化學(xué)抑塵劑在燃煤電廠的應(yīng)用

文_高瑞霞 李敬澤

1.山西云平臺(tái)環(huán)保管家發(fā)展有限公司； 2.山西漳澤電力股份有限公司河津發(fā)電分公司

河津發(fā)電分公司為總裝機(jī)容量1300MW的一座燃煤火力發(fā)電廠，日耗煤量約1.2萬(wàn)t。電廠煤源有火車(chē)來(lái)煤及汽車(chē)來(lái)煤，通過(guò)輸煤系統(tǒng)，各種來(lái)煤源源不斷送入鍋爐。輸煤系統(tǒng)主要包括儲(chǔ)煤場(chǎng)、皮帶輸送機(jī)、翻車(chē)機(jī)、斗輪機(jī)、給煤機(jī)、篩碎設(shè)備、儲(chǔ)煤倉(cāng)和附屬設(shè)施等等。煤在轉(zhuǎn)運(yùn)及篩分破碎過(guò)程中，產(chǎn)生大量粉塵，在過(guò)去的十幾年運(yùn)行中，河津發(fā)電分公司一直沿用封閉負(fù)壓除塵器和噴淋灑水進(jìn)行除塵、抑塵，對(duì)粉塵抑制雖然有一定效果，但仍有一些作業(yè)場(chǎng)所粉塵污染嚴(yán)重，距我國(guó)環(huán)保要求和職業(yè)健康衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)還有較大差距，另外噴淋和灑水帶來(lái)的污水處理工作量加大及燃料煤中水分增加，使鍋爐燃燒效率下降，耗水成本上升，構(gòu)成了制約煤塵治理效果的主要問(wèn)題。

1 抑塵劑的選擇

河津發(fā)電分公司選擇的化學(xué)抑塵劑為美國(guó)MOMAR公司生產(chǎn)的Coaltrul65-4x抑塵劑，Coaltrul65-4x抑塵劑是由新型多功能高分子聚合物組合而成，在水中加入抑塵劑可以改變水的表面張力，提高水分子捕捉、吸附、團(tuán)聚粉塵微粒的能力，起到濕潤(rùn)、粘接、凝結(jié)、吸濕的作用。由于降低了水的表面張力，使煤塵能與水分子迅速結(jié)合、團(tuán)聚，形成大顆粒粘附在煤塊上，起到降塵的效果。在零下30℃的環(huán)境下也不會(huì)影響其效果，同時(shí)該抑塵劑可生物降解，不損害植被，使用后不會(huì)形成二次污染。

2 煤塵治理目標(biāo)及方案研究

2.1 煤塵治理目標(biāo)

從職業(yè)健康保護(hù)角度出發(fā)，國(guó)家制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?！豆ぷ鲌?chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值 化學(xué)有害因素（GBZ 2.1-2007）》 中明確提出工作場(chǎng)所煤塵總塵限值為4mg/m3，因此確定此限值為河津發(fā)電分公司燃煤發(fā)電廠煤塵治理的目標(biāo)。

2.2 抑塵劑應(yīng)用于煤塵治理的初步方案

按照源頭治理的思路，需要選取合適的地點(diǎn)，進(jìn)行噴灑試驗(yàn)，以便從源頭控制煤在轉(zhuǎn)運(yùn)和篩分破碎過(guò)程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵。經(jīng)考察研究，認(rèn)為抑塵劑噴淋頭設(shè)置在汽車(chē)來(lái)煤第一條皮帶頭部及火車(chē)來(lái)煤第一條皮帶頭部可以起到源頭控制的目的。

2.3 研究?jī)?nèi)容確定

確定了初步設(shè)計(jì)，還需要根據(jù)實(shí)際進(jìn)一步確定實(shí)施細(xì)則，確定研究?jī)?nèi)容，以便了解不同方案的對(duì)比效果。主要研究?jī)?nèi)容包括：①數(shù)據(jù)獲取。針對(duì)不同煤種，試驗(yàn)選取不同抑塵劑的稀釋比例（1∶400～1∶600）確認(rèn)每噸煤需噴灑抑塵劑的劑量。②噴淋系統(tǒng)改造。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，選取電磁閥、比例配藥器、閥門(mén)、壓力表、流量表、噴頭等元件型號(hào)，確定工程布設(shè)圖。③控制系統(tǒng)改造。根據(jù)運(yùn)行需求，設(shè)計(jì)采用光電開(kāi)關(guān)感應(yīng)裝置控制，達(dá)到皮帶上有煤時(shí)進(jìn)行噴灑，皮帶空轉(zhuǎn)時(shí)不噴灑。④效果分析。采集主要作業(yè)點(diǎn)粉塵數(shù)據(jù)，對(duì)改造前、后的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)一步優(yōu)化參數(shù)，同時(shí)做對(duì)標(biāo)分析，明確結(jié)論。

3 方案試驗(yàn)

河津發(fā)電分公司在輸煤系統(tǒng)1號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站， P0A、P0B、P1A和P1B皮帶輸送機(jī)頭部加裝了自動(dòng)感應(yīng)噴淋裝置，通過(guò)傳感器檢查煤流，將信號(hào)傳輸給光電開(kāi)關(guān)和電磁閥，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。并通過(guò)自動(dòng)加藥器在噴淋水中加入一定比例的化學(xué)抑塵劑（美國(guó)MOMAR公司Coaltrul65-4X），在煤落入下一級(jí)皮帶輸送機(jī)的過(guò)程中進(jìn)行噴灑，實(shí)現(xiàn)抑塵劑與煤均勻混合，達(dá)到一次噴灑即可解決后續(xù)轉(zhuǎn)運(yùn)、破碎和儲(chǔ)煤過(guò)程的粉塵治理目的。

