我厂在煤系统落料点、煤1#尾、煤新旧手选尾、煤4#头、煤3#尾等几处安装了洒水装置。但由于受气候影响，冬季刮板机落料点（室外）洒水装置不能使用。煤3#尾洒水装置由于物料喷淋后马上要进入分选设备（室外）也不能使用，并导致煤3#尾粉尘扬尘严重，工人几乎无法作业。再加上冬季使用存煤较多、降雪少，整个煤系统粉尘污染更是严重。而焦系统安装的焦4#、焦8#、焦16#洒水装置在冬季由于无暖气也无法使用。打炭化焦时，由于熄焦效果较好，粉尘不严重；但打焦化厂焦时熄焦效果不好，扬尘严重，女工拣矸作业几乎无法进行。在返粉焦时，由于露天堆放时间较长，导致筛贮焦楼粉尘扬尘严重，严重影响工人作业。虽然车间给各岗位工人配发了口罩，但是被动防护，仍然是治标不治本，工作十分被动。尽管车间在几年前也安装了两台除尘器，一台在煤移动皮带处，一台在分选处。由于除尘器台数少，吸尘点不多，对整个车间生产系统环境无大改善，只在扬尘严重的转运点处起到了较好的效果。
2 成果内容
针对以上情况，也随着国家、省、市及集团公司对环保的高度重视，我厂积极向集团公司申请资金，并获批准。经过集团公司设计院的设计选型及北京鼓引风机有限公司厂家的大力配合下，我车间根据现场生产环境、场地，因地制宜，本着投资少、便于操作、回收粉尘容易的原则，尽量利用原有空气加压系统，在不同位置，安装了9台不同型号的除尘器。
除尘系统按其组成形式可分为选旋风除尘、布袋除尘、静电除尘、喷淋除尘等等除尘方式。除尘效果的好坏，与其各个组成部分都有着密切的关系，但除尘方式的选择最为关键。目前在工业上常用的除尘方法中比较，重力沉降法能分离100μm以上颗粒；常规的旋风除尘器能分离10μm以上颗粒；高效多管旋风除尘器能分离5μm以上的细粉尘；湿洗除尘可捕集1~5μm的粉尘，气体内易夹带液雾，会产生二次污染，只能在较低温度下使用（设备大）；电除尘和布袋除尘可捕集0.1~1μm的粉尘。与之比较，布袋除尘显著优点是环保效果指数高。缺点是造价和运行成本过高（设备庞大），不能处理有结露或粉尘吸潮性强的物系，遇水易糊袋，导致压降上升，布袋损坏过快，运行费用高，难以长期稳定运行。而我车间现在存在的主要问题，就是除尘能力不足，因此选择布袋除尘很适合。根据设计要求能够清除粉尘对环境的污染并创造经济社会效益，所以在除尘器的选型上，最后确定了采用两种型式的除尘器，一种是LBFC-240旁插扁袋分室脉冲袋式除尘器；另一种是LHF回转反吹扁袋除尘器（ZC-Ⅲ型）。
一种是LBFC-240旁插扁袋分室脉冲袋式除尘器。这种除尘器具有除尘效率高，性能稳定，适应性强的优点，被广泛用于工业除尘、气体净化以及产品的回收。这种除尘器适合于车间生产现场空间位置小、高度较低的限定安装条件，是便于室内安装的新型除尘器，它吸收其它除尘器的优点，具有以下特点：①除尘器采用分室结构，离线清灰，整个系统的运行由一台PLC程序控制柜完成，使调试非常简便，运行可靠。离线清灰克服了在线清灰再吸附的缺点，从而明显地提高清灰效果。②采用旁插滤袋，不仅降低了除尘器的高度，而且便于维护。更换滤袋，不影响整体除尘器运行。③除尘器滤器室内气流流动方向与粉尘的沉降方向一致，有利于粉尘的沉降，避免了滤器室内粉尘的二次吸附和飞扬。④除尘器采用定阻、定时、手动三种控制，随条件选用，除尘器脉冲喷吹次数减少，不仅减少压缩空气的消耗，而且还能延长滤袋的使用寿命。
其工艺示意图如图1所示：
