火電廠輸煤系統(tǒng)粉塵綜合治理措施與實(shí)踐

李合祥

（湖南華電常德發(fā)電有限公司，湖南常德 415001）

火電廠輸煤系統(tǒng)粉塵綜合治理措施與實(shí)踐

李合祥

（湖南華電常德發(fā)電有限公司，湖南常德 415001）

火電廠發(fā)電過程中需要使用大量的燃煤，燃煤在接卸、存儲、轉(zhuǎn)運(yùn)、破碎、篩分和上倉等工藝過程中容易產(chǎn)生粉塵，這些粉塵若得不到及時處理，將極大地威脅輸煤系統(tǒng)的人身安全和設(shè)備完全。通過對火電廠輸煤系統(tǒng)粉塵產(chǎn)生的原因進(jìn)行剖析，采取針對性的措施，并通過運(yùn)行加以驗(yàn)證，取得了良好效果，為解決輸煤系統(tǒng)粉塵問題提供借鑒。

火電廠；輸煤系統(tǒng)；粉塵；治理；措施

0 引言

由于輸煤系統(tǒng)粉塵綜合治理工作的復(fù)雜性，導(dǎo)致許多火電廠治理粉塵的效果不理想，同時由于相關(guān)管理人員對輸煤系統(tǒng)粉塵綜合治理的重要性沒有足夠的認(rèn)識，使得我國大部分的火電廠沒有建立起一套完整的粉塵綜合治理系統(tǒng)。隨著技術(shù)的進(jìn)步以及對于安全要求的提高，使得輸煤系統(tǒng)粉塵的綜合治理工作開始被逐漸重視。本文以常德電廠為例，對粉塵產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并采取針對性的措施，降低輸煤系統(tǒng)的粉塵濃度，進(jìn)而提高火電廠輸煤系統(tǒng)的安全性。

1 粉塵產(chǎn)生的原因

火電廠輸煤系統(tǒng)承擔(dān)著來煤的接卸、存儲、轉(zhuǎn)運(yùn)、破碎、篩分和上倉等工作任務(wù)，在工作過程中不可避免的會出現(xiàn)大量的粉塵，尤其是在燃煤轉(zhuǎn)運(yùn)和破碎過程中，粉塵濃度尤為嚴(yán)重。由于燃煤在下落過程中會產(chǎn)生很大的沖擊力，沖擊氣流夾帶燃煤中的煤塵做無規(guī)則運(yùn)動，逃逸動力會導(dǎo)致粉塵向周邊環(huán)境擴(kuò)散，對周圍環(huán)境造成污染。污染的大小與燃煤的下落高度有關(guān)，高度越大，造成的污染就越嚴(yán)重。碎煤機(jī)室由于落差高、風(fēng)量大，導(dǎo)致導(dǎo)料槽出口及周邊大量的煤粉外溢，加之設(shè)備運(yùn)行時產(chǎn)生的振動，造成粉塵的二次飛揚(yáng)。粉塵濃度超標(biāo)，不但對員工的身心健康造成極大的危害，同時也嚴(yán)重威脅設(shè)備的安全運(yùn)行。

2 治理措施

輸煤系統(tǒng)的粉塵治理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須針對不同工況和粉塵的特性進(jìn)行綜合考慮，適時采用新技術(shù)新工藝，保證輸煤系統(tǒng)的粉塵質(zhì)量濃度控制在6mg/m3范圍內(nèi)。

2.1 燃煤接卸粉塵治理措施

常德電廠燃煤運(yùn)輸主要采用火車運(yùn)輸方式。為防止空氣紊流刮起車皮表層燃煤形成粉塵，造成環(huán)境污染，在進(jìn)入翻車機(jī)室的鐵路專用線外圍建設(shè)有高18m，長234m的擋風(fēng)抑塵網(wǎng)，可以將整個翻車機(jī)卸車區(qū)域與鄰近的海德路及農(nóng)家小院隔離開來，能夠有效遏制粉塵對周邊環(huán)境的影響。在燃煤翻卸過程中，采用三路高壓水霧噴淋裝置，覆蓋整個翻卸過程，可將粉塵抑制在煤斗中。

