兗州礦業(yè)的綠色生產(chǎn)之路
近幾年來,兗州礦業(yè)(集團(tuán))公司及其下屬廠礦針對(duì)礦區(qū)環(huán)境保護(hù)工作中原先存在的問題進(jìn)行了認(rèn)真分析和歸納,依靠科技進(jìn)步加快污染治理,與有關(guān)研究單位共同開展技術(shù)攻關(guān),同時(shí)根據(jù)目前國內(nèi)外已有的適用新技術(shù)成果提出解決方案并進(jìn)行了實(shí)施,從狠抓煤泥水處理、煙氣脫硫、除塵技術(shù)、煤矸石處理和噪聲治理等多個(gè)方面進(jìn)行綜合治理,將治理與利用相結(jié)合,走綠色生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展之路,實(shí)現(xiàn)了“經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益”的三統(tǒng)一。
1 煤泥水處理
1)新型煤礦水倉清淤系統(tǒng)
由山東科技大學(xué)和兗州礦業(yè)(集團(tuán))公司濟(jì)寧三號(hào)煤礦共同研究的煤礦水倉新型清淤系統(tǒng),解決了傳統(tǒng)清淤系統(tǒng)中一些難以解決的問題,提高了清淤的工效,延長(zhǎng)了水泵的壽命,保護(hù)了環(huán)境。
在水倉的清淤過程中,糊狀淤泥是比較難以清理的,而產(chǎn)生糊狀淤泥的原因是淤泥中的水分太大。如果能夠?qū)⒂倌嘀械乃址蛛x出來,對(duì)水分比較少的淤泥和分離出來的水分別進(jìn)行運(yùn)輸和處理,則不失為一種有效的辦法。此項(xiàng)成果借鑒了選煤工藝過程中壓濾機(jī)的工作原理。但是,壓濾機(jī)一般只能夠處理0.5mm以下的雜物,而水倉的積淤中存在有大量超過此規(guī)格的顆粒狀煤和其它雜物。
經(jīng)過深入分析研究,他們決定借鑒振動(dòng)篩清淤系統(tǒng)的原理,先將0.5mm以上的顆粒狀雜物分級(jí)篩選出來進(jìn)行處理,壓濾機(jī)只處理0.5mm以下的雜物。根據(jù)調(diào)研的結(jié)果,直線振動(dòng)篩的工作效果比較好,因此在這種新型清淤模式的工藝流程中采用了直線振動(dòng)篩。該系統(tǒng)所需要的設(shè)備有:稀釋淤泥用的清水管路和設(shè)備,污水排出設(shè)備——雜污泵及其附件,直線振動(dòng)篩、礦車、污水積儲(chǔ)箱,壓濾設(shè)備包括給料泵、壓濾機(jī)及附件等。水倉中的淤泥經(jīng)過稀釋以后用排污泵排向直線振動(dòng)篩,通過直線振動(dòng)篩的分級(jí)作用,0.5mm以上的顆粒雜物被篩選出來并且被裝入到礦車中,0.5mm以下的淤泥漿則由給料泵送入到壓濾機(jī)中把水分離出來,清水被排出,而泥餅亦被裝入礦車運(yùn)走。
實(shí)踐證明:此項(xiàng)成果具有較高的機(jī)械化水平,降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度;處理淤泥的能力強(qiáng),糊狀淤泥清理徹底;及時(shí)清淤有利于礦井的安全生產(chǎn),還保護(hù)了環(huán)境;淤泥的再利用提高了礦井的經(jīng)濟(jì)效益。
2)東灘選煤廠開展煤泥水處理系統(tǒng)改造研究
兗州礦業(yè)(集團(tuán))公司東灘煤礦選煤廠的洗水濃度自從投產(chǎn)以來經(jīng)常偏高,嚴(yán)重的時(shí)候甚至影響了正常生產(chǎn),已經(jīng)成為制約進(jìn)一步提高入洗能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為此,他們開展了煤泥水系統(tǒng)改造的研究。
