引言

褐煤是煤化程度的矿产煤，分硬褐煤和软褐煤(俗称土状褐煤)两大类，是一种易燃的化石燃料，褐煤储量约4万亿t，占煤炭总储量的40 %。我国已探明的褐煤保有量达1 303亿吨，占全国煤炭储量的12. 69 %。褐煤由于水分高，热值低，长距离运输时额外费用高，用作燃料时热量损失大，用量高，浪费严重。褐煤脱水和提质加工后，其成分和性质更趋近于烟煤，水分及氧化速度降低，发热量提高，燃烧后温室气体的排放减小，更利于运输、贮存和利用。口前褐煤提质工艺主要分为干燥和干馏两大类，袋式除尘系统主要用于褐煤干燥提质工艺中。

1、褐煤干燥提质成型工艺简介

褐煤提质是指褐煤在250一400℃下经受脱水和热分解作用后转化成具有烟煤性质的提质煤。在提质过程中煤的组成和结构将发生变化，诸如活性官能团被破坏，煤中水分的附着力下降，毛细孔变小，氧化速度降低，发热量提高，燃烧后温室气体排放量减少等。褐煤提质工艺主要有干燥和干馏两大类。由于褐煤干燥提质工艺中，物料的输送和储运过程扬尘严重，使袋式除尘系统在其工艺环节中的应用更多，本文着重介绍褐煤干燥提质工艺。

褐煤干燥提质成型工艺是将褐煤热风或滚筒干燥后经过辊压成型，制作成型煤。某集团在内蒙古设立了专门生产型煤的公司，其生产工艺流程如下图1所示。

工艺流程:褐煤原煤被破碎后(3 mm以下)，进入管式气流干燥管，与650℃的高温烟气直接接触而烘干，使原煤含水率由30%一40%降至8%一10% ,干煤粉经过成型机挤压制成型煤再经过皮带机和网链机输送至型煤堆场。

2、褐煤提质中袋式除尘器适用场合

根据褐煤干燥提质成型工艺的特点及内蒙地区的环境条件，袋式除尘器主要用于备煤段和型煤输送段的煤粉收集。

2.1备煤段袋式除尘器

备煤段袋式除尘器为常规煤粉收集器，设计应遵循以下要点:(1)过滤风速<0.85 m/min; (2)设置足量泄爆阀，确保足够的泄爆面积;(3)设备内部严禁留死角，设备箱体和灰斗四周采用圆弧过渡，杜绝粉尘堆积;(4)采用防静电滤袋;(5)卸灰口足够大，确保排灰顺畅，避免灰斗内煤粉堆积;( 6)设置伴热和保温系统;(7)脉冲阀的选型应合理，其低温保护措施应到位，以确保设备正常运行;( 8)设置氮气消防与保护装置;(9)滤袋长度以控制在6500mm以内为宜。

运行需控制和关注的要点如下:(1)入口温度控制在90一110℃为宜;(2)氧含量控制在8%以下为宜;(3)应经常关注脉冲阀的工作状况，发现故障及时处理;(4)消防保护和清灰气源采用压缩氮气。

以内蒙古某型煤生产线的备煤段为例，袋式除尘器的设计选型参数如表1所示。

2.2型煤输送段袋式除尘系统

2.2.1压型工艺中的污染问题

工艺流程(如图1所示):干煤粉经成型机辊压成型后，分别落人成型机下方的两条长约40m的B1000型皮带输送机。皮带机分别将成品型煤送至车间端部的两台振动筛，粉料和型煤得以分离，型煤块料通过网链输送机送出车间，粉料通过斗提机返回压型工艺。

输送段存在以下污染问题:

(1)干煤粉的成型率不足70%，落人输送段的粉料量很大，扬尘严重。

(2)在输送和转运过程中，由于型煤强度较差，且成型机与输送皮带、皮带机头与振动筛等处落差较大(约2 m)，极易跌碎，产生较大扬尘。

(3)干煤粉粒径较小(中位径约200口)，极易飞扬，且难沉降。

(4)因型煤强度不足，在振动筛分过程中将新增粉尘，从而形成较大扬尘。

煤粉在空气中堆积累计到一定量时，容易自燃而引起爆炸。此外，微细粉尘也极易进人人体肺部，引起尘肺病，必须采取有效措施进行污染治理。

2.2.2污染治理难点

(1)褐煤极易自燃。经现场测试，干燥后的褐煤在空气环境中堆积厚度达到5 mm以上，时间超过2h就会自燃。

(2)现场空间受限，除尘系统设计难度大。为避免物料再次飞扬和累计，并减轻后续收尘系统的压力，扬尘被收集后不宜再落回型煤输送系统，加之厂房高度受限布置不下，故分散式单机就地处理装置不能采用，而宜采用除尘管网收集的集中式处理方式。但因现场空间低矮而狭窄，除尘系统难以避免大量极易引起堆积自燃和爆炸危险的水平管道，唯有依靠提高管道风速以消除粉尘在管道中的沉积，然而风速过高(一般高于30 m/s)又极易导致褐煤的摩擦燃烧和加剧管道磨损，除尘系统设计面临较大挑战。

(3)运行温度低，易结露和腐蚀。实际运行烟气温度较低(约70---90 ℃)，容易使管道和设备出现结露和腐蚀现象。

3、除尘设备运行情况

3.1煤粉热风干燥段袋式除尘器运行情况

运行初期曾出现过如下问题:

(1)顶盖漏风。使得设备结露及氧含量超标等问题，引起过一次烧袋事故。(2)脉冲阀故障。脉冲阀膜片冻坏，电磁阀冻住，滤袋无法清灰，少量滤袋烧损。

处理方法:经多次优化改进和现场实践总结，对上述故障进行了成功消除。具体处理方法如下:①更换顶盖密封条和压紧装置，同时在袋式除尘器上增加氧含量测试仪，实时监测设备含氧量;②对分气箱和脉冲阀采取电伴热措施;③将原脉冲阀改为耐低温性能尚佳的ASCU脉冲阀，以适应当地气候条件(温度一50℃)。

经上述整改后，袋式除尘器可正常运行，并满足试验和实际生产需要。

3. 2型煤输送段袋式除尘系统运行情况

截止口前，除尘系统和设备已安全、稳定运行了2年，无堆积自燃、结露、破袋、烧袋等现象。袋式除尘系统主要运行状况如下:①运行温度在85℃左右，设备无结露现象;②管道风速约25 m/s，管道内无煤粉沉积;③系统氧含量<8%;袋式除尘设备阻力800---1 000 Pa;⑤出口粉尘排放浓度<30 mg/m3。

4、结论

(1)在褐煤干燥段使用袋式除尘器，安全运行是关键，设计时应重点关注防爆、煤粉堆积、气密性和设备阻力，运行操作阶段应以控制设备内的氧含量和温度为主。

(2)褐煤输送段袋式除尘系统的成功运行，表明只要合理解决尘源密闭与控制、水平管道煤粉堆积自燃与磨损、系统含氧量控制及烟气结露等问题，袋式除尘器及其系统在自燃性很强的褐煤提质工艺中完得到安全、可靠和高效地应用。