淺析火力發(fā)電廠燃料系統(tǒng)中粉塵的治理

謝鵬飛

摘要：電廠輸煤系統(tǒng)的特點是站線較長。燃料進(jìn)廠后，先后經(jīng)過卸煤機械，給煤機械，皮帶多段轉(zhuǎn)運落料、破碎、篩分、犁煤等各種輸煤設(shè)備進(jìn)入原煤倉。在整個輸送工藝過程中，伴隨產(chǎn)生一次塵化氣流。轉(zhuǎn)運段落差、破碎設(shè)備鼓風(fēng)量、落煤管與水平夾角、皮帶速度等參數(shù)值越高，塵化強度就越大。一次塵化氣流會把<200μm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。二次氣流將一次塵化氣流向四周空氣擴散、蔓延；充斥在作業(yè)現(xiàn)場，它們會長時間懸浮在空氣中而不能沉降，甚至造成二次揚塵。輸煤系統(tǒng)的這些特點和工況是造成輸煤系統(tǒng)粉塵大的根本原因。同時由于設(shè)計、安裝、使用和維護等方面的問題，致使輸煤系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)皮帶跑偏、撒煤嚴(yán)重、系統(tǒng)漏泄點較多、除塵器投不上等方面的狀況，加大廊道內(nèi)粉塵的飛揚，嚴(yán)重威脅著人員健康和人身安全，同時也大大增加了現(xiàn)場的火災(zāi)隱患。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；輸煤粉塵；治理；對策

1、粉塵治理的幾種方式

1.1工藝防塵

在運煤系統(tǒng)設(shè)計中，運煤設(shè)備應(yīng)考慮降低煤的落差，緩沖煤的降落速度，對落煤點、揚塵點進(jìn)行有效的密封，如在落煤管加裝緩沖滾筒、鎖氣器、回流管、全封閉導(dǎo)料槽、煤溝擋簾等。

1.2抑塵

抑塵就是依靠物理方法，將粘附在原煤上的粉塵仍控制在被輸送的原煤上，使其不擴散或飛揚，是一種簡單易行的除塵方法。抑塵的常用方法有以下兩種：

1）噴水抑塵。含塵的煤遇到水增加濕份以后，能把粉塵微粒粘住使其不飛揚。另外空氣中懸浮的粉塵，遇到細(xì)小的水滴，也會粘結(jié)在一起形成較大的顆粒下落。2）蒸汽抑塵。在煤流脫離皮帶末端開始降落的地點，設(shè)置飽和蒸汽噴射環(huán)管，降低揚塵。

1.3吸塵（即除塵器）

降低輸煤系統(tǒng)室內(nèi)含塵量最常用的手段是吸塵。即在皮帶機的導(dǎo)料槽處和煤倉間的原煤斗處設(shè)置機械除塵裝置，以形成導(dǎo)料槽和原煤斗內(nèi)的負(fù)壓，抑制粉塵飛出。

2、常用除塵器結(jié)構(gòu)及工作原理介紹

2.1袋式除塵器

袋式除塵器按照清灰方式分為：機械振打袋式除塵器、脈沖袋式除塵器、大氣反吹袋式除塵器。

袋式除塵器是指利用纖維性濾袋作為過濾材料來達(dá)到分離含塵氣體中粉塵的除塵設(shè)備。它的工作原理是粉塵通過濾布時產(chǎn)生的篩分、慣性、粘附、擴散和靜電等作用而被捕集。濾袋材質(zhì)是天然纖維、化學(xué)合成纖維、玻璃纖維、金屬纖維或其他材料。

2.2濕式除塵器

濕式除塵器分為：文丘里水膜式除塵器和沖擊式除塵器，其中沖擊式除塵器包括多管沖擊式除塵器和CCJ型沖擊式除塵器。濕式除塵器有著工作穩(wěn)定，不易堵，防潮能力強，運行維護工作少等優(yōu)點。但也存在除塵效率偏低，無法收集干灰，占地面積大，消耗水量大，且泥漿處理比較困難等缺點。