這個(gè)廠的煤泥水系統(tǒng)是由濃縮車間、壓濾車間以及設(shè)在主廠房?jī)?nèi)的永田沉淀槽和粗煤泥回收設(shè)備等組成的。永田沉淀槽控制進(jìn)濃縮機(jī)的粒度,一段濃縮回收粗煤泥,二段濃縮回收細(xì)煤泥。該廠煤泥水處理系統(tǒng)存在的主要問題是:永田沉淀槽的底流排放量偏小,一段濃縮的粗煤泥回收能力不足,兩段濃縮機(jī)的配置不合理。
針對(duì)這些問題,此項(xiàng)研究提出了以下解決措施:
①盡量在永田沉淀槽多回收粗煤泥。他們對(duì)永田沉淀槽底流進(jìn)行篩分的結(jié)果表明,底流中+0.25mm占56.85%。經(jīng)過研究,決定將弧形篩的篩縫改為0.5mm,煤泥篩的篩孔改為0.25mm,利用原脫介篩作為煤泥篩,底流泵電動(dòng)機(jī)加大為55kW,即可以在此環(huán)節(jié)上多回收煤泥13.68t/h,生產(chǎn)動(dòng)力煤的時(shí)候可以提高精煤產(chǎn)率1.5%左右。
②提高一段濃縮粗煤泥回收設(shè)備的處理能力。充分利用現(xiàn)有設(shè)備,保證能有5臺(tái)沉降過濾式離心機(jī)正常工作,再增加1臺(tái)細(xì)煤離心機(jī),即可以解決處理能力小的問題;或者把6臺(tái)沉降過濾式離心機(jī)全部更換成細(xì)煤離心機(jī),可以進(jìn)一步提高粗煤泥回收設(shè)備的處理能力,降低煤泥水分,為下一步提高原煤入洗能力創(chuàng)造了有利的條件。
③合理配置兩段濃縮流程。兩段濃縮串聯(lián)起來使用,減少一段濃縮面積,增加二段濃縮面積?,F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的時(shí)候可以適當(dāng)加大分流量,減輕二段濃縮的負(fù)荷。為了不影響選煤廠的生產(chǎn)和合理利用資金,上述三種方法可以根據(jù)實(shí)際情況分步實(shí)施。
2 煙氣脫硫
1)熱電廠煙氣濕法脫硫工藝研究
兗州礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司通過對(duì)國內(nèi)外脫硫工藝的調(diào)研、資料收集和分析,結(jié)合煤礦資源綜合利用熱電廠的特點(diǎn)及國家對(duì)SO2排放的要求,針對(duì)煤礦資源綜合利用熱電廠的濕法脫硫工藝選擇進(jìn)行了探索和研究,具有比較強(qiáng)的實(shí)用性。
①石灰石—石膏法煙氣脫硫工藝。國內(nèi)的大型火電廠絕大部分采用此工藝。將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑泵入吸收塔內(nèi)與煙氣充分地混合,煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)生成硫酸鈣。脫硫以后的煙氣經(jīng)過除霧器除去霧滴,再經(jīng)過換熱器加熱升溫以后由煙囪排入大氣。由于吸收漿液在吸收塔內(nèi)通過循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)與煙氣接觸,所以吸收劑的利用率很高,脫硫效率大于95%。
②雙堿法煙氣脫硫技術(shù)。這是為了克服石灰石—石膏法容易結(jié)垢的缺點(diǎn)而發(fā)展起來的。將氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔內(nèi)洗滌脫除煙氣中的SO2。由于氫氧化鈉脫硫劑在吸收SO2以后的反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大,因此不會(huì)造成結(jié)垢堵塞。脫硫產(chǎn)物排入再生池以后利用氫氧化鈣進(jìn)行還原,再生的鈉基脫硫劑被打回脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用,降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用,比較適用于中小型鍋爐的脫硫。