说明（以煤C2除尘器为例）：①当由煤1#头、煤新、旧手选尾、煤4#尾、煤1#筛子处收集来的含尘气体，由进风管道进入除尘器上部，经顶部的气室低速进入尘气室，含尘空气均匀地进入滤袋，过滤风速1.25m/min~1.6m/min，使除尘效率得到保证。袋子选用涤纶针刺毡制作，此袋纤维是三维结构，不仅容量大，过滤性能好，而且阻力低。尘气中的粉尘被滤袋阻留，净化后的空气经净化室排除。②除尘器在过滤进行一段时间后，积聚在滤袋表面的粉尘越来越厚，使除尘器的阻力上升，当达到一定值时必须进行清灰，由于采用离线清灰，整个清灰过程是在分室的情况下进行的，当除尘器的阻力达到设定值时，清灰工作开始，除尘室第一室关闭，脉冲阀（Ⅰ-Ⅱ#）顺序进行喷吹，间隔20秒）后第一室气缸打开，过滤重新开始。第二室气缸打开过滤重新开始，第三室，第四室以此类推进行，当达到阻力下限值时，喷吹清灰停止。也可以采用定时控制进反吹，结合阻力值，设定喷出的时间，间隔，也可以达到较好的清灰的效果。
目前，我厂在煤系统安装了此种除尘器共有MC2、MC3、MC4、MC6四台，焦系统安装JC4一台。
另一种除尘器是LHF回转反吹扁袋除尘器（ZC-Ⅲ型）。这种除尘器是经过三次改造的最先进布袋除尘设备，主要适合于干燥的非纤维性粉尘。广泛用于冶金、化工、建材、煤炭、陶瓷等行业，是工业生产中消除大气污染，改善劳动条件和产品回收的国内一流设备。
说明（以MC1为例）：
过滤工况：空气气流由切向进入过滤上部空间，大颗粒及凝聚集尘粒在离心力的作用下沿桶壁落入灰斗，小颗粒粉尘弥漫于过滤室袋间空隙被滤袋阻留，精华空气透过袋壁经花板汇集清洁室，而排放在大气中。
反吹工况：随着过滤工况进行，滤袋阻力逐渐增加，当达到反吹风控制阻力上线时，由人工或差压变送器发出讯号启动反吹机构工作，具有足够量的反吹风气流由旋臂喷口吹入过滤袋口，对滤袋过滤气流相反方向喷吹，并引起滤袋实质性的振击，抖落灰尘。悬臂分圈反吹，当滤袋阻力降到下线时，反吹风机构由人工自动停止工作。
目前我车间在煤系统安装了此种除尘器共MC1、MC5两台，焦系统安装了JC2、JC3两台。选用这两种类型的除尘器主要是针对我车间由于粉尘性质、作业时间、生产环境、场地不同等生产特点进行的。
3 革新内容及创新点
根据煤，焦筛选、运输、加工、破碎过程中产生的粉尘，因地制宜，利用原有装置，车间与设计单位及厂家共同设计、制造、安装，并作了大的改造。其主要有：①因地制宜制作相应除尘器，在室内，将卸灰斗缩小，排灰机平放于室内地板上，减少了空间占用，并且筒子角度设计合理，杜绝了堵筒现象。②将回收下来的粉尘全部通过管道排至地面卸灰池里，而以前采用人工吊装方式从上往下运输，费工费力不安全。减少了人工作业强度。③在点多、粉尘大的位置集中安装了LBFMC除尘器，点少、粉尘大的地方安装LHF除尘器，节约费用。吸尘罩全部采用布袋软连接。④增设了人工作业平台及防护栏，便于维修和操作。⑤利用了原有空气压缩系统减少了投资。⑥加设了防爆翻板门，顶盖与清洁室间增设斜销等紧固件。⑦采用正压通风对PLC柜吹扫，减少粉尘进入。⑧现场除尘管道多为垂直管道，选用吸尘式除尘也是首选，适合现场要求，也不会造成积尘。⑨根据需要确定了合适的风管阻力，使其不超过风压。
4 应用情况及经济社会效益
除尘器在09年4月全部安装完毕，试车一次性成功，整个环境大为改善，特别是在一些人工作业较多的环境，如煤新旧手选，几乎看不见粉尘飞扬，员工反响良好，而且回收粉尘量大量增加，减少了环境污染和二次扬尘，应用情况如下：
4.1 安装位置示意图(图2所示)：
说明：MC—代表煤系统除尘器；JC—代表焦系统除尘器；1、2、……—代表除尘器个数；→ —代表除尘系统物料流向。
4.2 应用情况
①设备运行平稳、吸尘效果相当好，而且维修方便，筒子由于高度合理，堵塞筒子现象几乎没有发生。②排尘量各点不一样，回收下的粉尘流动性大，几乎不溶于水。在进入2009年11月后，JC2、MC1布袋出现板结现象，原因是粉尘中含有水蒸汽造成。
4.3 社会经济效益证明
①社会效益：解决了生产过程中粉尘对大气的污染，保证了作业环境干净整洁，维护了职工身心健康，避免了粉尘自燃对安全造成的隐患。②经济效益：据2009年4月-2010年10月统计，共回收粉尘袋数162000袋，每袋60斤，按每吨粉煤360元计，每年可创收116.64万元。