2.3靜電除塵器

火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)中應(yīng)用的小型靜電除塵器是近幾年才興起的一種新的技術(shù)設(shè)備，它對煤質(zhì)的要求比較高。當(dāng)選用靜電除塵器時，煤塵性質(zhì)應(yīng)符合下列條件：1）煤塵比電阻應(yīng)為104Ψ·cm～1012Ψ·cm；2）煤塵可燃基揮發(fā)應(yīng)小于46%；3）煤塵初始濃度不應(yīng)大于30g/m3；4）煤塵粒徑為1μm。

靜電除塵器除塵效率高，處理風(fēng)量大，耗電省，無噪聲，但用在輸煤系統(tǒng)時收塵筒體容易積灰及容易因空氣潮濕而產(chǎn)生高壓爬電短路的問題。靜電除塵器設(shè)備比較復(fù)雜，要求設(shè)備調(diào)運和安裝以及維護管理水平高。對粉塵比電阻有一定要求，所以對粉塵有一定的選擇性，不能使所有粉塵都獲得很高的凈化效率。

3、輸煤系統(tǒng)粉塵治理方案

3.1碎煤機室粉塵治理

3.1.1碎煤機主要存在的問題

在整個輸煤系統(tǒng)中，碎煤機室是粉塵污染最嚴(yán)重的地方。碎煤機運行過程中，鼓風(fēng)量不能夠得到很好的控制，再加上導(dǎo)料槽的密封性不是很好，導(dǎo)料槽出口會受到正壓，使碎煤機出口部分有很多煤粉溢出，而且設(shè)備運行時會產(chǎn)生比較強烈的震動，使積淀在下面的煤粉產(chǎn)生二次揚塵。

3.1.2治理方案

碎煤機室的粉塵治理主要分為三步：①在碎煤機落料口的兩側(cè)增加一個阻風(fēng)簾，對鼓風(fēng)進(jìn)行一定的控制；②在導(dǎo)料槽內(nèi)部增加一個二級霧化噴頭，弱化從鼓風(fēng)器里帶出的粉塵量；③改善灰水分離除塵器，使導(dǎo)料槽出口由正壓轉(zhuǎn)化為微負(fù)壓。

3.2導(dǎo)料槽粉塵治理

3.2.1導(dǎo)料槽主要存在的問題

輸煤系統(tǒng)上煤期間，原煤通過落煤管直接落到皮帶膠面上，皮帶以2.5m/s的速度輸送，這個過程中，原煤在皮帶上的高速沖擊和轉(zhuǎn)向會產(chǎn)生較多煤粉，使導(dǎo)料槽內(nèi)部的氣壓較高，很多煤粉會從導(dǎo)料槽節(jié)縫間隙及導(dǎo)料槽出口位置噴出，造成揚塵。一般情況下是采用普通擋煤皮子固定在導(dǎo)料槽的兩側(cè)，但是因為擋煤皮子不能太寬的原因，不具有良好的彎折性，擋煤皮子與導(dǎo)料槽之間用膠帶連接，貼合程度不好，在運行過程中還是容易出現(xiàn)漏粉和噴粉的現(xiàn)象。

3.2.2治理方案

①將分截式導(dǎo)料槽更換為全封閉式導(dǎo)料槽，全封閉式導(dǎo)料槽采用滑板與水平托輥結(jié)合的方式，只保留水平托輥，除去槽型托輥組，用滑板來支撐皮帶。同時，將導(dǎo)料槽設(shè)計得寬一些，當(dāng)皮帶在跑偏的時候，不會對皮帶和導(dǎo)料槽造成磨損，導(dǎo)料槽側(cè)面和上部都采用鋼板結(jié)構(gòu)，形成一個密閉的傳輸通道。中間加設(shè)一個導(dǎo)流擋板，使從導(dǎo)料槽出來的煤能夠集中落到皮帶中部，減少煤與設(shè)備側(cè)部之間的摩擦。導(dǎo)料槽內(nèi)部每隔一段距離安裝一個阻風(fēng)簾（>3m），將大部分粉塵留在內(nèi)部，減少揚塵。②在導(dǎo)料槽內(nèi)部增加霧化噴頭結(jié)合阻風(fēng)簾，弱化導(dǎo)料槽內(nèi)部帶出的粉塵量。

