陳細(xì)濤　盧春雪　薛改鳳　常紅兵　鮑俊芳　段愛明

(1.武漢鋼鐵(集團(tuán))公司研究院　武漢 430080；　2.湖北省煉焦煤有效利用重點實驗室　武漢 430080；

3.中鋼集團(tuán)武漢安全環(huán)保研究院有限公司　武漢 430081；　4.武漢平煤武鋼聯(lián)合焦化公司　武漢 430082)

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焦化備煤系統(tǒng)粉塵性質(zhì)及燃爆可能性研究

陳細(xì)濤1,2盧春雪3薛改鳳1,2常紅兵1,2鮑俊芳1,2段愛明4

(1.武漢鋼鐵(集團(tuán))公司研究院武漢 430080；2.湖北省煉焦煤有效利用重點實驗室武漢 430080；

3.中鋼集團(tuán)武漢安全環(huán)保研究院有限公司武漢 430081；4.武漢平煤武鋼聯(lián)合焦化公司武漢 430082)

摘要為研究備煤系統(tǒng)工段過程的安全性，從某焦化廠備煤系統(tǒng)的粉碎機(jī)和輸煤皮帶處除塵管取部分除塵粉樣進(jìn)行工業(yè)分析和粒度分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)粉碎機(jī)處除塵粉水分較高，超過6%，輸煤皮帶除塵粉水分較低，不到3%。兩者的粉塵粒度分布較為接近，主要粉塵粒徑在2 μm以內(nèi)。配合煤水分到6%能產(chǎn)生一定量的粉塵，低于配合煤月平均水分和月最低水分，且現(xiàn)有個工段的揚塵質(zhì)量濃度最高值僅30 mg/m3，遠(yuǎn)低于煤粉爆炸下限濃度，具有較高的安全性。

關(guān)鍵詞除塵粉水分粒度分布粉塵濃度燃爆性

0引言

焦化廠備煤系統(tǒng)煉焦用煤粉碎和輸煤皮帶工段過程容易產(chǎn)生大量的粉塵，因而粉碎機(jī)和輸煤皮帶處均配有除塵系統(tǒng)，對產(chǎn)生的粉塵予以收集再重新回到煉焦用煤的輸煤皮帶上。目前對焦化廠備煤系統(tǒng)除塵粉性質(zhì)及粉塵可燃爆性的相關(guān)研究較少，因此本文對焦化廠備煤系統(tǒng)的除塵粉進(jìn)行分析，研究其是否具有燃爆性，以期為焦化備煤系統(tǒng)的安全性和環(huán)保性提供數(shù)據(jù)支撐和參考。

1結(jié)果分析與討論

除塵粉的工業(yè)分析指標(biāo)按照《煤的工業(yè)分析方法》(GB/T 212—2008)，粒度分布參考《工作場所空氣中粉塵測定 第3部分：粉塵分散度》(GBZ/T 192.3—2007)。1.1除塵粉工業(yè)分析

從表1可以看到，粉碎機(jī)除塵粉水分較高，達(dá)到6%以上，說明煤中水分達(dá)到6%以上時，已能產(chǎn)生一定的粉塵，揮發(fā)分、灰分均較配合煤的揮發(fā)分(28%～30%)、灰分(9%～10.5%)。輸煤皮帶除塵粉水分較低，在3%以內(nèi)。輸煤皮帶除塵粉的灰分較高，樣外觀較上有少許黃褐銹鐵皮和泥沙。

表1　不同位置除塵粉工業(yè)分析對比

1.2除塵粉粒度分析

進(jìn)一步在光學(xué)顯微鏡下觀察兩者的粒度分布，如圖1和圖2所示。

由圖1、圖2可以看到，粉碎機(jī)除塵粉的粒度整體而言大于輸煤皮帶除塵粉，進(jìn)行區(qū)域選擇并對區(qū)域內(nèi)的粉塵粒度統(tǒng)計分析，取5次不同位置進(jìn)行平均，最終粒徑統(tǒng)計結(jié)果見表2。從計數(shù)角度計，兩者粉樣的絕大部分粒徑都在2 μm以內(nèi)。然而粉碎機(jī)有少量大粒度塵樣(10～30 μm)[1]，可從兩者>10 μm的比例看出。這可能是由于粉碎過程形成的不同大小顆粒所致。