5 总体性能指标
5.1 LHF回转反吹扁袋除尘器 ①处理风量(L)：2400-171000m3
/h。②過滤风速(V)：1.0-1.5m/min。③过滤面积(S)：40-1140m2。④工作阻力(P)：空载30-40mm汞柱；运行：80-130mm汞柱。⑤过滤效率≥99%。⑥入口浓度≤15g/μm3。⑦滤袋寿命≥1年。⑧防爆措施：当使用在易爆气体场合，在除尘器顶盖上设翻式防爆门，此时顶盖与清洁室间增设斜销式紧固件。
5.2 LBFMC旁插扁袋分室除尘器 ①处理风量（L）：18000-220
00m3/h；②过滤面积(S)：240m2；③分室：4室；④过滤风速(V)：1.25-1.60m/min；⑤阻力(Pa)：1200-1600Pa；⑥效率：99%。
6 存在问题
①冬季运行在环境潮湿的情况下，布袋容易板结，空气过滤不畅。②LHT型除尘器悬转臂除尘器设计不合理，出现侧倾斜、磨损袋口。③部分吸尘罩设计不合理，与振动筛密封不严。④对空气中水蒸汽要求较严，冬季空气管道有积水。
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关键词：除尘系统 改造
我厂煤焦运车间是主要生产车间之一，担负着煤、焦的筛选、运输、加工、破碎任务。其中煤系统有皮带15部、筛子5座、破碎机2台、转运点15处；焦系统有皮带15部、筛子4座、转运点15处。在生产过程中，会产生大量粉尘，严重影响工人身体健康和作业环境安全，并造成资源的极大浪费，一直是困扰我厂的难题之一。
1 立项原因
1.1 危害性 我厂粉尘产生于两种情况：一种是筛选、加工、破碎煤过程产生的粉尘，粉尘量大、干燥，微粒通常大于1μm。从环境保护的角度和对人的危害程度来看，煤粉尘是大气中各种毒物的元凶，尤其是在0.5~5μm 之间的飘尘（既长期甚至几年漂浮在大气中的粉尘），对人危害最大。大于5μm 的尘粒，由于慢性作用可被鼻毛与呼吸道粘稠排除。小于0.5μm 尘粒，也可因气体扩散作用被粘附在上呼吸道表面随痰排除。唯独0.5～5μm的飘尘可通过呼吸道直接到达肺部而沉积，危害人体。另一种是焦筛选加工过程中产生的粉尘，粉尘量小、湿润，但含有致癌性很强的芳香族碳氢化合物，对人危害也很大。由于未安除尘器前，粉尘沉降于作业现场，堆积于墙壁、电缆机架等设备上。人工清扫时，又造成了二次扬尘，且在死角部位积聚，容易造成发热自燃，严重影响生产安全。
1.2 必要性 2009年4月以前，我厂在煤系统落料点、煤1#尾、煤新旧手选尾、煤4#头、煤3#尾等几处安装了洒水装置。但由于受气候影响，冬季刮板机落料点（室外）洒水装置不能使用。煤3#尾洒水装置由于物料喷淋后马上要进入分选设备（室外）也不能使用，并导致煤3#尾粉尘扬尘严重，工人几乎无法作业。再加上冬季使用存煤较多、降雪少，整个煤系统粉尘污染更是严重。而焦系统安装的焦4#、焦8#、焦16#洒水装置在冬季由于无暖气也无法使用。打炭化焦时，由于熄焦效果较好，粉尘不严重；但打焦化厂焦时熄焦效果不好，扬尘严重，女工拣矸作业几乎无法进行。在返粉焦时，由于露天堆放时间较长，导致筛贮焦楼粉尘扬尘严重，严重影响工人作业。虽然车间给各岗位工人配发了口罩，但是被动防护，仍然是治标不治本，工作十分被动。尽管车间在几年前也安装了两台除尘器，一台在煤移动皮带处，一台在分选处。由于除尘器台数少，吸尘点不多，对整个车间生产系统环境无大改善，只在扬尘严重的转运点处起到了较好的效果。
2 成果内容
针对以上情况，也随着国家、省、市及集团公司对环保的高度重视，我厂积极向集团公司申请资金，并获批准。经过集团公司设计院的设计选型及北京鼓引风机有限公司厂家的大力配合下，我车间根据现场生产环境、场地，因地制宜，本着投资少、便于操作、回收粉尘容易的原则，尽量利用原有空气加压系统，在不同位置，安装了9台不同型号的除尘器。
