塔山选煤厂粉尘在线监测与治理技术研究

摘要

煤矿粉尘危害为煤矿五大自然灾害之一，同时煤粉防治工作也是煤矿安全生产的重大课题。随着工业科技的发展，机械化水平的增高，为保证工人身体健康和消除生产安全隐患，研究实现在线监测及降尘技术具有重要意义。
　　本文采用Fluent作为数值模拟计算平台，基于Eulerian-Lagrangian方法对原煤车间2111与2112两条皮带粉尘的逸散规律和空间内浓度分布情况进行数值模拟，分析塔山选煤厂实际情况确定合理的除尘方式。通过实验和模拟相结合的手段确定了气水两路除尘系统中气压、喷嘴孔径等主要参数，选出最佳喷雾参数，为塔山选煤厂喷雾除尘系统的选择提供理论依据。应用组态王6.5软件设计相应的喷雾降尘在线监测系统，通过科学论证，针对不同产尘地点，优化选择出不同的治理设备，形成了一套适用于大型选煤厂粉尘在线监测与防治技术体系。将研究成果在塔山选煤厂原煤车间2111与2112两条皮带机尾进行现场工程应用，达到了预期的监测及除尘效果，证明了方案的可行性，此研究成果对于煤矿其它产尘点具有很好的借鉴意义。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 问题的提出

1．2 国内外相关技术研究现状

1．2．1 国内外粉尘监测技术研究现状

1．2．2 国内外喷雾降尘技术研究现状

1．3 课题研究背景

1．3．1 塔山选煤厂简介

1．3．2 选煤厂粉尘产生原因

1．3．3 选煤厂粉尘治理存在的技术问题

1．4 本课题主要研究内容

1．5 论文技术路线图

1．6 小结

2 粉尘治理方式和设备类型的选择

2．1 塔山选煤厂测定线路及结果

2．2 粉尘治理方式方法的选择

2．3 湿式除尘技术分类

2．3．1 泡沫除尘技术

2．3．2 文丘里管除尘技术

2．3．3 超声波雾化除尘技术

2．3．4 高压喷雾除尘技术

2．3．5 气水两路喷雾技术

2．4 除尘设备技术指标

2．5 安装方案

2．6 小结

3 数学模型及水雾捕尘机理

3．1 基本理论及研究目的

3．2 粉尘扩散过程分析应用基本定律

3．3 两相流数学模型

3．3．1 单颗粒动力学模型

3．3．2 颗粒轨道模型

3．3．3 无滑移模型

3．3．4 颗粒相拟流体模型

3．4 水雾捕尘机理

3．4．1 惯性碰撞

3．4．2 截留

3．4．3 布朗扩散

3．4．4 重力效应

3．4．5 总捕集效率

3．5 小结

4 皮带机尾粉尘逸散规律和控制技术

4．1 粉尘逸散规律、污染机理

4．1．1 几何模型的建立

4．1．2 边界条件确定

4．1．3 导料槽喷尘的粉尘污染模拟

4．2 气水两路喷雾降尘系统

4．3 除尘系统主要参数的选择

4．3．1 气压的选择

4．3．2 喷嘴孔径的选择

4．3．3 流量的选择

4．4 小结

5 粉尘监控系统软件及应用效果

5．1 粉尘在线监测系统

5．2 监测系统硬件

5．2．1 粉尘浓度传感器

5．2．2 矿用设备开停传感器

5．2．3 信号采集与智能控制模块

5．2．4 电源系统

5．3 粉尘监控系统软件

5．3．1 粉尘监测系统界面

5．3．2 异常状态报警窗口

5．3．3 查询功能

5．4 监控软件测试及运行效果

5．5 小结

结论

参考文献

作者简历

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