火電廠煤倉層煤塵綜合防治實踐探討

蔣豐先

(淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠，安徽 淮南 232098)

火電廠煤倉層煤塵綜合防治實踐探討

蔣豐先

(淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠，安徽 淮南 232098)

介紹了火電廠輸煤系統(tǒng)煤塵污染現(xiàn)狀，以某電廠煤倉層區(qū)域為例剖析了煤塵形成的機理以及煤塵的危害，并給出了所采取的對應(yīng)防治措施以及治理前后的檢測效果。

輸煤系統(tǒng)；煤塵；危害；防治

[9]

酈建國,劉含笑,姚宇平,等. 電除塵器進口封頭內(nèi)設(shè)置凝聚器對流場的影響[J].電力與能源,2014,35(3):362-365.

LiJianguo, LiuHanxiao, YaoYuping, et al. Effect to flow field with coagulator in the inlet nozzle of esp[J].Power & Energy, 2014, 35(3): 362-365.

[10]酈建國,劉含笑. 不同形狀多擾流柱流場特性的數(shù)值分析[J].電力與能源, 2013,34(4):329-331.

[11]劉忠,劉含笑,馮新新,等. 超細(xì)顆粒物聚并模型的比較研究[J].燃燒科學(xué)與技術(shù),2012,18(3):212-216.

LIU Zhong, LIU Hanxiao, FENG Xinxin, et al. Comparative study on the different coalescence models of ultrafine particles[J].Journal of Combustion Science and Technology, 2012, 18(3): 212-216.

[12]劉忠,劉含笑,馮新新,等. 湍流聚并器流場和顆粒運動軌跡模擬[J].中國電機工程學(xué)報,2012,32(14):71-75.

Liu Zhong, Liu Hanxiao, Feng Xinxin, et al. Simulation for the flow field of the turbulence coalescence device and the trajectory of particles[J].Proceedings of the CSEE, 2012, 32(14): 71-75.

[13]劉含笑,姚宇平,酈建國. 湍流場中顆粒破碎的數(shù)值模擬[J].環(huán)境工程學(xué)報, 2015,9(8):3937-3943.

Liu Hanxiao, Yao Yuping, Li Jianguo. Numerical simulation of particle breakage in turbulence flow[J].Chinese Journal of Environmental Engineering, 2015, 9(8): 3937-3943.

(本文編輯：趙艷粉)

“霧霾”的頻現(xiàn)引發(fā)了人們對PM2.5的畏懼和粉塵治理的探索?；痣姀S每天要消耗大量的煤炭，煤炭在電廠卸、儲、運、篩分、破碎等過程中也會產(chǎn)生大量的生產(chǎn)性煤塵，時刻影響著現(xiàn)場作業(yè)人員身心健康和設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

煤倉層是輸煤系統(tǒng)將煤炭翻卸至原煤倉進入封閉制粉的最后一個環(huán)節(jié)，也一向是火電廠輸煤系統(tǒng)煤塵產(chǎn)生的重災(zāi)區(qū)，這皆是因為煤倉層不但環(huán)境干燥，且原煤在經(jīng)過翻卸、轉(zhuǎn)運、篩分、破碎等工序后，顆粒度變小、水分消失，因而最易產(chǎn)生煤塵。

1 概述

田集發(fā)電廠一期2×630 MW和二期2×660 MW機組共用一套輸煤系統(tǒng)。煤倉層布置DTⅡ型雙路帶式輸送機，機長347.5 m，出力1 600 t/h，卸料方式采用的是電動雙側(cè)犁式卸料器，4臺機組共有24個原煤倉，46臺犁式卸料器，日耗煤量達(dá)2萬t，衛(wèi)生清掃方式原設(shè)計為人工清掃。煤倉層同時布置6臺布袋式除塵器，吸風(fēng)口分別設(shè)置在皮帶機尾部導(dǎo)料槽和原煤倉內(nèi)。