除尘系统按其组成形式可分为选旋风除尘、布袋除尘、静电除尘、喷淋除尘等等除尘方式。除尘效果的好坏，与其各个组成部分都有着密切的关系，但除尘方式的选择最为关键。目前在工业上常用的除尘方法中比较，重力沉降法能分离100μm以上颗粒；常规的旋风除尘器能分离10μm以上颗粒；高效多管旋风除尘器能分离5μm以上的细粉尘；湿洗除尘可捕集1~5μm的粉尘，气体内易夹带液雾，会产生二次污染，只能在较低温度下使用（设备大）；电除尘和布袋除尘可捕集0.1~1μm的粉尘。与之比较，布袋除尘显著优点是环保效果指数高。缺点是造价和运行成本过高（设备庞大），不能处理有结露或粉尘吸潮性强的物系，遇水易糊袋，导致压降上升，布袋损坏过快，运行费用高，难以长期稳定运行。而我车间现在存在的主要问题，就是除尘能力不足，因此选择布袋除尘很适合。根据设计要求能够清除粉尘对环境的污染并创造经济社会效益，所以在除尘器的选型上，最后确定了采用两种型式的除尘器，一种是LBFC-240旁插扁袋分室脉冲袋式除尘器；另一种是LHF回转反吹扁袋除尘器（ZC-Ⅲ型）。
一种是LBFC-240旁插扁袋分室脉冲袋式除尘器。这种除尘器具有除尘效率高，性能稳定，适应性强的优点，被广泛用于工业除尘、气体净化以及产品的回收。这种除尘器适合于车间生产现场空间位置小、高度较低的限定安装条件，是便于室内安装的新型除尘器，它吸收其它除尘器的优点，具有以下特点：①除尘器采用分室结构，离线清灰，整个系统的运行由一台PLC程序控制柜完成，使调试非常简便，运行可靠。离线清灰克服了在线清灰再吸附的缺点，从而明显地提高清灰效果。②采用旁插滤袋，不仅降低了除尘器的高度，而且便于维护。更换滤袋，不影响整体除尘器运行。③除尘器滤器室内气流流动方向与粉尘的沉降方向一致，有利于粉尘的沉降，避免了滤器室内粉尘的二次吸附和飞扬。④除尘器采用定阻、定时、手动三种控制，随条件选用，除尘器脉冲喷吹次数减少，不仅减少压缩空气的消耗，而且还能延长滤袋的使用寿命。
其工艺示意图如图1所示：
说明（以煤C2除尘器为例）：①当由煤1#头、煤新、旧手选尾、煤4#尾、煤1#筛子处收集来的含尘气体，由进风管道进入除尘器上部，经顶部的气室低速进入尘气室，含尘空气均匀地进入滤袋，过滤风速1.25m/min~1.6m/min，使除尘效率得到保证。袋子选用涤纶针刺毡制作，此袋纤维是三维结构，不仅容量大，过滤性能好，而且阻力低。尘气中的粉尘被滤袋阻留，净化后的空气经净化室排除。②除尘器在过滤进行一段时间后，积聚在滤袋表面的粉尘越来越厚，使除尘器的阻力上升，当达到一定值时必须进行清灰，由于采用离线清灰，整个清灰过程是在分室的情况下进行的，当除尘器的阻力达到设定值时，清灰工作开始，除尘室第一室关闭，脉冲阀（Ⅰ-Ⅱ#）顺序进行喷吹，间隔20秒）后第一室气缸打开，过滤重新开始。第二室气缸打开过滤重新开始，第三室，第四室以此类推进行，当达到阻力下限值时，喷吹清灰停止。也可以采用定时控制进反吹，结合阻力值，设定喷出的时间，间隔，也可以达到较好的清灰的效果。
目前，我厂在煤系统安装了此种除尘器共有MC2、MC3、MC4、MC6四台，焦系统安装JC4一台。
另一种除尘器是LHF回转反吹扁袋除尘器（ZC-Ⅲ型）。这种除尘器是经过三次改造的最先进布袋除尘设备，主要适合于干燥的非纤维性粉尘。广泛用于冶金、化工、建材、煤炭、陶瓷等行业，是工业生产中消除大气污染，改善劳动条件和产品回收的国内一流设备。
说明（以MC1为例）：
过滤工况：空气气流由切向进入过滤上部空间，大颗粒及凝聚集尘粒在离心力的作用下沿桶壁落入灰斗，小颗粒粉尘弥漫于过滤室袋间空隙被滤袋阻留，精华空气透过袋壁经花板汇集清洁室，而排放在大气中。
