熱電廠輸煤無動力除塵改造及節(jié)能優(yōu)化

宋軍峰

（克拉瑪依石化公司熱電廠，新疆克拉瑪依 834003）

0 引言

某煉化企業(yè)自備熱電廠輸煤裝置運(yùn)行時，為了保障輸煤系統(tǒng)的正常運(yùn)行，上煤期間員工需要對輸煤系統(tǒng)進(jìn)行巡檢，長時間在粉塵環(huán)境中工作。為了保障員工的職業(yè)健康，熱電廠輸煤皮帶主要是采用噴淋降塵和布袋除塵的方式來減少粉塵。這兩種降塵方式均能在一定程度上降低粉塵濃度，改善環(huán)境空氣質(zhì)量，但是，由于噴淋降塵增加了燃煤中的水分、降低了燃煤品質(zhì)，導(dǎo)致燃煤的消耗增加，而布袋除塵主要是增加了電耗及維護(hù)檢修成本。鑒于對環(huán)保達(dá)標(biāo)、節(jié)能降耗、清潔生產(chǎn)提出更高要求的現(xiàn)實(shí)情況，對現(xiàn)有的除塵方式進(jìn)行無動力除塵優(yōu)化改造，要求不需用其他附屬設(shè)備收集和運(yùn)輸煤塵，同時具有維護(hù)方便、節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。

1 輸煤基本情況介紹

某煉化企業(yè)熱電廠有4 臺中壓煤粉鍋爐，容量為4×130 t/h，實(shí)際出力480 t/h。根據(jù)生產(chǎn)需要冬季運(yùn)行4 臺鍋爐，夏季運(yùn)行2臺鍋爐。年用煤量約33 萬噸。

燃料輸煤裝置由甲、乙兩路各3 條輸送帶，除鐵器、篩碎煤機(jī)、布袋除塵器、噴淋裝置等組成，輸煤帶設(shè)計出力270 t/h。從煤礦拉來的原煤利用裝載機(jī)在煤場卸下，經(jīng)除鐵、篩選、破碎后，通過輸送帶運(yùn)到鍋爐原煤倉，供鍋爐燃燒使用。輸煤裝置可以滿足4 臺鍋爐的燃煤供應(yīng)。

該熱電廠通過在輸煤皮棧橋轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)，通過加裝噴淋除塵設(shè)施、導(dǎo)煤槽密封、原煤倉加裝鎖器氣等措施，基本上消除了輸煤棧橋內(nèi)粉塵飛揚(yáng)的現(xiàn)象。但在煤質(zhì)干、粉狀煤的情況下就會出現(xiàn)粉塵超標(biāo)的情況，影響環(huán)保達(dá)標(biāo)和職業(yè)健康。對于熱電廠輸煤皮帶噴淋系統(tǒng)，容易造成水噴淋啟動不及時、車間粉塵濃度大。另外，由于噴淋量難以控制，噴淋量小不能抑制皮帶揚(yáng)塵，噴淋量大又造成煤表面水分含量增大使原煤熱值降低，引起鍋爐熱效率下降和制粉系統(tǒng)堵塞。

2 無動力除塵工作原理及優(yōu)點(diǎn)

無動力除塵裝置由導(dǎo)料槽、塵料分流裝置、抑塵裝置、密封擋簾裝置、霧化系統(tǒng)、多功能濾網(wǎng)式泄壓窗、自動控制裝置和外部調(diào)整固定部分組成。其中，導(dǎo)料槽、抑塵室裝置、密封擋簾裝置采用全封閉除塵結(jié)構(gòu)。其工作過程是：燃煤在上一段皮帶工作時自上而下落料時，落料口及封閉導(dǎo)料槽內(nèi)產(chǎn)生大量沖擊粉塵空氣，根據(jù)空氣動力學(xué)原理，采用壓力平衡和閉環(huán)流通方式最大限度地降低煤流導(dǎo)管內(nèi)粉塵空氣的壓力，使燃煤下落時粉塵空氣和燃煤分流運(yùn)行，正壓粉塵空氣通過多功能泄壓窗過濾隔離粉塵，被凈化的空氣被排放到裝置外；塵料分流裝置使粉塵大部分隔離在集中降塵室內(nèi)，抑塵裝置和密封擋簾裝置有效地阻止了剩余粉塵的橫向運(yùn)動，配合輔助移動式霧化控制系統(tǒng)、及自動控制裝置的協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)了空氣粉塵的泄壓、重力降塵等良性循環(huán)，使粉塵氣流無外泄，從而達(dá)到了粉塵集中潮解、降塵、處理后的粉塵落在物料上隨傳送帶運(yùn)走的目的。

無動力除塵裝置有結(jié)構(gòu)合理、無占地（只占用皮帶上方空間）、投資少、無需人值守、無需動力電、穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。無動力除塵系統(tǒng)為無能量消耗，經(jīng)濟(jì)適用，效果好，可以作到全自動免維護(hù)，大大改善了維護(hù)工人的勞動強(qiáng)度，無二次污染產(chǎn)生。