煤倉層的通風(fēng)情況：一期1、2爐側(cè)依靠南北窗戶進行自然通風(fēng)，二期3、4號爐側(cè)依靠屋頂自然通風(fēng)機進行通風(fēng)。在沒有自然風(fēng)或冬季窗戶關(guān)閉的情況下，煤倉層空氣流通極差，煤塵容易集聚，特別是在節(jié)約成本摻配煤泥時煤塵更嚴(yán)重。

在2012年9月經(jīng)當(dāng)?shù)鼗茨鲜新殬I(yè)病防治所監(jiān)測(檢測與評價報告書編號：ZFS2012081601)，煤倉層區(qū)域皮帶機機頭、機尾、中部煤塵實測游離SiO2含量5.05%，粉塵濃度(CTWA)分別為6.0、24.0、4.8 mg/m3，均大于工作場所有害因素職業(yè)中規(guī)定煤塵接觸限值(PC-TWA)總塵4 mg/m3，呼塵2.5 mg/m3。同時也超出DL/T 5187.2-2004《火力發(fā)電廠運煤設(shè)計技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：煤塵中含有10%以下游離SiO2時，工作地點空氣中含塵濃度不應(yīng)大于10 mg/m3，呼吸性煤塵濃度不應(yīng)大于3.5 mg/m3。

2 煤塵的形成

所謂粉塵就是空氣中懸浮的固體微粒，粉塵從靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閼腋∮谥車諝獾倪^程，稱為“塵化”作用。使塵粒由靜止?fàn)顟B(tài)進入空氣中浮游的塵化作用，稱為一次塵化作用，能量很小，只能造成局部污染。污染擴大的主要原因是二次塵化氣流，會把粉塵帶到整個區(qū)域形成更大的危害。下面簡要分析一下煤倉層煤塵的形成。

(1)落煤點煤塵形成：因落差因素煤流從上層沿落煤管下落過程中形成較大的誘導(dǎo)風(fēng)。當(dāng)煤到落煤管的下半部時變成正壓，此時誘導(dǎo)風(fēng)與原煤中的煤塵(原煤經(jīng)破碎后顆粒度較小，且運輸中得到一定的風(fēng)干)相互作用，形成塵氣，使導(dǎo)料槽內(nèi)形成一定的正壓，從導(dǎo)料槽防溢裙板各個縫隙漏點向外飄逸，同時當(dāng)煤流落到皮帶上時由于沖擊力會造成皮帶沉降致使皮帶與防溢裙板之間產(chǎn)生較大縫隙，漏風(fēng)量增大，加上皮帶受沖擊時抖動形成較大的一次塵化氣流，把<200 μm 煤塵揚起，使局部空氣塵化而形成塵源。塵源周邊的空氣被誘導(dǎo)、擾動而形成二次氣流，從而再向四周空氣擴散、蔓延，充斥整個作業(yè)現(xiàn)場。

(2)機尾煤塵形成：灑落沉降下來的煤粉落在回程皮帶上在到達(dá)機尾滾筒時受反復(fù)擠壓，在滾筒轉(zhuǎn)動中產(chǎn)生顆粒度更小、危害更大、擴散面更廣的煤塵。

(3)機頭煤塵形成：由于皮帶在驅(qū)動滾筒處拉伸改向，皮帶表面粘附的煤粉以帶速慣性拋出引起揚塵。

(4)犁煤器卸料點煤塵形成：除塵器運行時原煤倉內(nèi)負(fù)壓小，致使犁煤器在卸煤時揚起的煤塵從倉口溢出。

(5)拉緊重錘煤塵形成：皮帶表面磨損、龜裂產(chǎn)生的裂紋處粘附的煤粉到達(dá)拉緊滾筒位置時由于皮帶拉伸、滾筒擠壓等作用，造成煤塵揚起，如果存在清掃器刮缺陷刮煤不凈，煤塵就越發(fā)明顯。

(6)回程皮帶煤塵形成：主要原因是皮帶工作面粘附煤粉和灑落沉降在回程皮帶非工作面上的煤粉在運行過程，由于滾筒和托輥表面粘煤直接發(fā)生變化，皮帶運行中易跳動，致使煤粉容易直接從膠帶上“彈”起，同時鼓起較大的氣流擾動，形成煤塵。