2.2 儲煤場粉塵治理措施

常德電廠儲煤場長330m，寬200m，總?cè)济簝α繛?0萬t。其中干煤棚儲量為4.1萬t，煤場周邊采用18m高防風(fēng)抑塵網(wǎng)進(jìn)行封閉。為避免煤場揚(yáng)塵，煤場周邊共布置84只噴槍，可以對煤場進(jìn)行噴淋全覆蓋。

2.3 燃煤轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的粉塵治理措施

輸煤系統(tǒng)粉塵治理的重點(diǎn)是燃煤轉(zhuǎn)運(yùn)過程中產(chǎn)生的粉塵，尤其是各個轉(zhuǎn)運(yùn)站點(diǎn)高處拋落下來的燃煤。受落煤管結(jié)構(gòu)的影響，下落的燃煤具有不同的速度（0～6.5m/s）和加速度，燃煤在相互撞擊的同時，既受誘導(dǎo)氣流的作用，又受剪切氣流的作用，極易產(chǎn)生揚(yáng)塵，碎煤過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵又占據(jù)了其中絕大部分。碎煤機(jī)室中的燃煤通過滾軸篩篩分后，一部分通過篩軸后，直接在落煤管中落到下一級運(yùn)煤皮帶上，由于高度落差在11m以上，產(chǎn)生很大的沖擊氣流，導(dǎo)致煤塵在導(dǎo)料槽縫隙處溢出，產(chǎn)生大量揚(yáng)塵；同時未能通過篩軸的燃煤，在碎煤過程中被粉碎成合格粒度的燃煤進(jìn)入下一級轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶，由于受碎煤機(jī)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的鼓風(fēng)作用的影響，導(dǎo)致落煤管內(nèi)的誘導(dǎo)風(fēng)量劇增，誘導(dǎo)風(fēng)攜帶大量的粉塵在導(dǎo)料槽側(cè)面縫隙和導(dǎo)料槽出口處外溢，造成現(xiàn)場粉塵污染嚴(yán)重。

通過對其他電廠的調(diào)研，結(jié)合粉塵的運(yùn)動機(jī)理，常德電廠在工程建設(shè)中采用3-DEM防堵抑塵曲線落煤管、雙密封導(dǎo)料槽、無動力除塵裝置等新型實(shí)用技術(shù)，并與傳統(tǒng)除塵工藝相結(jié)合，通過多種抑塵控塵手段，有效保證了輸煤系統(tǒng)粉塵濃度控制在國家許可的范圍內(nèi)。

2.3.1 3-DEM防堵抑塵曲線落煤管

利用三維動態(tài)模擬分析技術(shù)，分析煤流的滑落過程，對煤流進(jìn)行全程導(dǎo)流，使煤流從無序墜落轉(zhuǎn)變?yōu)榭煽氐幕溥^程，保證物料的匯集輸送，減小煤流攜帶的誘導(dǎo)風(fēng)量，減少導(dǎo)料槽出口的噴粉現(xiàn)象，落煤管具體布置如圖1所示。

圖1 3－DEM曲線落煤管布置示意圖

2.3.2 雙密封導(dǎo)料槽

（1）導(dǎo)料槽設(shè)計(jì)為2 m/段，采用4 mm厚的Q235材料弧形蓋板，容積約為DTⅡ?qū)Я喜鄣?.3倍。加大導(dǎo)料槽的容積，可有效降低導(dǎo)料槽內(nèi)風(fēng)壓。

（2）導(dǎo)料槽鋼板厚度為6mm，內(nèi)部兩側(cè)采用可升降調(diào)節(jié)的側(cè)襯板，側(cè)襯板厚度不低于16mm，最低距離膠帶高度不大于20mm，可起到一級密封，并可有效地防止側(cè)板磨穿并保護(hù)防溢裙板；導(dǎo)料槽外側(cè)與膠帶接觸處均安裝超高分子聚氨酯防溢裙，可起到二級密封，防溢裙擺為雙層彈性密封，進(jìn)一步提高了導(dǎo)料槽的密封性。導(dǎo)料槽設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.3.3 無動力除塵裝置

