一种输煤系统中降尘导料方法与流程
本发明涉及输煤系统相关领域，具体为一种输煤系统中降尘导料方法。
背景技术：
1、在能源生产和供应领域，输煤系统是煤炭从开采地到使用地的重要运输环节。然而，传统的输煤系统在运行过程中存在一个严重的问题，即煤炭在输送过程中会产生大量的粉尘。这些粉尘不仅会对周围环境造成严重的污染，影响空气质量，还会对输煤系统的设备造成损害，降低设备的使用寿命和运行效率。更为重要的是，粉尘会对工作人员的身体健康构成严重威胁，长期暴露在高粉尘环境中可能导致呼吸系统疾病、尘肺病等多种健康问题。
2、为了解决输煤系统中的粉尘问题，目前已经存在一些降尘导料方法和技术。例如，一些输煤系统采用简单的喷雾降尘方式，通过在导料槽上方设置喷头喷水来抑制粉尘。然而，这种方法存在很多不足之处。一方面，喷雾的水压和水量往往不能根据实际的输煤情况（如输煤量、煤炭颗粒大小、粉尘浓度等）进行实时调整，导致降尘效果不稳定，有时可能因为水压过大浪费水资源，有时又因为水压过小无法有效抑制粉尘。另一方面，仅仅依靠喷雾降尘无法解决煤炭在导料槽内由于落差、碰撞和摩擦产生的扬尘问题，尤其是在煤炭流量较大或流速较快时，扬尘现象更为严重。
3、此外，一些输煤系统也尝试通过优化导料槽的结构来减少扬尘，比如采用弧形导料槽。虽然这种结构在一定程度上能够使煤炭更平稳地传输，减少因急剧转向或落差过大引起的扬尘，但对于煤炭与导料槽内壁的粘附以及导料槽入口和出口处的粉尘泄漏问题并没有很好的解决办法。而且，当煤炭流量和性质发生变化时，现有的导料槽结构无法自适应调整，仍然会导致扬尘和粉尘泄漏问题的出现。
4、同时，在通风除尘方面，现有的一些通风系统往往不能根据导料槽内的实际粉尘浓度和气流情况进行有效的气流调节，导致通风效果不佳，无法及时将含尘气体排出，进一步影响了降尘效果。另外，对于煤炭湿度的控制在现有技术中也不够精准，不能根据煤炭传输过程中的实际情况实时调整煤炭湿度。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种输煤系统中降尘导料方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种输煤系统中降尘导料方法，包括以下步骤：
3、步骤一：导料槽结构优化
4、采用的导料槽主体采用耐腐蚀且具有一定强度的金属材料制成，其内壁表面进行特殊处理，以降低煤炭颗粒在其表面的粘附性；
5、导料槽的形状设计为弧形过渡结构，在煤炭传输过程中，使煤炭能够平稳地在导料槽内滑动，减少因煤炭的急剧转向或落差过大而引起的扬尘导料槽的入口和出口处均设置有柔性密封装置，所述柔性密封装置采用耐磨橡胶材料制成，能够紧密贴合输煤皮带，防止煤炭颗粒从导料槽的缝隙处溢出，进而减少粉尘的外扬；
6、导料槽上端设置可调节的导料板，导料板壁由多个可活动的板块组成，每个板块通过滑动连接方式与相邻板块相连，并且板块与导料槽主体框架之间设置有可调节的弹性支撑装置；在输煤过程中，当煤炭的流量、流速或颗粒大小发生变化时，导料槽壁能够根据内部压力和冲击力的变化自动调整形状；
7、步骤二：喷雾降尘系统设置
8、在导料槽内部沿煤炭传输方向均匀布置多个喷雾装置，所述喷雾装置包括喷头、供水管路和水压调节装置；喷头采用雾化效果良好的喷嘴，能够将水雾化成微小颗粒，均匀地喷洒在煤炭表面和空气中，以增加粉尘颗粒的湿度，使其相互凝聚并沉降；
