干霧抑塵系統(tǒng)在火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用

邵文杰

(上海電氣工程設(shè)計有限公司,上海 201612)

干霧抑塵系統(tǒng)在火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用

邵文杰

(上海電氣工程設(shè)計有限公司,上海 201612)

火力發(fā)電廠使用的輸煤系統(tǒng)會導(dǎo)致出現(xiàn)大量的粉塵,粉塵具有很多的危害,不僅會影響到人的身體,還會對環(huán)境帶來嚴(yán)重影響,同時也會存在安全上的問題,并且給文明生產(chǎn)帶來影響.所以,我們根據(jù)輸煤系統(tǒng)出現(xiàn)的粉塵現(xiàn)象進(jìn)行分析,分別研究了在輸煤系統(tǒng)的卸煤設(shè)施、轉(zhuǎn)運(yùn)站和碎煤機(jī)室內(nèi)出現(xiàn)粉塵的因素,同時也分析了火電廠比較經(jīng)常使用的抑塵除塵措施,進(jìn)一步提出目前除塵方案的改進(jìn)使用的措施.根據(jù)火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)存在的粉塵污染會帶來的危害以及它發(fā)生的因素,詳細(xì)解讀了我們需要設(shè)置干霧抑塵系統(tǒng)的重要意義,然后我們根據(jù)干霧抑塵系統(tǒng)存在的的理論,從而進(jìn)一步把干霧抑塵技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了比較.

火力發(fā)電廠;輸煤系統(tǒng);干霧抑塵;經(jīng)濟(jì)性

火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)存在著比較突出的粉塵污染問題,輸煤系統(tǒng)經(jīng)常會在卸煤、儲存、破碎運(yùn)轉(zhuǎn)以及運(yùn)輸?shù)臅r候帶來比較大量的粉塵污染.我國90% 以上的火力發(fā)電廠都是使用燃煤的發(fā)電機(jī)組,燃煤經(jīng)過輸煤皮帶傳送-篩分-破碎-磨制,由于在傳送過程中出現(xiàn)的落差以及機(jī)器轉(zhuǎn)動的因素,經(jīng)常出現(xiàn)煤塵飛揚(yáng)的情況.因?yàn)榭諝庵斜容^分散的煤塵散布在工作間的環(huán)境中,不僅僅會污染工作場所的環(huán)境,還會加劇工作條件的惡化,從而導(dǎo)致工作人員的身心受到危害.火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)包括了接卸燃煤工作--轉(zhuǎn)運(yùn)工作--篩分工作--破碎工作--輸送工作等一系列比較復(fù)雜的環(huán)節(jié),并且上述的每一個環(huán)節(jié)都會導(dǎo)致出現(xiàn)粉塵污染問題.我們知道煤塵中通常含有的游離二氧化硅是10%以下,所以這種塵粒的特點(diǎn)是可以在空氣中比較持久的懸浮,會給人體帶來比較大的危害.而且粉塵污染問題不僅會影響工作的環(huán)境,還會導(dǎo)致我們使用的電氣設(shè)施絕緣的能力減少,會導(dǎo)致出現(xiàn)安全方面的問題.

1 粉塵帶來的危害和產(chǎn)生原因

如果煤塵在散落過程中落在機(jī)器轉(zhuǎn)動的部分,那么會導(dǎo)致機(jī)器在早期被損壞的問題,嚴(yán)重的影響其工作性能,會使得使用的壽命不斷降低;如果煤塵落在電氣元件上,那么會導(dǎo)致電氣元件出現(xiàn)錯誤的動作,這樣做也會很容易出現(xiàn)安全事故.我們知道在運(yùn)煤系統(tǒng)運(yùn)行的時候,空氣中的粉塵大部分都是煤塵,所以如果濃度超過一定范圍的時候,會因?yàn)橥饨绺邷鼗鹪吹鹊挠绊?導(dǎo)致出現(xiàn)爆炸燃燒的情況.

1.1 分析各個揚(yáng)塵地點(diǎn)

(1) 在進(jìn)行卸煤設(shè)備的場所.如在火車卸煤的時候,燃煤會直接沖入縫隙煤槽,因?yàn)槊毫鞯穆洳畋容^大,傾卸速度也比較快,所以會出現(xiàn)煤流之間進(jìn)行沖撞,并且周邊的空氣也會很快速的進(jìn)行流動,從而引起揚(yáng)塵現(xiàn)象.

(2)在轉(zhuǎn)運(yùn)站的場所.實(shí)際運(yùn)行中在轉(zhuǎn)運(yùn)站需要使用上級輸煤皮帶向下級輸煤皮帶進(jìn)行燃煤傳輸工作,當(dāng)上級輸煤皮帶從高處向下級輸煤皮帶進(jìn)行卸煤的時候,會因?yàn)槊毫魉俣缺容^快,而出現(xiàn)塵粒到處飛濺,此外,物料因?yàn)榫哂懈呗洳畹脑?它在下落的時候會沖擊到輸煤皮帶,造成輸煤皮帶出現(xiàn)抖動的情況,進(jìn)一步影響導(dǎo)料槽的密封,與此同時,空氣會誘導(dǎo)煤塵從導(dǎo)料槽的縫隙里出來,然后在室內(nèi)會有大量的煤塵擴(kuò)散.