(7)保潔清掃不凈產(chǎn)生煤塵：由于跑偏、溢倉、堵煤、落煤管粘煤清理、犁煤器抬落犁等各種因素造成的落煤在保潔時未清掃干凈，加上煤倉間比較干燥，易風(fēng)干成粉，在皮帶運轉(zhuǎn)中受皮帶抖動等氣流擾動的影響引起揚塵。

另外煤塵揚起擴散后，飄落至各個角落，由于未清理干凈在設(shè)備再次運轉(zhuǎn)時受氣流擾動的影響，造成二次、三次甚至N次揚塵，重復(fù)污染，日漸加重。

3 煤塵的危害

(1)煤塵對人體的危害：含有游離SIO2的煤塵吸入人體后，在肺中沉積，會引起纖維性病變，使肺部組織逐漸硬化，嚴(yán)重?fù)p害呼吸功能，此即為“矽肺”病。煤塵粒度大小與人體的危害程度也有較大關(guān)系。粒度愈小，愈不容易沉降，易懸浮在空氣中，當(dāng)被人體吸入后，深入肺部，一般小于5 μm的塵粒，易引發(fā)各種肺病及其他疾病。

(2)煤塵對設(shè)備的危害：煤塵散落在皮帶轉(zhuǎn)動部分，會加速轉(zhuǎn)動副的磨損速度，引起機械的早期損壞、漏油等，煤塵落在電氣元件上，會使元件接觸不良，控制失靈。煤粉塵屬于可燃粉塵，當(dāng)可燃粉塵與空氣混合的濃度達(dá)到一定的值時，若遇有火星、電弧或適當(dāng)?shù)臏囟?，即會燃燒。尤其是揮發(fā)分大于25%以上的煤種，當(dāng)空氣中煤粉的濃度達(dá)到35 g/m3及以上時，即會遇火爆炸，破壞力巨大。

4 煤倉層煤塵的防治措施

4.1改善尾部導(dǎo)料槽密封性能，防止粉塵溢出

(1)原尾部緩沖托輥位置偏低，輥面與膠帶有3～4 cm間隙，在煤流沖擊下易造成膠帶下沉，直接影響導(dǎo)料槽防溢裙板的貼合密封效果。調(diào)整皮帶機尾部導(dǎo)料槽支撐腿位置，減小緩沖托輥槽角，墊高緩沖托輥，減少皮帶受沖擊后下沉，改善該位置防溢裙板密封效果。

(2)導(dǎo)料槽出口擋塵簾原設(shè)置為一道，現(xiàn)改為雙層雙道，增加導(dǎo)料槽密封效果。

4.2增設(shè)導(dǎo)流板

在落煤管內(nèi)部布設(shè)導(dǎo)流板，降低煤流速度，緩沖對皮帶直接沖擊，減小誘導(dǎo)風(fēng)，降低一次塵化氣流，減少一次塵源。

4.3改進除塵器進風(fēng)，保證原煤倉內(nèi)負(fù)壓

原煤倉依靠布置在倉頂?shù)某龎m器吸風(fēng)口進行吸風(fēng)降塵，原設(shè)計每臺除塵器進風(fēng)管直接分接6個原煤倉，運行時6個支管同時吸風(fēng)，致使單倉吸風(fēng)量小，倉內(nèi)負(fù)壓不能有效建立，煤塵易溢出。改進后在各原煤倉吸風(fēng)支管增裝1只電動門，電動門與犁煤器聯(lián)動，落犁卸料時電動門打開，抬犁時關(guān)閉，這樣卸煤的原煤倉吸風(fēng)量大大，倉內(nèi)負(fù)壓除塵效果明顯。

