輸煤皮帶機防偏導(dǎo)密閉料槽及水霧聯(lián)合除塵技術(shù)

寧 虎

（晉控電力同達熱電山西有限公司， 山西 大同 037000）

引言

煤炭通過運輸系統(tǒng)被運至電廠，然后被卸送至煤場妥善儲存，再經(jīng)過電廠的轉(zhuǎn)運及破碎分篩裝置獲取粒度適合的煤粒，再由轉(zhuǎn)運裝置將其送入燃煤鍋爐原煤倉，由此構(gòu)成了火電廠整個燃煤輸送系統(tǒng)。在整個燃煤輸送、配卸、轉(zhuǎn)運及破碎中會有大量粉塵產(chǎn)生，成為電廠污染粉塵最嚴重的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。本文根據(jù)存在于電廠整個燃煤輸送系統(tǒng)設(shè)計及運行中的煤塵污染問題，對控制產(chǎn)生粉塵的要素及特點進行了分析研究，提出粉塵防污優(yōu)化與實現(xiàn)的方法及措施，并設(shè)計制作了防偏導(dǎo)密閉料槽及水霧聯(lián)合除塵系統(tǒng)，實現(xiàn)了皮帶機輸送煤炭過程中的節(jié)能減排。

1 皮帶機輸煤系統(tǒng)粉塵化污染情況分析

電廠燃煤輸送系統(tǒng)污染粉塵的程度不但與燃煤含水的情況相關(guān)，還跟轉(zhuǎn)運設(shè)備、設(shè)計工藝、系統(tǒng)密封度等條件存在關(guān)系。系統(tǒng)中主要的揚塵場所包括煤場、地下的卸煤溝、轉(zhuǎn)運站、碎煤機房等地區(qū)，其中污染最為嚴重的是碎煤機房及卸煤溝[1]。

碎煤機房的粉塵污染嚴重，原煤在經(jīng)過碎煤機的碎破后，變成較小顆粒的煤粒，其表面所含水分有所減少，落煤管位于碎煤機出口處，落差較大，碎煤轉(zhuǎn)子鼓風(fēng)效應(yīng)產(chǎn)生誘導(dǎo)風(fēng)，會因碎煤機的進出口封密不嚴，使空氣在轉(zhuǎn)子受到鼓風(fēng)作用后流向皮帶式的導(dǎo)料槽，導(dǎo)致導(dǎo)料槽的內(nèi)壓增大，內(nèi)壓增大的程度跟落煤的高度，以及落煤管和輸送機之間的夾角大小相關(guān)；同時導(dǎo)料槽內(nèi)的容積較小，導(dǎo)致槽內(nèi)的壓力迅速增加，在誘導(dǎo)風(fēng)作用下大量的粉塵由導(dǎo)料槽密封不嚴的位置向外噴散[2]。

2 輸煤系統(tǒng)的防塵優(yōu)化設(shè)計

在實際施工作業(yè)時，輸煤處理系統(tǒng)常見的防塵方案包括電除塵及負壓式和布袋式除塵。通過電廠的實際運行情況可知，以上除塵辦法投資成本高、維修量大，在運行一段時間后，在環(huán)境濕度較大的情況下粉塵容易吸附在布袋或電極板的上面，不易清除，故而被電廠擱置。本文從預(yù)防出發(fā)，以科學(xué)治理為原則，對輸煤設(shè)備及導(dǎo)料槽等相關(guān)系統(tǒng)進行優(yōu)化改造，以達到有效減少粉塵的目的。

2.1 皮帶機的優(yōu)化配置

1）皮帶機驅(qū)動裝置驅(qū)動滾筒、改向滾筒、增面滾筒等用彩鋼板封閉，安裝檢查門，引風(fēng)管接入對應(yīng)除塵器吸風(fēng)管。原有除塵器吸風(fēng)管在導(dǎo)料槽內(nèi)入口加裝擋板，把一部分風(fēng)量分配到驅(qū)動裝置滾筒處。

2）煤倉間犁煤器料斗底部往下延伸。犁煤卸料時，攜塵氣流在料斗周圍形成渦流，消耗能量，粉塵逐漸沉降，氣流從料斗上翻的概率小。上部加裝交叉軟橡皮，以阻擋少量上翻的氣流。

3）在頭部滾筒與增面滾筒之間，加裝兩級自制聚氨酯清掃器清掃皮帶工作面煤面。清掃器支架及預(yù)壓彈簧采用現(xiàn)有頭部二道清掃器支架，并在清掃器前方安裝濕潤兼具沖洗功能的小流量噴嘴，起清洗濕潤皮帶、潤滑清掃器刮片的作用。在下部安裝水箱，污水就近排入地溝。