(3)碎煤機(jī)室.在碎煤機(jī)轉(zhuǎn)動時,因?yàn)檗D(zhuǎn)子的鼓風(fēng)作用,會帶來大量的誘導(dǎo)風(fēng),從而出現(xiàn)輸煤皮帶導(dǎo)料槽內(nèi)發(fā)生 40Pa 以上的高正壓現(xiàn)象,使得煤塵從導(dǎo)料槽縫隙處冒出來,在室內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散,出現(xiàn)粉塵污染問題.

1.2 分析揚(yáng)塵的成因

我們通過輸煤系統(tǒng)在設(shè)計的時候獲得的經(jīng)驗(yàn),以及現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行分析,出現(xiàn)煤塵污染的原因如下.

(1)原煤自身具有的物理特性.如果使用的原煤比較干燥,它表面包含的水分沒有超過7% ～ 8% 的時候,我們在轉(zhuǎn)運(yùn)的過程中,此時煤塊里面有比較細(xì)小的粉塵顆粒,就會造成煤粉顆粒的飛揚(yáng).如果使用的是煤化低的褐煤,那么這種情況也更容易帶來塵土顆粒.

(2)誘導(dǎo)風(fēng).在落差較高的轉(zhuǎn)運(yùn)站或者碎煤機(jī)室內(nèi),因?yàn)楹Y分機(jī)以及碎煤機(jī)等設(shè)備在進(jìn)行比較高速的轉(zhuǎn)動時,導(dǎo)致誘導(dǎo)風(fēng)存在于燃煤進(jìn)行下落的過程中,由于誘導(dǎo)風(fēng)風(fēng)速比較高,雖然安裝除塵器,但是會因?yàn)轱L(fēng)速過快的原因,導(dǎo)致出口的風(fēng)壓已經(jīng)偏高,所以除塵器沒有辦法抽吸全部的粉塵,從而出現(xiàn)粉塵四溢的情況.

(3)比較密封的設(shè)備.我們知道如果出現(xiàn)了帶式輸送機(jī)跑偏以及上、下波動的情況,那么就會出現(xiàn)沒有密封好的導(dǎo)料槽現(xiàn)象,如果再加上煤流的作用,形成了導(dǎo)料槽的空間正壓狀態(tài),那么正壓氣流使得一些比較細(xì)小的煤粉顆粒向周圍分散,也有一些會從導(dǎo)料槽的縫隙里面飄出來,另一些就會跟著物料輸送的方向溢出.

綜上所述,如果我們已經(jīng)確定了來煤的煤質(zhì)是好的,那么會出現(xiàn)輸煤系統(tǒng)煤塵污染的因素,就是由于系統(tǒng)設(shè)備的密封不嚴(yán)密,以及因?yàn)檎T導(dǎo)風(fēng)導(dǎo)致出現(xiàn)的揚(yáng)塵點(diǎn)局部正壓,我們在進(jìn)行抑制粉塵的時候,尤其要重視密封好卸料點(diǎn)處,同時加強(qiáng)抑制誘導(dǎo)風(fēng),從而解決好揚(yáng)塵點(diǎn)部分出現(xiàn)的正壓問題,我們只有這樣做才可以真正減少煤塵.

2 輸煤系統(tǒng)抑塵和除塵措施

2.1 常規(guī)煤塵污染治理措施

(1)水噴霧抑塵.水噴霧的工作原理,其實(shí)是根據(jù)噴頭的水霧然后封閉塵源.在這一過程中,噴霧的噴頭會徑直灑向煤的表面,我們要不斷的使得煤的表面上覆蓋更多的水分,并且也要不斷保持含塵氣體的濕潤情況,保證每個塵粒之間會黏結(jié)在一起,增大塵土顆粒的直徑,不斷獲得更快的沉降速度.增加其降落速度,也可以讓煤粉、塵土顆粒粘在煤塊上,從而可以減少煤塵的擴(kuò)散問題.但是噴霧的方式只可以做到抑塵,卻不可以實(shí)現(xiàn)全面除塵的目的.我們在火電廠進(jìn)行卸煤設(shè)施、帶式輸送機(jī)頭部卸料漏斗等方面都使用水霧抑塵系統(tǒng).尤其是在無法密閉的場所,使用水噴霧的方法比較簡單,而且操作性強(qiáng),需要投入的費(fèi)用也比較少.

(2)袋式除塵器.我們使用袋式除塵器,主要是根據(jù)多孔的袋狀過濾元件,然后從包含煤塵的氣體中捕集粉塵.所以如果含塵氣流通過濾料的時候,我們就根據(jù)纖維的篩濾,然后進(jìn)行阻留粉塵.但是濾袋表面上出現(xiàn)的粉塵顆粒已經(jīng)超出我們所規(guī)定的范圍的時候,我們就要做好濾袋的清灰,這樣可以使得濾袋能夠一直進(jìn)行除塵.但是袋式除塵器也存在一些問題.①使用范圍會受到濾料耐溫性限制; ②通常需要比較大的占地面積,除塵風(fēng)機(jī)使用的功率比較大,運(yùn)行過程中能耗比較高; ③濾袋容易堵塞,不容易清除,運(yùn)行過程中維護(hù)量比較大; ④通過濾袋過濾出的粉塵容易帶來二次污染.