4.4優(yōu)化皮帶機清掃和接引裝置

原皮帶機頭部清掃器僅設(shè)置一道H型清掃器，機尾返程清掃器采用自制簡易三角清掃器，清理皮帶表面附著煤粉效果不理想。優(yōu)化完善后機頭增設(shè)二道P型清掃器，減少皮帶工作面粘煤粘粉，機尾清掃器改為清掃效果更好的自重式聚氨酯清掃器，同時在三角清掃器刮出的煤粉下落處加裝接粉箱，定期清理；在機尾滾筒轉(zhuǎn)動時上部拋料點加裝接引裝置，以接住滾筒擠壓拋出的煤粉，避免再次卷入滾筒擠壓造成的煤塵反復(fù)飛揚。

4.5改善煤倉層衛(wèi)生清掃方式

煤倉層衛(wèi)生清理原先采用的是單一的人工清掃方式，使用掃把清掃時煤塵易揚起飄落至各個角落和設(shè)備上，造成更大的二次污染，而且人工清掃地面粉塵無法清理徹底，容易受氣流擾動再次揚起形成多次污染。因煤倉層不具備水力清掃條件，考慮到人工清掃方式的缺點，在煤倉層增設(shè)了一套真空吸塵設(shè)施，可以有效清理灑落和沉降下來的煤粉，防止二次揚塵。

4.6增設(shè)干霧抑塵設(shè)施

機尾導(dǎo)料槽落煤點增設(shè)干霧抑塵設(shè)施，從源頭防治煤塵揚起，減少煤塵污染。

4.7加強日常點巡檢、保潔管理

確保煤倉層設(shè)備、設(shè)施完好，減少灑漏煤，及時清理滾筒、托輥表面粘煤；煤倉層區(qū)域保潔積煤采用人工清掃收集，積粉采樣真空吸塵清掃收集，避免產(chǎn)生二次污染。

5 結(jié)語

火電廠煤倉層一直是輸煤系統(tǒng)煤塵治理的難點和重點，只有防治結(jié)合，對癥下藥才能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。在采取一系列的綜合防治措施后，經(jīng)當(dāng)?shù)芈殬I(yè)病防治所2016年一季度現(xiàn)場檢測(檢測與評價報告書編號：16JC485321397001)，其檢測結(jié)果煤塵濃度總塵為0.18 mg/m3，呼塵為0.07 mg/m3，空氣中煤塵濃度大幅降低，完全達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)限值。

收稿日期：2017-04-15

(本文編輯：嚴(yán) 加)

更正啟示

《電力與能源》于2017年第3期發(fā)表的論文《基于跨專業(yè)融合的電網(wǎng)企業(yè)基層核心業(yè)務(wù)場景——配網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測方法研究及應(yīng)用》作者為“李建宇，陳顯輝，陳建勝，吳金相，徐海鷗，沈杰，繆競雄，王廣潔，李金，王婷”。

《基于跨專業(yè)融合的電網(wǎng)企業(yè)基層核心業(yè)務(wù)場景——配網(wǎng)可靠性監(jiān)測方法研究及應(yīng)用》作者為“董知周，劉際波，趙碎軍，王廣潔，李金，王婷”。

《基于跨專業(yè)融合的電網(wǎng)企業(yè)基層核心業(yè)務(wù)場景——低電壓監(jiān)測方法研究及應(yīng)用》作者為“夏洪濤，馬勁東，賴圣聰，樊禮，趙卓，王廣潔，王婷，姚步春”。

Comprehensive Preventive Treatment of Coal Dust Control in Coal Bunker of Coal-Fired Power Plant

JIANG Fengxian

(Tianji Power Plant, Huaihu Coal Power Co., Ltd., Huainan 232098, China)

This paper introduces the current situation of coal dust pollution in coal-fired power plant, and analyzes the mechanism of coal dust formation and harm in the coal warehouse area of a power plant. Then the corresponding control measures are proposed and the testing effects before and after treatment are presented.

coal conveying system; coal dust; harm; preventive treatment

10.11973/dlyny201704031

蔣豐先(1968—)，男，工程師，主要從事輸煤設(shè)備技術(shù)管理工作。

TM621.2

：B

：2095-1256(2017)04-0492-03

2017-04-03