干霧抑塵在火電廠的應(yīng)用研究

范艷兵

（太原鍋爐集團(tuán)環(huán)境工程有限公司，山西太原030008）

0 引言

我國電能生產(chǎn)機(jī)構(gòu)中，燃煤火電廠占比70%以上。由于火電廠輸煤系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量煤粉塵，嚴(yán)重影響火電廠工作人員的身體健康和現(xiàn)場工作環(huán)境的質(zhì)量；而采用水沖清理現(xiàn)場粉塵，工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，耗水量大，與火電廠節(jié)能降耗的宗旨背道而馳。通過干霧抑塵裝置對火電廠輸煤系統(tǒng)中的煤粉塵實(shí)施有效處理，可以在提升火電廠發(fā)電水平的同時(shí)，保障相關(guān)工作人員身體健康，改善現(xiàn)場工作環(huán)境，降低沖洗耗水量，增加電廠經(jīng)濟(jì)效益。

1 火電廠中煤粉塵的特點(diǎn)和危害

1.1 火電廠輸煤系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生煤粉塵的特點(diǎn)

火電廠輸煤系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，共有大小揚(yáng)塵點(diǎn)幾十余處，尤其以原煤、汽車卸煤溝、碎煤機(jī)室、卸煤口、皮帶輸送機(jī)之間的轉(zhuǎn)運(yùn)及進(jìn)倉落料口等處煤塵最為密集，污染較重，而且在煤炭傳輸過程中，還會(huì)出現(xiàn)煤炭散落到地面上的現(xiàn)象，導(dǎo)致后期清理時(shí)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵問題。如不采取適當(dāng)措施控制這類問題的發(fā)生，不僅會(huì)污染火電廠內(nèi)部工作環(huán)境，而且對火電廠工作人員的健康狀態(tài)也會(huì)產(chǎn)生極大的威脅。

為保證火電廠輸煤系統(tǒng)在運(yùn)行中產(chǎn)生的煤粉塵能夠得到有效治理，通過相應(yīng)分析，了解到火電廠輸煤系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的煤粉塵具有以下幾方面特點(diǎn)：

第一，由于火電廠輸煤系統(tǒng)在運(yùn)行中產(chǎn)生的煤粉塵粒徑較小，其能夠長時(shí)間懸浮于空氣當(dāng)中，而且其中還攜帶大量呼吸性粉塵，這對于火電廠工作人員自身健康有很大的威脅。

第二，大多數(shù)煤粉塵都具備一定吸水性，能夠與各類水源有效融合，也就是說，火電廠輸煤系統(tǒng)在運(yùn)行中產(chǎn)生的煤粉塵能夠通過各類水源管道流到室外。

第三，與干煤粉相比較，含水量超過一定標(biāo)準(zhǔn)的煤粉塵還具備一定粘結(jié)性，其可以粘結(jié)在火電廠各類生產(chǎn)設(shè)備表層。

第四，如果火電廠中煤粉塵的濃度超過規(guī)定數(shù)值，必然導(dǎo)致煤粉塵激烈的燃燒。而且這種物質(zhì)在燃燒過程中還伴有爆炸的現(xiàn)象，如果沒有采取有效措施對火電廠煤粉塵實(shí)施有效控制，勢必為火電廠埋下嚴(yán)重的安全隱患。

1.2 火電廠輸煤系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生煤粉塵的危害

在對火電廠運(yùn)行中產(chǎn)生的煤粉塵進(jìn)行深入分析后，了解到相應(yīng)煤粉塵能夠在特定條件下形成固體顆粒。不僅如此，火電廠煤粉塵中還包含游離狀態(tài)的二氧化硅粉塵，其含量高達(dá)10%?；痣姀S中煤粉塵具有分散程度高的特點(diǎn)，同時(shí)還具備高穩(wěn)定性特點(diǎn)，能夠在空氣中長時(shí)間懸浮，帶來了火電廠工作人員吸入煤粉塵的可能，加大了火電廠工作人員出現(xiàn)肺部疾病的可能，這對于火電廠工作人員的健康和日常生活水平均有嚴(yán)重的影響。

2 干霧抑塵裝置的工作機(jī)理

理論上來說，干霧抑塵裝置與傳統(tǒng)水噴淋裝置運(yùn)行原理相類似，都是利用煤粉塵的吸水性和粘結(jié)性對火電廠的煤粉塵進(jìn)行抑制處理，有效控制火電廠輸煤系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的揚(yáng)塵現(xiàn)象，降低火電廠輸煤車間中懸浮性粉塵含量。盡管如此，這兩種抑塵裝置在整體運(yùn)行特點(diǎn)上還存在很大差異，具體如表1所示。