9、供水管路连接至水源，并设置有过滤装置，以防止水中的杂质堵塞喷头；水压调节装置能够根据输煤系统的运行情况和粉尘浓度，实时调整喷雾水压，确保喷雾效果的稳定性和有效性；当输煤量较大或粉尘浓度较高时，提高水压以增强喷雾的降尘能力；反之，当输煤量较小或粉尘浓度较低时，适当降低水压，以节约水资源；
10、步骤三：喷雾降尘系统中粉尘浓度监测设备的控制
11、在导料槽内的关键位置安装高精度的粉尘浓度监测设备，该设备能够实时、准确地检测导料槽内空气中的粉尘浓度，并将监测数据以电信号的形式传输给控制系统；
12、控制系统对粉尘浓度监测数据进行实时分析和处理，设定多个不同级别的粉尘浓度阈值，当粉尘浓度达到轻度污染阈值时，控制系统发出预警信号，同时微调喷雾装置的水压和喷雾量，使其处于较低强度的喷雾降尘状态；当粉尘浓度上升至中度污染阈值时，加大喷雾装置的水压和喷雾量，提高降尘效率；若粉尘浓度进一步上升至重度污染阈值，控制系统则启动紧急降尘模式，将喷雾水压调至最大，并增加喷雾装置的开启数量，以确保在短时间内迅速降低粉尘浓度；
13、控制系统根据粉尘浓度的变化趋势进行动态调整；如果粉尘浓度在一段时间内持续上升，控制系统将提前预判并进一步加大降尘力度，例如提前增加喷雾装置的水压或开启备用喷雾装置；反之，如果粉尘浓度呈下降趋势，控制系统则逐渐减小喷雾装置的水压和喷雾量，以避免过度降尘造成水资源浪费和设备不必要的运行损耗；
14、步骤四：通风与气流控制
15、在导料槽上方设置通风管道，所述通风管道连接至引风机，通过引风机产生的负压，将导料槽内产生的含尘气体吸入通风管道，并输送至除尘设备进行集中处理；通风管道的入口处设置有气流调节装置，该装置能够根据导料槽内的粉尘浓度和气流速度，自动调节通风管道的进风量，以保证导料槽内的气流处于合理的流动状态，既能够有效排除粉尘，又不会因气流过大而导致煤炭颗粒被吹出导料槽，增加粉尘的扩散；
16、步骤五：煤炭湿度监测与控制
17、在导料槽内设置煤炭湿度传感器，实时监测煤炭的湿度情况；当煤炭湿度低于设定的阈值时，启动喷雾降尘系统的加湿功能，向煤炭表面喷水，增加煤炭的湿度，以降低粉尘的产生；同时，根据煤炭湿度的变化情况，自动调节喷雾量和喷雾时间，确保煤炭湿度保持在一个合理的范围内，既能够有效降尘，又不会因煤炭过湿而影响其后续的使用和处理；
18、建立煤炭湿度与输煤系统运行参数的关联模型，根据输煤量、皮带速度，预测煤炭在传输过程中的湿度变化趋势，并提前调整喷雾降尘系统的工作状态，以实现对煤炭湿度的精准控制和降尘效果的优化；
19、步骤六：粉尘收集与处理
20、粉尘通过通风管道输送至专门的粉尘处理设备进行处理，所述粉尘处理设备可以采用布袋除尘器、静电除尘器，将粉尘进行分离和净化，达到排放标准后再进行排放；
21、建立粉尘收集与处理的监控系统，实时监测粉尘收集槽内的粉尘量和粉尘处理设备的运行状态；当粉尘收集槽内的粉尘量达到一定程度时，自动启动输送装置将粉尘输送至处理设备；同时，对粉尘处理设备的运行参数进行实时调整和优化，确保其除尘效率和稳定性，以实现对粉尘的有效收集和处理，保护环境和工作人员的健康。
22、进一步的，所述导料槽主体采用的耐腐蚀且具有一定强度的金属材料为不锈钢304，其屈服强度不低于205mpa，抗拉强度不低于520mpa，以确保导料槽能承受输煤过程中的压力且具有良好的耐腐蚀性；所述导料槽内壁表面进行的特殊处理为纳米陶瓷涂层，涂层厚度为50-100μm，纳米陶瓷颗粒粒径为20-50nm，该涂层的摩擦系数不高于0.15，能有效降低煤炭颗粒在其表面的粘附性。
23、进一步的，所述导料槽的弧形过渡结构的曲率半径为1-2m，使煤炭在传输过程中的滑落角度保持在15°-30°之间，确保煤炭能够平稳地在导料槽内滑动。