③海水脫硫工藝。在吸收塔內(nèi),燃煤煙氣中的SO2被帶堿度的海水吸收而除去,凈化以后的煙氣經(jīng)過除霧器除霧和換熱器加熱以后排放。此法適用于靠海、擴(kuò)散條件好、用海水作冷卻水、燃用低硫煤的電廠,但是煙氣脫硫以后可能產(chǎn)生的重金屬沉積和對(duì)海洋環(huán)境的影響要經(jīng)過長(zhǎng)期的觀察才能得出結(jié)論,因此在環(huán)境質(zhì)量比較敏感和環(huán)保要求比較高的區(qū)域使用需要慎重考慮。
④氧化鎂濕法脫硫技術(shù)。其過程是堿性金屬氧化物與水反應(yīng)生成氫氧化物,再與煙氣中SO2溶于水而生成的亞硫酸進(jìn)行中和反應(yīng)。脫硫反應(yīng)產(chǎn)物中的亞硫酸鎂可以制取氧化鎂,副產(chǎn)品SO2可以制硫酸,實(shí)現(xiàn)了鎂資源和硫資源的循環(huán)利用。此法工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單,運(yùn)行電費(fèi)低,對(duì)煙氣變化的適應(yīng)性好。
2)熱電廠煙氣半干法脫硫工藝研究
為了尋求適合煤礦資源綜合利用熱電廠應(yīng)用的SO2治理技術(shù),兗州礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司進(jìn)行了廣泛的調(diào)查,并對(duì)熱電廠半干法脫硫工藝選擇進(jìn)行了探索和研究。
①煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝。煙氣從吸收塔底部進(jìn)入,流經(jīng)文丘里管后速度加快,并與吸收劑粉末混合形成流化床,在噴入均勻水霧降低煙溫的條件下,吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成CaSO3和CaSO4。脫硫以后攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出,進(jìn)入再循環(huán)除塵器,分離出來的顆粒經(jīng)過中間灰倉返回吸收塔。固體顆粒反復(fù)循環(huán)達(dá)到百次之多,吸收劑利用率較高。其占地面積少,投資較省,尤其適合于老機(jī)組的煙氣脫硫。
②旋轉(zhuǎn)噴霧干燥煙氣脫硫工藝。將石灰制成消石灰乳并泵入吸收塔內(nèi),被霧化成細(xì)小液滴的吸收劑與煙氣中SO2反應(yīng)生成CaSO3。吸收劑帶入的水分被蒸發(fā)而干燥,煙氣溫度隨之降低。脫硫反應(yīng)產(chǎn)物以及未被利用的吸收劑以干燥顆粒物的形式隨著煙氣被帶出吸收塔,進(jìn)入除塵器被收集下來。脫硫以后的煙氣經(jīng)過除塵器除塵以后排放。一般將部分除塵器收集物加入制漿系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)利用。具有技術(shù)成熟、工藝流程較為簡(jiǎn)單、系統(tǒng)可靠性高等特點(diǎn),脫硫率達(dá)85%以上,在美國及西歐一些國家有一定應(yīng)用范圍。
③大顆粒石灰石淋水脫硫工藝。這是上世紀(jì)90年代新興的脫硫技術(shù)。煙氣進(jìn)入石灰石循環(huán)流化床反應(yīng)器,其上端及中部設(shè)有噴水頭向下定時(shí)定量噴水,水量以達(dá)到CaSO3表面覆蓋薄層水膜為準(zhǔn)。煙氣在反應(yīng)器內(nèi)沿著隔板與覆蓋水膜的直徑1~12mm石灰石顆粒充分接觸。SO2與水和CaCO3發(fā)生反應(yīng),在石灰石表面生成CaSO4·2H20和CaSO3·2H20。反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量會(huì)使部分水揮發(fā),脫硫反應(yīng)副產(chǎn)物含水率約為10%,不需要添加烘干設(shè)備。
