輸煤系統(tǒng)粉塵綜合治理應(yīng)用實(shí)踐

文_曾憲江 郭俊 原小強(qiáng) 張凱東 吳國(guó)耕 內(nèi)蒙古京泰發(fā)電有限責(zé)任公司

針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐用煤的特點(diǎn)，入爐煤要求煤的粒徑小于8mm,平均粒徑為1.5mm，典型輸煤系統(tǒng)配置按照兩級(jí)破碎兩級(jí)篩分設(shè)計(jì)，原煤經(jīng)粗碎機(jī)破碎至粒徑小于35mm，再經(jīng)細(xì)碎機(jī)破碎至粒徑小于8mm。由于原煤含水通常7%～12%，粗碎前和粗碎后煤粉化程度低，細(xì)粉（粒徑小于1.5mm）含量小于20%。粉塵經(jīng)過粗碎機(jī)后的簡(jiǎn)單除塵治理，粉塵濃度容易達(dá)到10mg以內(nèi)，污染情況較輕，通過噴淋水霧的投入調(diào)整可進(jìn)一步使得降塵處理達(dá)到較好的效果。但經(jīng)過細(xì)碎機(jī)后，煤粒徑劇變，粒徑小于1.5mm的超過80%，粒徑小于0.5mm的超過20%，細(xì)粉塵量劇增，盡管在細(xì)碎機(jī)后的除塵器功率設(shè)計(jì)增大但實(shí)際仍不能較好地控制粉塵的飛揚(yáng)，造成較嚴(yán)重的環(huán)境污染，嚴(yán)重時(shí)細(xì)碎后尾部區(qū)域粉塵量達(dá)到20mg/m3。

1 粉塵處理方式存在的常見問題

1.1 輸煤皮帶落料點(diǎn)導(dǎo)料槽

傳統(tǒng)的輸煤皮帶導(dǎo)料槽的形式是槽型托輥皮帶上部加裝封閉導(dǎo)料槽，帶面物料靠防溢裙板整形和防止物料外溢，細(xì)的干煤粉從防溢裙板漏出便形成粉塵飛揚(yáng)。往往是導(dǎo)料槽箱體密封和導(dǎo)料槽防溢裙板密封難以保證，特別是導(dǎo)料槽防溢裙板常采用普通的皮帶切割而成，密封效果差，防溢裙板皮帶增大了與輸送皮帶的摩擦力，影響到了輸送帶的壽命，同時(shí)由于輸送帶的跑偏常發(fā)生漏煤現(xiàn)象。

導(dǎo)料槽水噴霧常規(guī)噴嘴霧化效果差，噴嘴易堵塞，用水量偏大，如果多點(diǎn)噴淋將造成入爐煤含水高，時(shí)常會(huì)造成爐前煤倉落煤不暢，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成鍋爐降負(fù)荷的被動(dòng)局面。由于煤濕度監(jiān)控不到位，常會(huì)造成噴淋水?dāng)嗨蛄髁科?，現(xiàn)場(chǎng)往往會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)極端的現(xiàn)象，要么干脆不投噴淋，要么投上以后出現(xiàn)問題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，引發(fā)的粉塵飛揚(yáng)問題便更難以處理。

1.2 常規(guī)設(shè)計(jì)落料點(diǎn)除塵存在的問題

1.2.1 干式除塵

干式除塵從設(shè)計(jì)規(guī)范上較成熟的設(shè)計(jì)是采用電除塵器和布袋除塵器，強(qiáng)制吸塵的方式降塵除塵，理論上可行，實(shí)際效果不是太理想。特別是針對(duì)大型流化床鍋爐煤經(jīng)過細(xì)碎機(jī)后劇增的粉塵量對(duì)強(qiáng)制除塵產(chǎn)生了新的問題，除塵器吸風(fēng)量的選定很難確定，風(fēng)量大了會(huì)引起碎煤中的大量細(xì)塵被擾動(dòng)，進(jìn)一步增加了密封導(dǎo)料槽內(nèi)的粉塵量，增大了除塵器的負(fù)荷，同時(shí)造成回送細(xì)粉量增加，加大了二次污染的程度。如果除塵器吸風(fēng)量偏小，落煤點(diǎn)沖擊起來的粉塵不能即時(shí)轉(zhuǎn)移，將隨皮帶的運(yùn)行被帶出導(dǎo)料槽造成污染。因此兩個(gè)矛盾的工況難以找到合適的工況點(diǎn)使得電除塵在合適的工況下運(yùn)行，針對(duì)這項(xiàng)改造工作可以不遺余力地進(jìn)行試驗(yàn)摸索，但作為現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用單位來說缺乏必要的試驗(yàn)手段和理論方面的確認(rèn)，工作量大，各專業(yè)具體配合的繁雜導(dǎo)致這項(xiàng)工作實(shí)際難以繼續(xù)下去。

電除塵和布袋除塵器應(yīng)用在導(dǎo)料槽上同樣存在二次飛揚(yáng)控制難的問題；輸煤系統(tǒng)濕式作業(yè)環(huán)境易造成布袋糊袋和電除塵嚴(yán)重污閃的情況而導(dǎo)致除塵效果差；布袋除塵器脈沖式反吹風(fēng)清掃方式引入壓縮空氣造成氣耗大，整體除塵功耗大，不利于節(jié)能；布袋破損使得維護(hù)費(fèi)用增加。