24、进一步的，所述导料槽入口和出口处的柔性密封装置采用丁腈橡胶材料制成，邵氏硬度为60-70度，密封装置的压缩永久变形率不超过20%，能够紧密贴合输煤皮带，防止煤炭颗粒溢出，减少粉尘外扬。
25、进一步的，所述导料槽上端的可调节导料板的板块采用高强度铝合金6061制成，其抗拉强度不低于290mpa，屈服强度不低于240mpa，板块厚度为3-5mm，以保证板块在承受煤炭压力和频繁变形过程中的结构强度和稳定性。
26、进一步的，所述导料槽上端的可调节导料板的弹性支撑装置为弹簧，弹簧的弹性系数在20-50n/m范围内，且弹簧表面经过镀锌防腐处理并且配合阻尼垫，能适应输煤环境的腐蚀性并提供合适的弹性支撑力。
27、进一步的，所述导料板包括顶板、滑动侧板和底板，且滑动侧板两端设置的滑块滑动安装在顶板上开设的滑槽内部，且滑块后端安装有弹性支撑装置，同时两组滑块之间的滑槽内部设置有弹性橡胶密封带，起到防止粉尘颗粒进入滑槽中影响滑动。
28、进一步的，所述喷雾装置的喷头采用碳化硅陶瓷材质制成，其硬度不低于2200hv，喷头的雾化角度在60°-90°之间，确保喷头具有良好的耐磨性和雾化效果；所述喷雾装置的供水管路中设置的过滤装置采用三级过滤结构，依次为5μm的pp棉过滤器、活性炭过滤器和0.5μm的超滤膜过滤器，能有效防止水中杂质堵塞喷头。
29、进一步的，所述喷雾装置的水压调节装置的调节精度为0.05mpa，响应时间不超过2s，能够精确控制喷雾水压，适应输煤系统的实时变化；所述通风管道入口处的气流调节装置的调节范围为50-200m³/h，调节精度为5m³/h，可精确控制通风管道的进风量，保证导料槽内合理的气流流动状态。
30、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
31、导料槽主体采用不锈钢 304并进行内壁纳米陶瓷涂层，其摩擦系数不高于 0.15，能有效减少煤炭颗粒与内壁的粘附和摩擦碰撞，从源头上降低粉尘产生。
32、导料槽的弧形过渡结构以及入口和出口处的柔性密封装置，可使煤炭平稳传输，减少落差、碰撞和摩擦产生的扬尘，同时防止煤炭颗粒溢出，进一步减少粉尘外扬。
33、导料槽上端的可调节导料板，能根据煤炭流量、流速和颗粒大小自动调整形状，适应不同工况，避免因煤炭流动不畅导致的扬尘。
34、喷雾装置的喷头采用碳化硅陶瓷材质，供水管路采用三级过滤结构，能确保喷头的良好雾化效果和避免堵塞，将水雾化成微小颗粒均匀喷洒在煤炭表面和空气中，增加粉尘湿度使其凝聚沉降。
35、水压调节装置调节精度为 0.05mpa，响应时间不超过 2s，可根据输煤系统运行情况和粉尘浓度实时调整水压和喷雾量。当输煤量较大或粉尘浓度较高时提高水压增强降尘能力，反之降低水压节约水资源，实现精准降尘。
36、通风管道能根据导料槽内粉尘浓度和气流速度精确调节进风量，保证气流处于合理流动状态，既有效排除粉尘，又不会因气流过大导致煤炭颗粒被吹出，提高通风除尘效果。
技术特征：
1.一种输煤系统中降尘导料方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的输煤系统中降尘导料方法，其特征在于：所述导料槽（1）主体采用的耐腐蚀且具有一定强度的金属材料为不锈钢304，其屈服强度不低于205mpa，抗拉强度不低于520mpa，以确保导料槽能承受输煤过程中的压力且具有良好的耐腐蚀性；所述导料槽（1）内壁表面进行的特殊处理为纳米陶瓷涂层，涂层厚度为50-100μm，纳米陶瓷颗粒粒径为20-50nm，该涂层的摩擦系数不高于0.15，能有效降低煤炭颗粒在其表面的粘附性。