④電子束法脫硫工藝。煙氣經(jīng)過除塵器粗濾以后進(jìn)入冷卻塔被冷卻到適于脫硫、脫硝處理的溫度。冷卻水在冷卻塔內(nèi)完全得到蒸發(fā),不產(chǎn)生廢水。通過冷卻塔以后的煙氣流進(jìn)反應(yīng)器,在反應(yīng)器進(jìn)口將一定的氨水、壓縮空氣和軟水混合噴入,經(jīng)過電子束照射以后,SOx和NOx在自由基的作用下生成中間生成物硫酸和硝酸。硫酸、硝酸與共存的氨進(jìn)行中和反應(yīng),生成硫酸氨與硝酸氨的混合粉體沉淀到反應(yīng)器底部,通過輸送機(jī)排出。凈化以后的煙氣經(jīng)過脫硫風(fēng)機(jī)向大氣排放。
3)熱電廠煙氣干法脫硫工藝研究
為了保證煤礦資源綜合利用熱電廠的SO2排放目標(biāo),探索更加穩(wěn)定和高效的脫硫技術(shù)工藝,兗州礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司對(duì)熱電廠干法脫硫的工藝選擇進(jìn)行了研究。
①爐內(nèi)噴鈣尾部增濕煙氣脫硫工藝。爐內(nèi)噴鈣加尾部煙氣增濕活化脫硫工藝是在爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝的基礎(chǔ)上在鍋爐尾部增設(shè)了增濕段,以提高脫硫效率。該工藝多以石灰石粉為吸收劑,石灰石粉由氣力噴入爐膛850~1150℃溫度區(qū),石灰石受熱分解為氧化鈣和CO2,氧化鈣與煙氣中的反應(yīng)生成亞硫酸鈣。由于反應(yīng)在氣固兩相之間進(jìn)行,受到傳質(zhì)過程的影響,反應(yīng)速度較慢,吸收劑利用率較低。在尾部增濕活化反應(yīng)器內(nèi),增濕水以霧狀噴入,與未反應(yīng)的氧化鈣接觸生成氫氧化鈣進(jìn)而與煙氣中的反應(yīng)。當(dāng)鈣硫比控制在2.0~2.5的時(shí)候,系統(tǒng)的脫硫率可以達(dá)到65~80%。由于增濕水的加入使煙氣溫度下降,一般控制出口煙氣溫度高于露點(diǎn)溫度10~15℃,增濕水由于煙溫加熱被迅速蒸發(fā),未反應(yīng)的吸收劑、反應(yīng)產(chǎn)物呈干燥態(tài)隨煙氣排出,被除塵器收集下來。該脫硫工藝在芬蘭、美國、加拿大、法國等國家得到應(yīng)用,采用這一脫硫技術(shù)的最大單機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到30萬kW。
②活性焦炭脫硫脫硝一體化技術(shù)?;钚越固渴沁@一處理過程的關(guān)鍵和重要的因素。它既作為優(yōu)良的的吸附劑,又是催化劑與催化劑載體。脫硫是利用活性焦炭的吸附特性;除氮是利用活性焦炭作催化劑。通過與NO或NO2發(fā)生催化還原反應(yīng)而去除。其主要工藝在于吸收塔和解吸塔?;钚越固课账譃閮刹糠?,煙氣由下部往上部升,活性炭在重力作用下從上部往下部降,與煙氣進(jìn)行逆流接觸。煙氣首先進(jìn)入吸收塔下部被脫除SO2,然后煙氣進(jìn)入上面部分,噴入NH3與氨氧化物反應(yīng)脫硝。飽含SO2的焦炭從吸收塔底部排放出來通過震動(dòng)篩,經(jīng)過篩選的活性焦炭再被送到解吸塔頂部,利用價(jià)值較低的活性焦炭作為燃料被送到鍋爐中。
3 除塵技術(shù)
1)袋式除塵器在燃煤電廠使用中的注意事項(xiàng)
布袋除塵器在除塵的同時(shí)還具有脫硫及控制有害氣體的作用。近十年來,袋式除塵器在我國發(fā)展很快,尤其是大型袋式除塵器的出現(xiàn)、新的濾料和新型脈沖閥的開發(fā),增強(qiáng)了袋式除塵器的安全性與可靠性,不僅比電除塵器除塵效率高,而且受粉塵特性和煙氣成分的影響也很小。在我國燃煤電廠采用袋式除塵器已是大勢(shì)所趨。兗州礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司袋式除塵器在燃煤電廠使用中的注意事項(xiàng)進(jìn)行了總結(jié)分析。