3.1 試驗(yàn)工況及測(cè)試結(jié)果

在連續(xù)運(yùn)行的120d中，進(jìn)行了7次測(cè)試，具體工況和測(cè)量數(shù)據(jù)如表1、表2所示。

表1 試驗(yàn)工況

表2 棧橋粉塵濃度測(cè)試結(jié)果 /（mg/m3）

3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

試驗(yàn)研究結(jié)果表明：抑塵劑投用后棧橋內(nèi)的平均粉塵濃度為2.24mg/m3，滿足工作場(chǎng)所煤塵總塵限值4mg/m3的要求。棧橋內(nèi)可見(jiàn)度顯著提高，特別是8#皮帶最為明顯。8#皮帶因有葉輪給煤機(jī)取煤，無(wú)法安裝除塵設(shè)施，而值班員需要一直跟蹤葉輪給煤機(jī)進(jìn)行操作，長(zhǎng)時(shí)間處在粉塵濃度較高的作業(yè)場(chǎng)所，給值班員身體健康造成了一定威脅。8#皮帶粉塵濃度的降低，值班員主觀感受最為明顯。

5#皮帶是位于碎煤機(jī)后的設(shè)備，粉塵濃度最高，雖然采用抑塵劑噴灑后粉塵濃度由15.7mg/m3降至了平均濃度7.65mg/m3，但仍不能滿足工作場(chǎng)所煤塵總塵限值要求，企業(yè)還需要進(jìn)一步采取有效措施抑塵、除塵，以滿足《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值》要求。

CaolTrol65-4X抑塵劑稀釋比例為1/400～1/600，噴灑比例為1.5～2.6kg/t，投用后可以保持25d左右的有效期，濃度越高，混合越均勻，抑塵效果越好，有效期更長(zhǎng)。一箱CaolTrol65-4X抑塵劑約1.3t，可以實(shí)現(xiàn)大約40萬(wàn)t煤的粉塵抑制。

4 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益

4.1 社會(huì)效益

燃煤電廠棧橋內(nèi)平均粉塵濃度的降低，一是改善了工作人員作業(yè)環(huán)境，降低了職業(yè)病危害因素的影響，有利于職工身心健康；二是棧橋內(nèi)積粉明顯減少，減少了安全隱患，降低了衛(wèi)生打掃頻次，減輕了保潔人員勞動(dòng)量；三是減少了粉塵無(wú)組織排放，有利于大氣環(huán)境的改善，具有良好的社會(huì)效益。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行的環(huán)保要求，1座1200MW的火力發(fā)電廠的環(huán)保除塵設(shè)施（擋風(fēng)墻、封閉式煤場(chǎng)、除塵器和噴淋等）投入為4000～8000萬(wàn)元，而采用化學(xué)抑塵劑抑制粉塵的年投資費(fèi)用為100萬(wàn)元，以機(jī)組壽命約25年計(jì)算，再加檢修和維護(hù)費(fèi)用，采用化學(xué)抑塵劑將比傳統(tǒng)除塵投入減少50%～70%，節(jié)約費(fèi)用2000～6000萬(wàn)元，而且更加環(huán)保，時(shí)效更長(zhǎng)，效果更好，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

5 存在的問(wèn)題及推廣應(yīng)用前景

5.1 存在的問(wèn)題

抑塵劑投用后需要10～30min的漸變過(guò)渡生效期，不能立即見(jiàn)效；皮帶機(jī)頭尾部滾筒、電機(jī)、落煤筒、清掃器等處比棧橋中部粉塵濃度高1～2倍，碎煤機(jī)出口處粉塵濃度高3～4倍；抑塵劑投用后可以有效抑制皮帶機(jī)上層輸煤過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵，但對(duì)下層回程段皮帶無(wú)法起效；抑塵劑投用后，煤的濕度和粘度增大，容易發(fā)生堵煤和粘煤。因此試驗(yàn)中，當(dāng)來(lái)煤含水量大于6%時(shí)，采用最少藥量噴灑；當(dāng)來(lái)煤含水量大于10%（雨季），停止抑塵劑投用：抑塵劑投用后，可以保持25d左右的有效期，大風(fēng)和干燥天氣會(huì)加快抑塵劑揮發(fā)。

5.2 應(yīng)用推廣前景

采用化學(xué)抑塵劑抑制輸煤系統(tǒng)的粉塵研究取得顯著效果，滿足我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，接近國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。采用化學(xué)抑塵劑抑制粉塵的方法是從源頭上主動(dòng)地控制電廠卸、輸、儲(chǔ)煤等過(guò)程中生產(chǎn)的粉塵，是一種理念先進(jìn)、工藝簡(jiǎn)單、使用方便的先進(jìn)粉塵治理方法，成本低，效果顯著，具有廣泛應(yīng)用推廣前景，可以應(yīng)用在電廠輸煤、除灰和脫硫等多個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，也可以應(yīng)用在其他行業(yè)粉塵治理以及道路揚(yáng)塵治理中，不但效果良好，成本低廉，且具有巨大的社會(huì)效益。

6 結(jié)語(yǔ)

目前采用化學(xué)抑塵劑抑制輸煤系統(tǒng)粉塵在河津發(fā)電分公司已運(yùn)營(yíng)2年，已有多家單位到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考察，其中平頂山姚孟電廠、內(nèi)蒙古伊鼎公司和河津市環(huán)保局均已采用此項(xiàng)產(chǎn)品技術(shù)，效果顯著。