
在煤化工行业中,输煤系统连廊是煤炭输送的核心环节,但其在运行过程中因皮带转运、落料冲击、设备振动等易产生大量粉尘。这些粉尘不仅导致作业环境恶化、(煤尘爆炸极限通常为 45~50g/m³),同时造成煤炭资源浪费。
负压真空清扫系统作为高效的粉尘治理技术,在该场景中已得到广泛应用,其核心是通过负压吸附实现粉尘的集中收集、过滤与回收,具体应用逻辑如下:
一、粉尘来源与治理需求
输煤系统连廊的粉尘主要来自三个场景:
转运点扬尘:皮带输送机在头部滚筒、尾部滚筒及中间转接点处,煤炭因速度差、落差产生剧烈扰动,粉尘随气流扩散;
落料冲击扬尘:煤炭从溜槽落入下级皮带时,冲击产生的气流携带粉尘溢出;
地面散落粉尘:皮带跑偏、密封不良导致煤炭散落,经人员 / 设备碾压形成二次扬尘。
治理需求需满足:① 粉尘浓度控制(符合《工作场所有害因素职业接触限值》,总粉尘≤4mg/m³);② 避免二次污染;③ 适应煤化工防爆、高湿(部分场景)环境;④ 实现粉尘回收复用。
二、负压真空清扫系统的组成与工作原理
系统通过 “负压吸附 - 管道输送 - 过滤分离 - 粉尘回收” 闭环实现治理,核心组成包括:
吸尘终端:根据粉尘产生点设计专用吸嘴(如转运点密封罩内置吸口、地面移动吸头),确保覆盖扬尘区域且不干扰输煤;
负压管道:采用耐磨防腐管材(如无缝钢管 + 防静电涂层),根据连廊长度分段设计管径(避免负压损失),管道倾斜角度≥6°(防止粉尘沉积);
真空动力装置:选用防爆真空泵(如螺杆式、水环式),根据所需负压(通常 - 5~-20kPa)和风量(按吸尘点数量计算)匹配功率,确保远端吸尘口仍有足够吸力;
过滤分离系统:前置旋风分离器(粗分离大颗粒)+ 高效滤筒(过滤精度≤1μm,采用 PTFE 覆膜材料防粘),配备脉冲反吹清灰装置(定时清除滤材表面粉尘,维持阻力稳定);
控制系统:PLC 联动控制真空泵、清灰装置及吸尘阀门,可根据粉尘浓度(在线监测传感器)自动调节负压,实现节能与高效治理。
三、关键应用技术与适配性设计
防爆设计:因煤尘属可燃性粉尘,系统所有设备(电机、阀门、传感器)需符合 Ex dⅡCT4 防爆等级,管道跨接防静电(接地电阻≤4Ω),避免静电火花引爆粉尘;
针对性吸尘布局:
转运点:在密封罩顶部或侧面设置吸口(距扬尘源 300~500mm),利用负压将溢出粉尘直接吸入,减少扩散;
落料点:在溜槽出口下方皮带两侧设 “弧形吸罩”,捕捉冲击气流携带的粉尘;
地面:配置可移动吸尘小车(与主管道通过软管连接),清扫散落煤炭及积尘;
抗湿抗粘优化:若煤炭含水率较高(>10%),管道内壁喷涂聚四氟乙烯(PTFE)防粘涂层,过滤滤材选用防水型,同时在真空泵入口设置汽水分离器(避免水汽进入滤材);
节能控制:采用变频真空泵,根据实时粉尘浓度调节转速(如低浓度时降频运行),较传统定频系统节能 30% 以上。
四、应用优势与治理效果
粉尘去除率高:系统可捕捉 90% 以上的扬尘及地面积尘,连廊内粉尘浓度稳定控制在 2mg/m³ 以下,远低于国家标准;
无二次污染:粉尘经封闭管道输送至过滤系统,分离后的洁净空气(含尘浓度≤10mg/m³)可直接排放,收集的粉尘通过螺旋输送机返回输煤系统,实现资源回收(年回收量可达输煤量的 0.5%~1%);
降低安全风险:减少粉尘积聚,消除煤尘爆炸隐患,同时降低设备因粉尘附着导致的故障(如电机过热、传感器失灵);
自动化运维:远程监控系统可实时显示负压、滤材阻力、设备状态,故障自动报警,减少人工巡检强度(较传统人工清扫节省 80% 人力)。
五、典型问题与解决方案
管道堵塞:因大颗粒煤炭误入管道导致,可在吸尘口设置格栅(孔径≤50mm),并在管道转弯处设 “清堵孔”(配快开阀门);
滤材堵塞:高湿度粉尘黏附滤材,需缩短脉冲反吹周期(如从 30 分钟 / 次调整为 15 分钟 / 次),或采用加热滤筒(温度≤60℃,避免煤尘自燃);
负压不足:长距离管道(>100m)负压损失过大,可在中段增设 “增压泵”,或采用 “枝状 + 环状” 复合管道布局(均衡各点负压)。
负压真空清扫系统通过针对性的吸尘设计、防爆适配及智能控制,有效解决了煤化工输煤连廊的粉尘污染问题,兼具环保达标、安全保障与资源回收多重价值。其核心是 “源头捕捉 - 封闭输送 - 高效过滤” 的协同,需结合具体连廊布局、粉尘特性进行定制化设计,才能实现*优治理效果。