袋式除塵器在使用中的注意事項(xiàng):
①在鍋爐啟動(dòng)點(diǎn)火或低負(fù)荷穩(wěn)燃時(shí)需要燃油。為了避免油煙在濾袋上板結(jié),除塵器使用前應(yīng)先預(yù)涂灰??稍跓煹廊肟诩友b一個(gè)預(yù)涂灰添加裝置,同時(shí)為了濾袋不受損,在除塵系統(tǒng)中一定得設(shè)置旁通風(fēng)道,出現(xiàn)異常情況時(shí)開通旁通煙道使煙氣通過旁通直接進(jìn)入引風(fēng)機(jī)前的出口煙道,并關(guān)閉各除塵器單元前后的閥門。
②為形成均勻氣流,應(yīng)在含塵氣流進(jìn)入過濾室前設(shè)置煙道分配器,另外也可對(duì)煙塵中的大顆粒物進(jìn)行粗分離,對(duì)濾袋起到保護(hù)作用。把進(jìn)口煙道設(shè)計(jì)成楔形也有利于煙氣的均勻分配。
③布袋除塵器運(yùn)行中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,主要原因是壓縮空氣中含有大量的水和油;另一原因是氣流高速噴射的冷氣流和袋內(nèi)熱氣流溫差所致。解決辦法是提供無水無油的清潔壓縮空氣,同時(shí)對(duì)除塵器做好保溫。
④選擇簡(jiǎn)單可靠、維修容易及換袋工作條件好的結(jié)構(gòu)形式。更換濾袋是布袋除塵器大修時(shí)工作量最大的工序,現(xiàn)在大部分廠家都將換袋位置設(shè)在凈氣室,更換濾袋的條件會(huì)好些。
⑤合理的過濾風(fēng)速是決定濾袋壽命的重要因素。在安裝過程中,花板、袋籠及其連接件應(yīng)光滑,無傷害濾袋的可能?;ò逵凶銐虻钠秸群蛣偠?,濾袋與花板連接可靠,有密封、不泄漏。
⑥為保持袋式除塵器長(zhǎng)期有效運(yùn)行,要勤于觀察,做好日常維護(hù)。對(duì)重要部件要定期檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決,并對(duì)再次發(fā)生此類問題有應(yīng)對(duì)措施,如發(fā)現(xiàn)布袋破損(主要從壓差、煙氣濁度變化觀察),要及時(shí)安排切換工作室,檢查處理。
2)選煤廠除塵工藝研究
兗州礦業(yè)(集團(tuán))公司濟(jì)寧二號(hào)煤礦針對(duì)選煤廠塵源較為分散、揚(yáng)塵量等特點(diǎn)進(jìn)行了一系列的探索研究,從原先的普通水霧化除塵到形成現(xiàn)在的密閉—霧化—通風(fēng)工藝系統(tǒng),使整個(gè)選煤廠的除塵工作得到了極大的提升,為選煤廠的除塵工作提供了可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
選煤廠在原煤準(zhǔn)備車間中存在毛煤分級(jí)、原煤篩分、塊煤破碎及皮帶運(yùn)輸轉(zhuǎn)載揚(yáng)塵;在預(yù)篩分車間主要存在篩分及皮帶運(yùn)輸轉(zhuǎn)載揚(yáng)塵;在洗煤車間存在篩分、破碎及運(yùn)輸轉(zhuǎn)載等環(huán)節(jié),其中的塊煤破碎揚(yáng)塵最為嚴(yán)重。破碎揚(yáng)塵主要是由物料進(jìn)機(jī)時(shí)和破碎過程中的粉塵飛揚(yáng)所造成;篩分揚(yáng)塵主要是由隨物料一起帶入的空氣沖擊篩面,篩面激烈運(yùn)動(dòng)使細(xì)微粉塵飛揚(yáng);皮帶運(yùn)輸及轉(zhuǎn)載揚(yáng)塵主要由物料流與空氣產(chǎn)生剪切作用,空氣進(jìn)入料流中,料流逐步擴(kuò)散發(fā)生的卷吸形態(tài)而使粉塵飛揚(yáng)所造成。
