选煤厂转载点粉尘运动分析与转载溜槽结构研究

摘要

随着选煤厂生产能力的日益增加，其各转载点产生的粉尘量也与日俱增，严重影响着选煤厂现场岗位职工的身心健康，给选煤厂带来了诸多安全隐患。选煤厂产尘点主要集中在输送带转载点、转载溜槽等部位。煤从上线设备经转载溜槽转运至下线设备时，在入料溜槽周围产生的诱导风流将吸附在煤块表面的细颗粒粉尘剥离，当煤落到下线设备时，诱导风流携带大量的粉尘颗粒形成局部高压从导料槽四周缝隙处向外溢出。选煤厂普通常用的除尘设备存在除尘效率低、维护成本高、使用寿命短等缺陷，其主要目的在于降低粉尘浓度，而本论文主要是通过改变转载溜槽的结构从尘源控制粉尘的产生。
　　本论文基于欧拉法和拉格朗日法，选取单个粉尘颗粒为研究对象，简化了粉尘颗粒群与诱导风流的复杂运动，建立了粉尘与诱导风流形成的气固两相流模型，运用Fluent对转龙湾选煤厂301＃输送带机尾转载溜槽内外粉尘浓度及压力分布进行仿真，仿真结果与现场实测结果相符，证明了仿真的正确性。基于仿真结果，阐明转载点粉尘析出机理，提出影响转载点粉尘浓度大小的相关因素，通过实验改进转载溜槽结构，测出转载溜槽改进后转载点周围工作环境的PM2.5平均值为73ug/m3，满足国家对选煤厂工作环境细颗粒浓度要求。实验表明:适当的降低煤流在转载溜槽内的速度能够控制诱导风流到达导料槽时的压力，减小粉尘向导料槽外溢出的能力，从而降低转载点周围的粉尘浓度，改善现场作业环境。
　　合理的控制粉尘浓度不仅能给职工创造一个良好的工作环境，保障职工的身心健康，还能推动转龙湾选煤厂向绿色、环保型企业发展。本论文采用的理论方法和气固两相流仿真对粉尘治理的相关研究具有一定的借鉴意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景

1．1．1 粉尘的产生

1．1．2 转龙湾煤矿选煤厂粉尘未治理前状况

1．2 粉尘的危害

1．3 国内外粉尘治理研究现状

1．3．1 国外粉尘治理研究现状

1．3．2 国内粉尘治理研究现状

1．4 课题研究意义

1．5 本文主要研究内容

1．6 研究方法和拟采用的技术路线

1．6．1 研究方法

1．6．2 拟采用的技术路线

2 转龙湾选煤厂原煤车间尘源调查及粉尘析出机理

2．1 各尘源点粉尘浓度测定

2．1．1 粉尘浓度的测定标准、方法

2．1．2 转龙湾选煤厂原煤车间各产尘点分布

2．1．3 转龙湾选煤厂各产尘点粉尘浓度测定

2．2 粉尘析出机理

3 粉尘扩散方程与数学模型的建立

3．1 两相流研究现状

3．2 颗粒两相流的描述方法

3．2．1 Euler Method

3．2．2 Lagrange Method

3．3 粉尘的特性

3．4 粉尘扩散基本方程的建立

3．5 粉尘运动模型假设

3．6 Fluent两相流耦合分析相关参数设定

4 转载溜槽与导料槽内、外粉尘浓度数值模拟

4．1 破碎机下料溜槽内粉尘浓度数值模拟

4．2 筛机下料溜槽外部空间粉尘浓度数值模拟

4．3 影响粉尘浓度大小的因素

5 转载溜槽溜槽与导料槽结构改进

5．1 转载溜槽结构改进

5．2 导料槽挡煤皮的改造

5．3 作业环境空气质量测定

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

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