反吹工况：随着过滤工况进行，滤袋阻力逐渐增加，当达到反吹风控制阻力上线时，由人工或差压变送器发出讯号启动反吹机构工作，具有足够量的反吹风气流由旋臂喷口吹入过滤袋口，对滤袋过滤气流相反方向喷吹，并引起滤袋实质性的振击，抖落灰尘。悬臂分圈反吹，当滤袋阻力降到下线时，反吹风机构由人工自动停止工作。
目前我车间在煤系统安装了此种除尘器共MC1、MC5两台，焦系统安装了JC2、JC3两台。选用这两种类型的除尘器主要是针对我车间由于粉尘性质、作业时间、生产环境、场地不同等生产特点进行的。
3 革新内容及创新点
根据煤，焦筛选、运输、加工、破碎过程中产生的粉尘，因地制宜，利用原有装置，车间与设计单位及厂家共同设计、制造、安装，并作了大的改造。其主要有：①因地制宜制作相应除尘器，在室内，将卸灰斗缩小，排灰机平放于室内地板上，减少了空间占用，并且筒子角度设计合理，杜绝了堵筒现象。②将回收下来的粉尘全部通过管道排至地面卸灰池里，而以前采用人工吊装方式从上往下运输，费工费力不安全。减少了人工作业强度。③在点多、粉尘大的位置集中安装了LBFMC除尘器，点少、粉尘大的地方安装LHF除尘器，节约费用。吸尘罩全部采用布袋软连接。④增设了人工作业平台及防护栏，便于维修和操作。⑤利用了原有空气压缩系统减少了投资。⑥加设了防爆翻板门，顶盖与清洁室间增设斜销等紧固件。⑦采用正压通风对PLC柜吹扫，减少粉尘进入。⑧现场除尘管道多为垂直管道，选用吸尘式除尘也是首选，适合现场要求，也不会造成积尘。⑨根据需要确定了合适的风管阻力，使其不超过风压。
4 应用情况及经济社会效益
除尘器在09年4月全部安装完毕，试车一次性成功，整个环境大为改善，特别是在一些人工作业较多的环境，如煤新旧手选，几乎看不见粉尘飞扬，员工反响良好，而且回收粉尘量大量增加，减少了环境污染和二次扬尘，应用情况如下：
4.1 安装位置示意图(图2所示)：
说明：MC—代表煤系统除尘器；JC—代表焦系统除尘器；1、2、……—代表除尘器个数；→ —代表除尘系统物料流向。
4.2 应用情况
①设备运行平稳、吸尘效果相当好，而且维修方便，筒子由于高度合理，堵塞筒子现象几乎没有发生。②排尘量各点不一样，回收下的粉尘流动性大，几乎不溶于水。在进入2009年11月后，JC2、MC1布袋出现板结现象，原因是粉尘中含有水蒸汽造成。
4.3 社会经济效益证明
①社会效益：解决了生产过程中粉尘对大气的污染，保证了作业环境干净整洁，维护了职工身心健康，避免了粉尘自燃对安全造成的隐患。②经济效益：据2009年4月-2010年10月统计，共回收粉尘袋数162000袋，每袋60斤，按每吨粉煤360元计，每年可创收116.64万元。
5 总体性能指标
5.1 LHF回转反吹扁袋除尘器 ①处理风量(L)：2400-171000m3
/h。②過滤风速(V)：1.0-1.5m/min。③过滤面积(S)：40-1140m2。④工作阻力(P)：空载30-40mm汞柱；运行：80-130mm汞柱。⑤过滤效率≥99%。⑥入口浓度≤15g/μm3。⑦滤袋寿命≥1年。⑧防爆措施：当使用在易爆气体场合，在除尘器顶盖上设翻式防爆门，此时顶盖与清洁室间增设斜销式紧固件。
5.2 LBFMC旁插扁袋分室除尘器 ①处理风量（L）：18000-220
00m3/h；②过滤面积(S)：240m2；③分室：4室；④过滤风速(V)：1.25-1.60m/min；⑤阻力(Pa)：1200-1600Pa；⑥效率：99%。
6 存在问题
①冬季运行在环境潮湿的情况下，布袋容易板结，空气过滤不畅。②LHT型除尘器悬转臂除尘器设计不合理，出现侧倾斜、磨损袋口。③部分吸尘罩设计不合理，与振动筛密封不严。④对空气中水蒸汽要求较严，冬季空气管道有积水。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文