圖1　粉碎機(jī)除塵粉顯微鏡下粒度分布

圖2　輸煤皮帶除塵粉顯微鏡下粒度分布

%

1.3不同水分下配合煤的對應(yīng)粒度分布

考慮到粉碎機(jī)除塵粉的水分達(dá)到6%，進(jìn)一步研究了配合煤水分與粉塵量(<0.3 mm)的關(guān)系，具體結(jié)果見表3。其中全水9.46%，可以看到，當(dāng)配合煤水分達(dá)到6%～7%時，<0.3 mm的比例達(dá)到5%以上，表明能產(chǎn)生一定量的粉塵，與上述結(jié)論一致。

表3　配合煤干燥到不同水分對應(yīng)的粒度分布表

1.4配合煤入爐煤水分統(tǒng)計

為了解現(xiàn)場配合煤能否產(chǎn)生一定量的粉塵，統(tǒng)計了近一年現(xiàn)場所用配合煤的水分情況。表4為焦化公司1#入爐配合煤在2014.7—2015.9之間的水分月平均值、最高值與最低值?？梢钥吹剑?#入爐配合煤水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)月平均值主要為10%～11%，月最高值為11.5%～12.7%，月最低值為8.0%～10.4%。月最低水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在8%以上在輸煤過程產(chǎn)生的粉塵量是很少的。

表4　1#入爐配合煤水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的月統(tǒng)計數(shù)據(jù)　%

1.5輸煤皮帶及干熄焦轉(zhuǎn)運站環(huán)境含塵濃度

從表5的輸煤皮帶不同位置對應(yīng)的粉塵濃度來看，配合煤皮帶輸送過程靠近粉碎機(jī)314和315兩條皮帶粉塵濃度較高，高于10 mg/m3，再往后粉塵濃度較低，均低于10 mg/m3，遠(yuǎn)低于煤塵的爆炸下限[2]。

表5　輸煤皮帶不同位置粉塵濃度　mg/m3

注：粉碎機(jī)后是314皮帶。

2結(jié)語

(1)配合煤水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到6%～7%開始產(chǎn)生一定量的粉塵。配合煤水分統(tǒng)計均值和最低值均高于產(chǎn)塵水分，輸送過程揚塵量較低。

(2)粉碎機(jī)和輸煤皮帶兩處的除塵粉粒度主要集中在2 μm以內(nèi)。輸煤皮帶粉塵最高濃度僅在30 mg/m3左右，發(fā)生煤粉燃爆的可能性較低。

參考文獻(xiàn)

[1]呂保和.焦化廠原煤破碎車間粉塵污染治理的研究與設(shè)計[J].工業(yè)安全與防塵,1998(10):8-10.

[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范：GB 50058—2014[S].北京：中國計劃出版社，2014.

The Study on Characteristics and Possibility of Combustion-Explosion Properties of Dust of Coking Coal Preparation System of Coking Plant

CHEN Xitao1,2LU Chunxue3XUE Gaifeng1,2CHANG Hongbing1,2BAO Junfang1,2DUAN Aiming4

(1.Research&DevelopmentCenterofWISCOWuhan430080)

AbstractIn onler to study the safety of coking coal preparation system of coking plant, the samples from dust removal pipeline of crusher and coal conveyor belt are collected and analyzed in industrial analysis and grain size. The results show that the total moisture of dust from crusher is over 6%, higher than that of coal conveyor belt, which is less than 3%. The both grain size is approaching and the most is beyond 2 μm. The blending coal can generate some dust when the moisture is below 6%, which is less than the average and minimum moisture. And the measured result is 30 mg/m3, which is far below the minimum explosible concentration, with higher safety.

Key Wordsdustmoisturesize distributionconcentration of dustcombustion-explosion properties

(收稿日期：2015-12-28)

作者簡介陳細(xì)濤，男，1984年生，碩士，工程師，從事安全與環(huán)保技術(shù)研究工作。