3.3落料管的粉塵治理

3.3.1粉塵產(chǎn)生的原因

落料管是輸煤皮帶頭部與導(dǎo)料槽之間的連接部分，從導(dǎo)料槽出來的物料會在落料管中運行一段時間，物料在落料管內(nèi)部會經(jīng)過多次的撞擊和折射，物料之間也會相互沖撞和擠壓，從落料管中出來就會造成比較嚴(yán)重的揚塵現(xiàn)象。

3.3.2治理方案

將落料管更換成流線型的落料管，落料管管壁用GNFG合金鋼板，因為這用合金鋼板具有阻力小、抗沖擊力、使用時間長的特點。輸煤皮帶頭部有一個漏斗，在這里安裝一個導(dǎo)流裝置，使物料以拋物線的形式落到皮帶上，減少了沖擊力，物料能夠比較集中地落到皮帶上，避免因為物料分散而產(chǎn)生較多粉塵，以此達(dá)到抑制部分粉塵產(chǎn)生的目的。

3.4輸煤皮帶跑偏治理

3.4.1輸煤皮帶跑偏的原因

導(dǎo)致輸煤皮帶跑偏的原因有多種：①輸煤皮帶的機架歪偏；②煤落到皮帶上的時候不正，長時間的煤流沖擊導(dǎo)致皮帶跑偏；③皮帶質(zhì)量不佳，容易磨損、變形；④皮帶調(diào)偏托輥結(jié)構(gòu)老化，不能起到良好的調(diào)偏效果；⑤皮帶的接頭不正，皮帶兩側(cè)的張力不均勻，導(dǎo)致皮帶總是向張力較大的一側(cè)偏。

3.4.2治理方案

針對輸煤皮帶不同情形的跑偏原因，采取不同的治理方案：①針對輸煤皮帶的機架歪偏的情況，必須重新調(diào)整滾筒位置，使?jié)L筒之間相互平行，基線盡可能重合在一起；②針對煤落到皮帶上不正的情況，需要在落料管下部和導(dǎo)料槽側(cè)部安裝一個導(dǎo)流板，使煤能夠落在輸煤皮帶的中部位置；③針對皮帶質(zhì)量不好的情況，可以多進(jìn)行調(diào)研，綜合對比后再進(jìn)行購買，以保證皮帶的質(zhì)量；④針對皮帶調(diào)偏托輥結(jié)構(gòu)老化的情況，可以選用強力糾偏器來代替老舊的調(diào)偏托輥；⑤調(diào)整皮帶接頭，均勻皮帶張力。如果能夠解決皮帶跑偏問題，就可以提高設(shè)備在運輸過程中的安全性和穩(wěn)定性，降低設(shè)備維修所產(chǎn)生的費用，同時還能減少漏煤和漏粉的現(xiàn)象。

4、結(jié)束語

火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)中產(chǎn)生的粉塵，不僅對設(shè)備的使用年限和安全性造成影響，同時也會對工作人員的身體健康造成威脅，長期積粉也會加大火災(zāi)隱患，因此，必須要重視對輸煤系統(tǒng)中的粉塵治理，降低揚塵，有效提高設(shè)備的工作效率。

參考文獻(xiàn)

[1]許林，等.火力發(fā)電廠運煤轉(zhuǎn)運系統(tǒng)粉塵治理措施[J].發(fā)電與空調(diào)，2013，34（6）：36-39.

（作者單位：神華國華孟津發(fā)電有限責(zé)任公司）