3.根据权利要求2所述的输煤系统中降尘导料方法，其特征在于：所述导料槽（1）的弧形过渡结构的曲率半径为1-2m，使煤炭在传输过程中的滑落角度保持在15°-30°之间，确保煤炭能够平稳地在导料槽（1）内滑动。
4.根据权利要求3所述的输煤系统中降尘导料方法，其特征在于：所述导料槽（1）入口和出口处的柔性密封装置采用丁腈橡胶材料制成，邵氏硬度为60-70度，密封装置的压缩永久变形率不超过20%，能够紧密贴合输煤皮带，防止煤炭颗粒溢出，减少粉尘外扬。
5.根据权利要求4所述的输煤系统中降尘导料方法，其特征在于：所述导料槽（1）上端的可调节导料板（5）的板块采用高强度铝合金6061制成，其抗拉强度不低于290mpa，屈服强度不低于240mpa，板块厚度为3-5mm，以保证板块在承受煤炭压力和频繁变形过程中的结构强度和稳定性。
6.根据权利要求5所述的输煤系统中降尘导料方法，其特征在于：所述导料槽（1）上端的可调节导料板（5）的弹性支撑装置（55）为弹簧，弹簧的弹性系数在20-50n/m范围内，且弹簧表面经过镀锌防腐处理并且配合阻尼垫，能适应输煤环境的腐蚀性并提供合适的弹性支撑力。
7.根据权利要求6所述的输煤系统中降尘导料方法，其特征在于：所述导料板（5）包括顶板（51）、滑动侧板（52）和底板（53），且滑动侧板（52）两端设置的滑块（54）滑动安装在顶板（51）上开设的滑槽（511）内部，且滑块（54）后端安装有弹性支撑装置（55），同时两组滑块（54）之间的滑槽（511）内部设置有弹性橡胶密封带，起到防止粉尘颗粒进入滑槽（511）中影响滑动。
8.根据权利要求7所述的输煤系统中降尘导料方法，其特征在于：所述喷雾装置（3）的喷头采用碳化硅陶瓷材质制成，其硬度不低于2200hv，喷头的雾化角度在60°-90°之间，确保喷头具有良好的耐磨性和雾化效果；所述喷雾装置（3）的供水管路中设置的过滤装置采用三级过滤结构，依次为5μm的pp棉过滤器、活性炭过滤器和0.5μm的超滤膜过滤器，能有效防止水中杂质堵塞喷头。
9.根据权利要求8所述的输煤系统中降尘导料方法，其特征在于：所述喷雾装置（3）的水压调节装置的调节精度为0.05mpa，响应时间不超过2s，能够精确控制喷雾水压，适应输煤系统的实时变化；所述通风管道（2）入口处的气流调节装置的调节范围为50-200m³/h，调节精度为5m³/h，可精确控制通风管道的进风量，保证导料槽内合理的气流流动状态。
技术总结
本发明公开了一种输煤系统中降尘导料方法，包括以下步骤：步骤一：导料槽结构优化；步骤二：喷雾降尘系统设置；步骤三：喷雾降尘系统中粉尘浓度监测设备的控制；步骤四：通风与气流控制；步骤五：煤炭湿度监测与控制；步骤六：粉尘收集与处理。导料槽的弧形过渡结构以及入口和出口处的柔性密封装置，可使煤炭平稳传输，减少落差、碰撞和摩擦产生的扬尘，同时防止煤炭颗粒溢出，进一步减少粉尘外扬；导料槽上端的可调节导料板，能根据煤炭流量、流速和颗粒大小自动调整形状，适应不同工况，避免因煤炭流动不畅导致的扬尘；喷雾装置的喷头采用碳化硅陶瓷材质，供水管路采用三级过滤结构，能确保喷头的良好雾化效果和避免堵塞。
技术研发人员：邓炎,刘俊源,邵超,胡成,米小龙,石文华
受保护的技术使用者：华电呼图壁能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5