通過對驅(qū)動滾筒、改向滾筒、增面滾筒、拉緊滾筒、皮帶機伸縮裝置的封閉、除塵設(shè)施合理配備、除塵系統(tǒng)科學(xué)運行，使得現(xiàn)有的皮帶粉塵治理系統(tǒng)能夠很好地適應(yīng)來煤狀況[3-4]。

2.2 導(dǎo)料槽的具體結(jié)構(gòu)

導(dǎo)料槽被裝置于皮帶機末端的落料點，起到防止煤塊撒落的作用，同時可將煤塊在膠帶的中心快速進行堆積。需要導(dǎo)料槽具備充分的斷面及高度，導(dǎo)料槽的設(shè)計構(gòu)成主要分為長度、密封及截面等形式，如果煤流的落差高于4 m，選用普通導(dǎo)料槽則無法控制住由誘導(dǎo)風(fēng)帶動煤流而形成的大量粉塵[5]。

1）新型防偏密閉導(dǎo)料槽構(gòu)成。如果煤流形成的落差較大，需以普通矩形的導(dǎo)料槽為基礎(chǔ)設(shè)計制造新型的防偏密閉導(dǎo)料槽，具體結(jié)構(gòu)如下頁圖1 所示。圖1迷宮式的拱形截面擋煤皮防偏密閉導(dǎo)料槽，可達到有效減少粉塵污染的作用，其優(yōu)勢在于擴大容積、降低風(fēng)壓、水及煤粉不容易在拱形的頂端存積、易于現(xiàn)場的沖洗。

圖1 新型防騙密封導(dǎo)料槽

2）在對導(dǎo)料槽長度進行設(shè)計時，要對輸送機的帶寬和速度，以及落煤的具體高度進行充分考慮。落煤隨著落差增加，其導(dǎo)料槽中煤粉的速度也會增加，合理加大導(dǎo)料槽長度可以有效減少槽內(nèi)的壓力，使槽內(nèi)的煤粉速度降低，槽內(nèi)的煤粉就會自然降落，從而降低外噴的煤粉量[6]。

2.3 噴水式水霧的除塵處理

噴水除塵水霧系統(tǒng)的構(gòu)成包括閥門、噴嘴、管道、控制功能等，是通過高速的水霧運動同含塵的擴散形式運動氣體相互碰撞，水滴吸附塵粒不斷聚集后逐漸降落，而原煤的表層上由于含水量的增加，不再有粉塵飄散，以實現(xiàn)除塵的理想效果。試驗證明，在熱風(fēng)輸粉處理系統(tǒng)中，原煤每新增1%的水分，就會使鍋爐無煙煤燃燒的熱效率降低0.03%～0.04%，若在貧煤與煙煤燃燒時，熱效率會降低0.025%～0.040%；在直吹式的制粉處理系統(tǒng)中，原煤每新增1%的水分，就會使鍋爐的熱效率上升0.05%。如果原煤的含水率達到8%～10%時，就會有效降低轉(zhuǎn)運時煤所產(chǎn)生的粉塵量。如果原煤的含水率增加到12%時，就基本不會產(chǎn)生揚塵了。實踐證明，采用噴水式水霧處理除塵是一種效率高、投資少、維護簡單的有效方法，不會對鍋爐燃燒熱效率造成影響[7]。以下是這種降塵方法在設(shè)計時需要注意的事項：

1）噴嘴產(chǎn)生霧化的效果同其安裝的高度、出水的壓力、構(gòu)成的方式等密切相關(guān)。實踐證明，噴嘴安裝的理想位置是噴水扇面覆蓋皮帶寬度90%；最好將噴嘴水壓掌控在0.25～0.40 MPa，以確保霧化的最佳效果。

2）將皮帶機與控制系統(tǒng)裝置有效結(jié)合，實現(xiàn)皮帶機的噴水自動控制，即有煤的時候自動噴水，沒有煤的時候停止噴水，節(jié)約用水。

3）避免堵塞噴嘴。由于煤在運輸時含水量較大，降塵處理系統(tǒng)長時間沒有使用，造成噴嘴中進入粉塵，使噴嘴被堵塞。需要工作人員對降塵噴霧處理裝置進行定時開啟，以避免堵塞噴嘴。

3 結(jié)語

加強燃煤輸送系統(tǒng)的粉塵防污處理是電廠排污和節(jié)能綜合性治理的核心問題，是構(gòu)建節(jié)能、綠色產(chǎn)業(yè)的必要條件。本文從燃煤運輸系統(tǒng)中粉塵產(chǎn)生整個過程到實現(xiàn)對系統(tǒng)有效控制的方法措施進行了分析研究，通過對系統(tǒng)進行設(shè)計優(yōu)化、對設(shè)備進行合理配置，使電廠的運行生產(chǎn)更安全、更環(huán)保、更高效。