無動力除塵裝置是運(yùn)用空氣動力學(xué)原理，采用壓力平衡方式，最大限度降低導(dǎo)料槽內(nèi)粉塵空氣的壓力，使之與外部空間壓力趨于平衡，同時在粉塵擴(kuò)散方向上采用疏密開槽的中間阻風(fēng)簾；合理排布抑塵單元放置方式，采用蛇形通道，使得誘導(dǎo)風(fēng)走S型軌跡，可有效降低誘導(dǎo)風(fēng)的風(fēng)速，抑制粉塵擴(kuò)散。經(jīng)過多級除塵單元的抑塵降速后，粉塵濃度大大降低，在進(jìn)入導(dǎo)料槽出口前，通過控制系統(tǒng)，對粉塵進(jìn)行噴霧處理，使導(dǎo)料槽出口后的粉塵質(zhì)量濃度低于6mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 雙密封導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)圖

2.3.4 動力除塵裝置

為進(jìn)一步降低輸煤系統(tǒng)粉塵濃度，在轉(zhuǎn)運(yùn)站各皮帶導(dǎo)料槽出口處，根據(jù)出口風(fēng)量和建筑物布局等綜合考慮，在＃1轉(zhuǎn)運(yùn)站布置兩臺扁布袋除塵機(jī)組，在＃2，＃3，＃4轉(zhuǎn)運(yùn)站、碎煤機(jī)室、煤倉層等共布置20臺沖激式除塵機(jī)組。具體設(shè)備配置與運(yùn)行方式見表1。

表1 動力除塵裝置配置

2.3.5 輸送帶回程清洗裝置

為進(jìn)一步控制棧橋內(nèi)粉塵濃度，減少由于清掃器磨損泄漏和輸送帶運(yùn)行中振動產(chǎn)生的粉塵飛揚(yáng)，在各條輸送帶的回程增面滾筒和改向滾筒處，加裝回程清洗裝置，進(jìn)一步降低了棧橋的粉塵濃度。

3 輸煤系統(tǒng)粉塵檢測

常德電廠輸煤系統(tǒng)在2015年10月份完成主要設(shè)備的安裝調(diào)試工作，由基建逐步轉(zhuǎn)入生產(chǎn)試運(yùn)行。在試運(yùn)行過程中，電廠重點(diǎn)加強(qiáng)了轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的粉塵濃度監(jiān)測，選擇＃3轉(zhuǎn)運(yùn)站、碎煤機(jī)室、＃4轉(zhuǎn)運(yùn)站導(dǎo)料槽出口粉塵濃度作為監(jiān)測的重點(diǎn)，通過對設(shè)備的不斷調(diào)試和完善，現(xiàn)場的粉塵濃度不斷降低，最終控制在國家標(biāo)準(zhǔn)（6mg/m3）范圍內(nèi)。2016年5月至6月期間，我公司委托湖南省職業(yè)病防治院對職業(yè)場所接觸煤塵進(jìn)行全面檢測，檢測結(jié)果詳見表2。

表2 工作場所職業(yè)接觸煤塵檢測結(jié)果

通過檢測，輸煤系統(tǒng)工作場所和職業(yè)場所的粉塵質(zhì)量濃度均控制在國家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)（表2中TWA為時間加權(quán)平均容許質(zhì)量濃度，STEL為短時間接觸容許質(zhì)量濃度，超限倍數(shù)小于2）。

4 結(jié)束語

輸煤系統(tǒng)自生產(chǎn)運(yùn)營以來，各種控塵抑塵設(shè)備投入正常，未發(fā)生落煤管堵煤事件，系統(tǒng)粉塵濃度遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)，有效改善了工作環(huán)境，減少了作業(yè)環(huán)境危害，消除了安全隱患，實(shí)現(xiàn)了工程建設(shè)目標(biāo)。

總之，輸煤系統(tǒng)粉塵綜合治理工作是一項(xiàng)艱巨而復(fù)雜的任務(wù)，要想取得好的效果，企業(yè)管理人員必須高度重視和加強(qiáng)監(jiān)管，并且根據(jù)各工藝環(huán)節(jié)的特點(diǎn)來制定合理、科學(xué)的粉塵治理措施，同時不斷地探索新技術(shù)新方法，以期實(shí)現(xiàn)輸煤系統(tǒng)粉塵綜合治理工作的良性循環(huán)。

（本文責(zé)編：劉炳鋒）

TK 01+8

B

1674-1951（2016）11-0066-03

李合祥（1974—），男，湖南長沙人，工程師，從事火電廠輸煤系統(tǒng)設(shè)備管理工作。（E-mail：chdlhx＠126.com）。

2016-09-12；

2016-11-11