①煤流揚(yáng)塵點(diǎn)的密閉。根據(jù)破碎、篩分及運(yùn)輸轉(zhuǎn)載等塵源揚(yáng)塵情況,在揚(yáng)塵點(diǎn)源上方設(shè)吸風(fēng)罩。在有皮帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾等的落料、受料點(diǎn)加設(shè)吸風(fēng)罩,出料口處還設(shè)導(dǎo)流板,讓吸口保持均勻負(fù)壓,使攜塵氣流合理進(jìn)入吸風(fēng)罩。振動(dòng)篩、破碎機(jī)的通風(fēng)防塵采用全封閉式。吸風(fēng)罩尺寸大小根據(jù)揚(yáng)塵點(diǎn)源的設(shè)備而定。一般大于揚(yáng)塵設(shè)備外形尺寸100mm左右。吸風(fēng)罩的位置選在塵源中心,且罩子的張角以45°最為適宜。操作工利用觀察孔觀察操作。
②霧化—通風(fēng)除塵設(shè)備的選擇。除塵器是通風(fēng)除塵系統(tǒng)的主要設(shè)備,是除塵系統(tǒng)最終結(jié)果的體現(xiàn),所以除塵器的選擇是至關(guān)重要的。他們?cè)诜治龈鞣N除塵器性能的基礎(chǔ)上,充分考慮粉塵揚(yáng)塵源和揚(yáng)塵量等因素,選擇了文丘里除塵器。采用新的密閉—霧化—通風(fēng)系統(tǒng)后的總除塵效率達(dá)到87.86%,改善了車間環(huán)境及工人勞動(dòng)條件。
4 煤矸石處理
1)煤矸石的環(huán)境影響及發(fā)生條件有研究
南京煤炭設(shè)計(jì)研究院以山東濟(jì)寧東部礦區(qū)和滕南礦區(qū)為例,系統(tǒng)地分析了煤矸石的環(huán)境影響及發(fā)生條件。
煤矸石的環(huán)境影響分析是煤礦環(huán)境影響評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容。煤矸石的環(huán)境影響及發(fā)生條件主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
①侵占耕地。只要把煤矸石排到地面,無論利用與否都要不同程度地侵占耕地,平原礦區(qū)尤其如此。盡管濟(jì)東礦區(qū)和滕南礦區(qū)通過設(shè)計(jì)改革已經(jīng)使煤矸石的排放量減少了約三分之一,但如不采取其它措施,兩礦區(qū)生產(chǎn)結(jié)束時(shí),矸石累計(jì)占用耕地將達(dá)到10萬平方米。
②發(fā)生自燃。煤矸石自燃是普遍現(xiàn)象,但不是必然現(xiàn)象。含有一定數(shù)量的自燃物硫鐵礦和可燃物碳元素,是煤矸石自燃的內(nèi)因,硫鐵礦是決定性的因素。
③風(fēng)蝕揚(yáng)塵。矸石表面會(huì)風(fēng)化成粉塵,并隨風(fēng)進(jìn)入大氣環(huán)境,可溶性金屬鹽類可隨水滲入地下,不僅對(duì)大氣環(huán)境造成污染,而且對(duì)地下水體和土壤也造成污染。
④淋溶水污染。煤矸石受到降雨或長(zhǎng)期處于浸漬狀態(tài),便可使其中有害成分溶解進(jìn)入水體、土壤,對(duì)水環(huán)境和土壤環(huán)境造成污染。這一污染程度可以依據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)通過試驗(yàn)分析得知。
⑤滑坡與泥石流。如果矸石山堆積過高、坡度過大,就容易形成滑坡;而當(dāng)由于降雨等作用使矸石山的含水量達(dá)到飽和狀態(tài)的時(shí)候,便有可能形成泥石流。
⑥破壞景觀。在自然景致中豎起一座座高大、光禿禿且黑乎乎的矸石山,肯定是煞風(fēng)景的。
⑦放射性污染。煤矸石中的放射性元素及放射性水平達(dá)到一定限值便會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生放射性危害。我國《放射防護(hù)規(guī)定》(GBJ8-74)中規(guī)定:“含有天然放射性元素的廢物,比放射性大于1*10(-7)Ci/kg者,應(yīng)當(dāng)按照放射性廢物處理”。
2)挖潛創(chuàng)效實(shí)現(xiàn)煤礦廢渣的最佳利用