通常在火力發(fā)電廠使用的輸煤系統(tǒng),治理粉塵的措施是結(jié)合水噴霧抑塵和機(jī)械抽風(fēng)除塵的方法.如果是在卸煤溝及翻車機(jī)室,那么,我們會在卸料點(diǎn)進(jìn)行水噴霧抑塵系統(tǒng)的安裝,通過使用霧化原理進(jìn)行抑塵.如果是在轉(zhuǎn)運(yùn)站、碎煤機(jī)室及煤倉間,那么我們就會進(jìn)行負(fù)壓除塵器以及噴霧抑塵的方式進(jìn)行除塵工作,在煤塵聚集比較多的地方形成局部負(fù)壓的狀態(tài),然后我們使用除塵器抽出含塵空氣,再將其排放到室外.

2.2 分析比較干霧抑塵系統(tǒng)與傳統(tǒng)抑塵除塵技術(shù)

經(jīng)濟(jì)性對比.雖然干霧抑塵系統(tǒng)一開始的投資比傳統(tǒng)的除塵方式要高很多,但是如果根據(jù)兩者的耗電量、耗水量、維護(hù)費(fèi)用來進(jìn)行比較,那么前者的經(jīng)濟(jì)效益是具有明顯的優(yōu)勢,并且還可以避免二次污染問題,從而更好的解決作業(yè)現(xiàn)場出現(xiàn)的粉塵污染問題,而且各項檢測指標(biāo),都已經(jīng)符合國家的環(huán)保要求,如果使用微米級噴霧抑塵,把它設(shè)置在污染源頭,那么排放值是零.第一,降低煤炭損耗:在實(shí)測中,干霧抑塵裝置的抑塵率高達(dá)90%,照此計算,一套輸煤系統(tǒng)1年可節(jié)省上百萬元的經(jīng)濟(jì)損失.第二,控制需水量:以往的干濕式抑塵裝置需水量大,因而原煤通常含水量較高.干霧抑塵裝置應(yīng)用在火電廠輸煤系統(tǒng)上可節(jié)省90%的噴水量,也減少了輸煤系統(tǒng)水.所以能耗對比上,干霧抑塵具有較大的優(yōu)勢.

3 抑塵和除塵方案的改進(jìn)措施

我們之所以要改進(jìn)噴霧抑塵系統(tǒng),那是因?yàn)楸容^常規(guī)的噴霧系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)最大限度除塵,它只是使煤的表面可以保持濕潤而已,水霧不能封住全部煤塵,因此水噴霧的抑塵沒有明顯效果.這幾年來,超微干霧抑塵越來越多的被火力發(fā)電廠所使用.它是根據(jù)壓縮機(jī)混合壓縮空氣與水,進(jìn)行輸出亞微米級干霧.那么空氣就能夠形成氣幕,然后隔絕含塵氣體以及潔凈空氣,并且大面積的亞微米級霧滴將會形成龐大的霧陣,密度都大大高于粉塵群,所以塵埃更容易被捕捉到,從而達(dá)到降塵效果.磁化水噴霧抑塵也是一種新技術(shù),也就是使用磁化水噴霧.它是通過把水進(jìn)行磁化處理,然后根據(jù)磁場能,使水變成單散的 H2O分子,不斷提高煤塵的親水性,從而也比較容易控制.

以上提到的這兩種噴霧抑塵技術(shù),它的霧化水平可以覆蓋所有的揚(yáng)塵面,所以和普通水噴霧抑塵相比,具有明顯的抑塵效果.

4 結(jié)語

現(xiàn)在的干霧抑塵等新型噴霧技術(shù)正在不斷的發(fā)展,所以越來越多的發(fā)電企業(yè)開始使用這種新型噴霧抑塵系統(tǒng),從而獲得良好的抑塵效果.此外,我們開始進(jìn)行對導(dǎo)料槽的改善工作,從而不斷的增強(qiáng)我們使用的卸料點(diǎn)的密封性.然后進(jìn)行比較具有效果良好的負(fù)壓除塵空間,我們可以根據(jù)誘導(dǎo)風(fēng)后進(jìn)行抑制除塵的方式,從而可以在根本上解決問題,從源頭上解決粉塵污染問題.目前來說干霧抑塵技術(shù)是比較深入的針對火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)粉塵的發(fā)生原因、特點(diǎn)以及危害影響,并且不斷的分析探討每種除塵系統(tǒng)抑塵方式的缺點(diǎn),為了能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排的目的,以此為前提進(jìn)行研發(fā)形成的技術(shù).使得抑塵技術(shù)不斷提高,并且對于治理作業(yè)環(huán)境也具有不錯的效果,使得企業(yè)獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益.

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