表1 干霧抑塵與傳統(tǒng)水噴淋之間的差異

對于干霧抑塵裝置來說，其在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量水霧顆粒，而且煤粉塵在與水霧顆粒相接觸時(shí)，會(huì)形成煤粉塵大顆粒，并在重力的作用下掉落，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)過濾煤粉塵的目的。相關(guān)資料表明，火電廠中呼吸性粉塵的顆粒大小在5μm以下，但是傳統(tǒng)水噴淋裝置所噴灑出的水源會(huì)受到該裝置水壓和噴頭大小等方面的限制，難以形成與呼吸性粉塵粒徑相統(tǒng)一的水霧顆粒，影響了火電廠煤粉塵的抑制效果。而干霧抑塵裝置在不斷優(yōu)化改善的狀況下，所形成的水霧顆粒能夠與5μm級以下的粉塵相互結(jié)合，這不僅僅能夠降低火電廠空氣中煤粉塵含量，還能夠提升水霧顆粒對煤粉塵的吸附效果。

如果干霧抑塵裝置在運(yùn)行中產(chǎn)生的水霧顆粒大于粉塵顆粒，必然導(dǎo)致水霧顆粒與粉塵顆粒直接接觸效果下降，直接影響對煤粉塵的抑制效果。因此，在干霧抑塵裝置運(yùn)行時(shí)，必須采取適當(dāng)措施將該裝置所產(chǎn)生的水霧大小控制在合理范圍內(nèi)，或者保證水霧顆粒與粉塵粒徑大小處于相互一致的狀態(tài)，有效提升水霧顆粒與粉塵顆粒之間的粘結(jié)性，增加二者之間的聚結(jié)幾率，全面提升干霧抑塵裝置的運(yùn)行效果。

從水霧顆粒大小的角度分析，干霧抑塵裝置所產(chǎn)生的水霧顆粒大小在1～10μm之間，這一大小的水霧顆粒能夠與粉塵顆粒有效結(jié)合，使得懸浮在空氣中的粉塵能夠相互聚結(jié)，在空氣中與煤粉塵聚結(jié)到一定程度時(shí)，就會(huì)因?yàn)橹亓ψ饔米灾鹘德涞綋P(yáng)塵點(diǎn)上，有效落實(shí)火電廠燃煤車間中煤粉塵抑制的作用。不可否認(rèn)，火電廠輸煤系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一系列過于細(xì)小的粉塵，在對細(xì)小粉塵進(jìn)行綜合處理的條件下，還可在干霧抑塵裝置中添加特定的化學(xué)試劑，將水霧顆粒分解成更小的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提升水霧顆粒與煙塵顆粒之間的聚結(jié)水平。

為保證水霧顆粒在煤粉塵抑制處理中發(fā)揮自身最大的作用，應(yīng)對水霧顆粒的特點(diǎn)進(jìn)行有效分析，通過相應(yīng)分析，了解到水霧顆粒的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在大小、凝聚力、極性和碰撞率等幾個(gè)方面。對于干霧抑塵裝置來說，其整體抑塵效率與水霧顆粒大小、干霧體和干霧密度等方面存在緊密的聯(lián)系。因此，在應(yīng)用干霧抑塵裝置之前，需綜合分析火電廠綜合運(yùn)行模式和煤粉塵含量等因素，確保干霧抑塵裝置運(yùn)行效率符合火電廠發(fā)展需求。

3 干霧抑塵裝置的應(yīng)用特點(diǎn)

（1）在污染的源頭，經(jīng)過二次霧化處理，制造出大量微米級水霧及霧泡，形成加密霧罩、霧簾或霧池，捕捉微米級粉塵，從而對揚(yáng)塵點(diǎn)進(jìn)行粉塵治理。

（2）抑塵效率高，無二次污染，針對10pm及2.5pm以下可吸入肺粉塵治理效果達(dá)96%以上。

（3）節(jié)能減排，耗水量小，是傳統(tǒng)除塵耗水量的1/100～1/10，用電量小，運(yùn)行成本低。

（4）煤炭濕度增加重量占比僅0.02%～0.05%，煤炭無熱值損失。

（5）無需設(shè)專門的設(shè)備間，全自動(dòng)PLC控制，節(jié)省基建投資和管理費(fèi)用。

（6）系統(tǒng)設(shè)施可靠性高，省去了傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)、除塵器、通風(fēng)管、噴灑泵房、灑水槍等，運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用低。

（7）大大降低了粉塵爆炸概率，可以減少消防設(shè)備投入。

（8）冬季可正常使用，操作車間內(nèi)溫度不流失，節(jié)省了能源消耗，而傳統(tǒng)除塵設(shè)備使用負(fù)壓原理操作，帶走了車間內(nèi)大量熱量，需增加車間供熱量。

4 結(jié)語

綜上所述，火電廠輸煤系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量煤粉塵，不僅會(huì)污染火電廠工作環(huán)境和對火電廠工作人員的身體健康造成很大影響，同時(shí)還增加了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和火電廠生產(chǎn)的耗水成本。通過分析火電廠中煤粉塵的特點(diǎn)，在火電廠中輸煤系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，可以應(yīng)用干霧抑塵裝置對產(chǎn)生的煤粉塵進(jìn)行吸附處理，降低空氣中煤粉塵和其他有害物質(zhì)含量，在凈化火電廠內(nèi)部環(huán)境的同時(shí)，能夠有效避免火電廠內(nèi)部出現(xiàn)火災(zāi)和爆炸等事故，為工作人員身體健康和火電廠穩(wěn)定運(yùn)行提供有效保障。

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