煤炭開采和加工過程中,對(duì)環(huán)境帶來影響最大的是廢水、廢渣和土地塌陷。其中,由于地理環(huán)境、社區(qū)關(guān)系等因素的影響,廢渣和土地塌陷治理起來難度相對(duì)大一些。兗州礦業(yè)(集團(tuán))公司南屯煤礦從自身的實(shí)際情況出發(fā),采取各種措施挖掘潛力,大力開展綜合利用,不但較好地解決了這些問題,而且取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。
①煤矸石利用。為避免矸石堆積占用大量土地和自燃發(fā)火排出的大量有害氣體污染環(huán)境,這個(gè)礦積極探索矸石綜合利用新技術(shù),在礦選煤廠投產(chǎn)后,投資5000萬元建成了以洗煤矸石和洗中煤為燃料的矸石熱電廠,裝機(jī)容量1.8萬kW,年利用矸石5.5萬t,所發(fā)電力除供本礦用50MkW·h外,還向社會(huì)輸送50MkW·h的清潔能源,節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤7.46萬t,增收1268.2萬元,并且減少洗煤矸石因堆積帶來的占用土地、矸石自燃等各種環(huán)境問題。
②爐渣的利用。以煤矸石為燃料的沸騰爐排出的灰渣具有良好的物理特性,國內(nèi)許多電廠已經(jīng)對(duì)灰渣進(jìn)行了廣泛的開發(fā)利用,如用灰渣作混合材料生產(chǎn)砌筑水泥、制磚等。南屯煤礦矸石熱電廠裝有3臺(tái)35t/h的沸騰爐,每臺(tái)爐每小時(shí)排渣3.2t、粉煤灰1.2t,如何充分利用灰渣、變廢為寶、減少占地及對(duì)環(huán)境的二次污染、創(chuàng)造更多的效益,是擺在他們面前的一個(gè)新課題。南屯礦緊緊圍繞礦井安全生產(chǎn)與節(jié)資降耗的主導(dǎo)方向來解決電廠的灰渣利用問題,利用爐渣代替石子及沙子作井下噴漿混凝土骨料、井下采空區(qū)充填材料和用于生產(chǎn)建材砌塊,粉煤灰用作井下注漿,實(shí)現(xiàn)了矸石發(fā)電—灰渣利用—安全生產(chǎn)的良性循環(huán)。
5 噪聲治理
1)振動(dòng)篩噪聲源分析及降噪措施研究
山東科技大學(xué)對(duì)兗州礦業(yè)(集團(tuán))公司鮑店煤礦選煤廠的ZMS2065型振動(dòng)篩進(jìn)行了多點(diǎn)多方向的噪聲和振動(dòng)測(cè)試以后,發(fā)現(xiàn)其噪聲的頻譜呈現(xiàn)出了低中頻的寬帶特性,其聲級(jí)亦隨著振動(dòng)頻率和振幅的增加而增加,是選煤廠的主要噪聲源之一。為此,他們開展了振動(dòng)篩噪聲源分析及降噪措施研究。
振動(dòng)篩是選煤廠的主要篩分工具。由于其本身的特性決定了在正常工作時(shí)必須通過振動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)篩分,但是振動(dòng)又是產(chǎn)生噪聲的根本原因,而且聲級(jí)高、聲源多且復(fù)雜。此項(xiàng)研究課題采取多點(diǎn)多方向同時(shí)測(cè)量振動(dòng)和噪聲,然后將磁帶機(jī)記錄到的振動(dòng)與噪聲信號(hào)經(jīng)由分析儀進(jìn)行頻譜分析與相干分析。通過對(duì)篩板、側(cè)板、激振器軸承和振動(dòng)篩上所使用的鋼彈簧等主要噪聲源的分析,證明了振動(dòng)篩噪聲的測(cè)試結(jié)果是可信的,主要噪聲源的確定是正確的,為選煤廠的噪聲治理提供了理論依據(jù)。