1.2.2 濕式除塵器

輸煤系統(tǒng)濕式除塵器多采用水激式除塵器，水激式除塵器受設(shè)備原理的影響，對(duì)含塵量大的情況需采用處理風(fēng)量規(guī)格較大的設(shè)備，設(shè)備占地、配水、排污、煤泥水處理、保溫、防腐和能耗等一系列問題使得建設(shè)一次性投資和維護(hù)費(fèi)用相對(duì)較高，同時(shí)粉塵治理效果一般。

2 復(fù)合除塵技術(shù)應(yīng)用

復(fù)合除塵技術(shù)是在重力除塵原理的基礎(chǔ)上不斷探索和進(jìn)步的一項(xiàng)還未進(jìn)入設(shè)計(jì)規(guī)范的除塵技術(shù)，是應(yīng)用空氣動(dòng)力學(xué)的原理在研究經(jīng)驗(yàn)上發(fā)展起來的一項(xiàng)技術(shù)。目前有部分電廠采用了該項(xiàng)技術(shù)并取得了一定的效果，很多已達(dá)到了輸煤粉塵指標(biāo)規(guī)范要求。

2.1 對(duì)傳統(tǒng)的導(dǎo)料槽進(jìn)行改造

將導(dǎo)料槽密封箱體側(cè)板置于皮帶工作帶面以下，將導(dǎo)料槽段的皮帶機(jī)槽型托輥中的兩側(cè)托輥去掉，改用自潤(rùn)滑超高分子滑板代替，皮帶在箱體滑板和中部托輥上運(yùn)轉(zhuǎn)，在封閉的導(dǎo)料槽里采用專用的復(fù)合式防溢裙板，起到防止粉塵外泄和減小皮帶跑偏幾率的作用。按照粉塵量的大小情況選擇安裝不同長(zhǎng)度的封閉導(dǎo)料槽（如圖1）。

圖1 封閉導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)圖

圖2 粉塵綜合治理系統(tǒng)示意圖

2.2 加裝擋塵簾

在導(dǎo)料槽截面上安裝多級(jí)可補(bǔ)償式軟簾，將封閉導(dǎo)料槽內(nèi)部分割為幾段區(qū)域，阻止落料管及導(dǎo)料槽粉塵擴(kuò)散，破壞阻擋粉塵氣流，迫使粉塵在氣流減緩的狀況下自然沉降?？烧{(diào)節(jié)式擋塵簾適時(shí)調(diào)整便于維護(hù)。

2.3 在導(dǎo)料槽上部加裝回流息塵室裝置

加裝回流息塵室裝置與落煤管通過風(fēng)管相連，利用落煤管煤流和皮帶運(yùn)行產(chǎn)生的氣流使回流裝置行成負(fù)壓環(huán)境，引導(dǎo)落煤點(diǎn)后的揚(yáng)塵進(jìn)入回流裝置，回流裝置內(nèi)粉塵經(jīng)過聚集后結(jié)團(tuán)靠重力回到輸送帶上。

2.4 加裝小功率扁布袋除塵器

在導(dǎo)料槽近出口處加裝小功率（3～5kW）自清灰式扁布袋除塵器，進(jìn)一步捕集封閉導(dǎo)料槽內(nèi)飛散粉塵，捕集到的粉塵在扁布袋上結(jié)團(tuán)、結(jié)片，振動(dòng)后回落至導(dǎo)料槽內(nèi)，有效收集粉塵和控制粉塵二次飛揚(yáng)。小型扁布袋除塵器設(shè)備體積小、功耗低、易損件量小易于維護(hù)。每臺(tái)布袋除塵器風(fēng)機(jī)風(fēng)量依據(jù)導(dǎo)料槽出口風(fēng)量、加10%～20%余量選擇，保持導(dǎo)料槽內(nèi)微負(fù)壓（如圖2）。

2.5 采用自動(dòng)噴霧裝置

導(dǎo)料槽出口部安裝有料流傳感器，傳感器信號(hào)傳至控制器，由控制電磁閥及霧化裝置使其適時(shí)噴霧，將粉塵壓制在封閉導(dǎo)料槽中。專用特制的小流量霧化裝置的使用起到節(jié)水和捕集抑制粉塵的作用。并在皮帶非工作面加裝濕潤(rùn)噴嘴，防止?jié)L筒與皮帶長(zhǎng)時(shí)間研磨干燥，產(chǎn)生揚(yáng)塵。

通過封閉導(dǎo)料槽新型結(jié)構(gòu)形式和擋塵、噴霧、回流、動(dòng)力吸塵多重控制元素，形成復(fù)合除塵的效果，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行自動(dòng)、維護(hù)量低、效果較好，起到了抑塵、安全、節(jié)能、降耗、環(huán)保的作用。

3 結(jié)論

復(fù)合除塵技術(shù)通過變革舊的輸煤皮帶落料點(diǎn)導(dǎo)料槽形式，利用多重除塵原理，在充分發(fā)揮裝置各部功能的基礎(chǔ)上有效地控制了輸煤系統(tǒng)粉塵飛揚(yáng)問題，具有普遍適用性，但也有待形成嚴(yán)格的設(shè)計(jì)規(guī)范后再廣泛推廣。