布袋式除塵器是一種干式濾塵裝置。布袋式除塵器在除塵方面雖然能達(dá)到除塵效果，但同時存在很多的缺點(diǎn)，比如：①普遍存在占地面積大、運(yùn)行成本高、不節(jié)能、維修勞動強(qiáng)度大、有二次污染等問題；②布袋遇到顆粒粒徑較大的含塵氣體時，除塵器的阻力過高，會使除塵系統(tǒng)的風(fēng)量明顯下降；③布袋較易磨損，清灰時不能破壞初層，以免效率下降；④對于高溫氣體必需采用降溫措施，粉塵積累在濾料表面會增加過濾阻力、降低布袋除塵器的效率，當(dāng)濾料兩側(cè)的壓力差很大時會把一些已附著在濾料上的細(xì)小塵粒擠壓過去，使除塵器效率下降（阻力較大時，一般壓力損失為1000～1500 Pa），除塵器的阻力達(dá)到一定數(shù)值后要及時清灰，不僅增加工人的勞動強(qiáng)度，而且清灰時還會產(chǎn)生二次污染；⑤收集高濕度的含塵氣體時還得采取保濕措施，以免“糊袋”，因此布袋除塵器對氣體的濕度有一定要求，而且需要常常更換布袋，布袋消耗量較大不經(jīng)濟(jì)；⑥需要配備用電設(shè)備，但配備除塵電機(jī)增加了耗電量，不節(jié)能。

3 應(yīng)用效益分析

（1）效益1：回收煤塵。該自備熱電廠皮帶寬800 mm，通常環(huán)境煤塵濃度為650 mg/m3，熱電廠改造的無動力除塵單落料口風(fēng)量約6000～8000 m3/h，環(huán)保達(dá)標(biāo)粉塵控制要求在4 mg/m3。熱電廠共有落料點(diǎn)12 個，管帶機(jī)2 個，1#帶4 個（老煤場2 個，管帶輸送2 個），2#皮帶2 個，3#皮帶4 個。據(jù)此核算，單落料點(diǎn)回收煤量為（650-4）×8000=5 168 000 mg=5.2 kg/d，這樣每天使用10 h，則每天可以回收煤52 kg/d。每年按運(yùn)行365 d 計算，則每年可以回收煤52×365=19 t。因此，12 個落料點(diǎn)回收煤量228 t/年，折合費(fèi)用約6.4 萬元。

（2）效益2：節(jié)約電費(fèi)。改造后不使用用電設(shè)備，改造前布袋除塵電機(jī)2 臺，每臺7.2 kW。用電量按每天10 h 計算，一年用電52 560 kW·h，改造后每年可節(jié)約費(fèi)用2.3 萬元。改造前布袋除塵總計14 個220 V 電磁閥，每年用電2044 kW·h，改造后拆除可節(jié)約費(fèi)用879 元。因此，采用無用電設(shè)備每年可節(jié)約電費(fèi)約2.35 萬元。

（3）效益3：節(jié)約維護(hù)費(fèi)用。布袋除塵器每年需要更換布袋和進(jìn)行檢修維護(hù)，不但增加工人的勞動強(qiáng)度，而且維修時有二次污染的風(fēng)險。布袋除塵設(shè)備如果按傳統(tǒng)的局部通風(fēng)加除塵方案計算，做成全封閉式的，通風(fēng)量約為8000 m3/h，系統(tǒng)阻力約為2800 Pa 左右，配備過濾面積200 m3布袋除塵器。布袋按22 元/m3、每年更換一次計算，每年更換布袋的費(fèi)用約為4400 元/年。配備2 臺通風(fēng)機(jī)功率約為14.4 kW，每天按送電工作10 h 計，每年消耗電費(fèi)用2.3 萬元；不計維修設(shè)備折舊，每年傳統(tǒng)除塵直接運(yùn)維費(fèi)用約為14 萬元。

4 結(jié)論

本次改造有如下特點(diǎn)：①無動力，不用動力電，無噪聲，回收燃煤，節(jié)省電能（不用電動機(jī)等大功率電器）；②無占地面積，只占用傳送帶上方的空間；③無二次污染，處理粉塵是在全封閉密封的條件下工作，處理后的粉塵回落到物料上運(yùn)走；④自動化程度高，設(shè)備安裝后無須人工操作，免維護(hù)；⑤投資少，設(shè)備僅需要一次性投資，較傳統(tǒng)除塵設(shè)備而言，大大降低設(shè)備使用中的運(yùn)行成本；⑥安全可靠，因?yàn)闆]有動力電和旋轉(zhuǎn)部件，基本上屬于靜態(tài)工作，不產(chǎn)生噪音；⑦除塵效果好，經(jīng)處理后的工作環(huán)境，無可見粉塵，并達(dá)到國家“作業(yè)場所空氣中呼吸性粉塵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”（＜6 mg/m3）。

結(jié)合某熱電廠無動力除塵改造實(shí)際情況，通過實(shí)際運(yùn)行極大降低了環(huán)境煤塵，使得環(huán)保達(dá)標(biāo)。不僅改善了工作人員惡劣工作環(huán)境，保障工作人員長期身心健康，并且還節(jié)約了能源，取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。從運(yùn)行效果來看，設(shè)備運(yùn)行安全可靠，經(jīng)濟(jì)效益明顯，值得推廣。