他們所提出的降噪措施如下:緊固振動(dòng)篩上的所有部件,特別是需要經(jīng)常更換的篩板,避免由于個(gè)別部件的松動(dòng)而產(chǎn)生的額外振動(dòng);將沖孔鋼篩板更換為彈性模量小、沖擊噪聲低的聚氨酯篩板或者橡膠篩板;在篩箱的側(cè)板、入料給料口、排料口和接料底盤內(nèi)加貼橡膠板,這樣可以有效地抑制側(cè)板的高頻振動(dòng),減少輻射噪聲;采用柔性輻板齒輪來代替鋼齒輪,即在齒輪的輻板上利用橡膠彈性體傳遞扭矩,吸收齒輪嚙入、嚙出所造成的振動(dòng);用橡膠彈簧替代鋼制彈簧,以減少?zèng)_擊;在激振器的體外加裝軟式隔聲罩;對(duì)軸承的內(nèi)外套之間加以阻尼處理,軸承的滾動(dòng)體可以制作成空心滾動(dòng)體或者在空心滾動(dòng)體的內(nèi)部加入阻尼材料,這樣能夠減小軸承的振動(dòng)和降低軸承的噪聲。
2)空氣壓縮機(jī)房噪聲治理
兗州礦業(yè)(集團(tuán))公司鐵路運(yùn)輸處機(jī)務(wù)段空氣壓縮機(jī)房位于工業(yè)廠區(qū),機(jī)房?jī)?nèi)安裝有兩臺(tái)3L-10/8型空氣壓縮機(jī)。通過多次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試:空氣壓縮機(jī)開機(jī)的時(shí)候室內(nèi)的聲級(jí)高達(dá)dB(A),超過了GBJ87-85《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定值,對(duì)機(jī)房工作人員的身心健康有危害;廠區(qū)臨界點(diǎn)噪聲值白天≧60dB(A)、夜間≧50dB(A),超過了GB3096-93《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》、GB12348-90《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定,對(duì)居民造成了噪聲污染。因此,他們對(duì)空氣壓縮機(jī)房產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行了治理,并且取得了良好的效果:空氣壓縮機(jī)主機(jī)房噪聲降至≦80dB(A)、空氣壓縮機(jī)值班室噪聲降至≦70dB(A),廠區(qū)臨界點(diǎn)噪聲降至白天≦55dB(A)、夜間≦45dB(A)。
針對(duì)空氣壓縮機(jī)房設(shè)備的噪聲級(jí)、頻譜特性和相對(duì)環(huán)境敏感總的要求,他們?cè)诖_保符合空氣壓縮機(jī)房有關(guān)的安全技術(shù)規(guī)程要求及現(xiàn)場(chǎng)正常操作、檢修等技術(shù)要求的前提下,對(duì)空氣壓縮機(jī)噪聲源采取了設(shè)備消聲、隔音及室內(nèi)吸聲的治理方式。
在空氣壓縮機(jī)吸氣口安裝空氣壓縮機(jī)專用的KY型消聲器。該消聲器具有低頻突出的寬頻消聲特性,額定風(fēng)量?jī)?nèi)的消聲量為35~40dB(A),使空氣壓縮機(jī)的吸氣噪聲降至70~75dB(A)左右。在空氣壓縮機(jī)排氣口安裝空氣壓縮機(jī)專用的KP型消聲器。該消聲器具有中高頻消聲特性,額定風(fēng)量?jī)?nèi)的消聲量為35~40dB(A),使空氣壓縮機(jī)的吸氣噪聲降至70~80dB(A)左右。安裝吸氣口和排氣口消聲器以后,確保室內(nèi)的噪聲源降至≦80dB(A)。
主機(jī)間原有窗戶均為南北對(duì)稱布置,規(guī)格形式相同,全部改換為相同尺寸的雙層隔聲專用窗,隔聲能力≧35dB(A)。原有門為一般雙扇木門一個(gè)、單扇木門兩個(gè),全部改換為隔聲門,隔聲能力≧39dB(A)。機(jī)房整個(gè)墻面全部裝設(shè)ZX-80新型高效穿孔吸聲結(jié)構(gòu),既達(dá)到吸聲效果又確保無反射混響。采用隔聲門窗封閉機(jī)房,防止噪聲向外傳播的同時(shí)也使房?jī)?nèi)熱量難以擴(kuò)散,因此機(jī)房?jī)?nèi)換氣和散熱采用機(jī)械強(qiáng)制通風(fēng)的方式進(jìn)行了治理。
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