火電廠(chǎng)輸煤系統(tǒng)粉塵治理措施

［摘 要］文章針對(duì)火電廠(chǎng)各輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)站中粉塵污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀，介紹了轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)粉塵的主要污染來(lái)源，并以某火電廠(chǎng)8 號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站為例分析了粉塵產(chǎn)生的原因，提出了火電廠(chǎng)粉塵綜合治理、改造的措施，并說(shuō)明了取得的成果，旨在為其他火電廠(chǎng)輸煤系統(tǒng)的粉塵治理提供參考。

［關(guān)鍵詞］火電廠(chǎng)；輸煤系統(tǒng)粉；粉塵治理

［中圖分類(lèi)號(hào)］TM621 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號(hào)］2095–6487（2024）09–0058–03

1 火電廠(chǎng)輸煤系統(tǒng)粉塵污染現(xiàn)狀

在火電廠(chǎng)的運(yùn)行過(guò)程中，輸煤系統(tǒng)作為煤炭加工與供應(yīng)的重要環(huán)節(jié)，其粉塵污染問(wèn)題尤為突出。其中，各輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)站更是成為粉塵污染的重災(zāi)區(qū)。轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)，粉塵主要來(lái)源于以下3 個(gè)方面。

（1）級(jí)皮帶落料口。在這個(gè)環(huán)節(jié)，煤炭從上級(jí)皮帶運(yùn)輸至下級(jí)皮帶時(shí)，由于落差和沖擊力的作用，會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵。這些粉塵在轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)空間相對(duì)開(kāi)放的環(huán)境下，極易擴(kuò)散到整個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站，對(duì)工作環(huán)境和人員健康造成嚴(yán)重影響。

（2）下級(jí)皮帶尾部導(dǎo)料槽。在這個(gè)區(qū)域，煤炭從上級(jí)皮帶卸下并經(jīng)過(guò)導(dǎo)料槽進(jìn)入下級(jí)皮帶。然而，在煤炭下落和撞擊過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵和誘導(dǎo)風(fēng)。

由于導(dǎo)料槽的密封性不佳，這些粉塵和誘導(dǎo)風(fēng)會(huì)從導(dǎo)料槽的縫隙和出口逸出，導(dǎo)致轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)粉塵濃度急劇上升。

（3）在煤炭運(yùn)輸過(guò)程中，由于操作不當(dāng)或設(shè)備故障等原因，煤炭可能會(huì)撒落到回程皮帶上。這些撒落的煤炭在回程皮帶和尾部改向滾筒之間受到擠壓和摩擦，逐漸粉碎成煤粉，進(jìn)一步加劇了粉塵污染的程度。

2 輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)粉塵產(chǎn)生的原因

火電廠(chǎng)輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)粉塵產(chǎn)生的原因多樣且復(fù)雜，現(xiàn)以某火電廠(chǎng)8 號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站為例，將粉塵產(chǎn)生的原因歸納如下。

（1）轉(zhuǎn)運(yùn)站落差大。在火電廠(chǎng)的輸煤系統(tǒng)中，煤炭通常需要通過(guò)多個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)行傳輸。每個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站都涉及煤炭從高處向低處的轉(zhuǎn)移過(guò)程。由于轉(zhuǎn)運(yùn)站的設(shè)計(jì)或布局原因，煤炭在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中通常存在顯著的落差。這種落差導(dǎo)致煤炭在下落過(guò)程中受到重力的影響，煤塊之間及煤塊與轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)備之間會(huì)發(fā)生相互碰撞和沖擊。當(dāng)煤塊高速下落并與底部或其他煤塊發(fā)生碰撞時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊力和氣流。這些沖擊力會(huì)導(dǎo)致煤塊破碎或碎裂成更小的顆粒，同時(shí)氣流也會(huì)將細(xì)小的煤塵顆粒揚(yáng)起。由于轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)的空間相對(duì)封閉，這些被揚(yáng)起的煤塵顆粒無(wú)法迅速擴(kuò)散到外部環(huán)境中，因此在轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)部形成高濃度的粉塵環(huán)境。

（2）原有導(dǎo)料槽容積偏小。當(dāng)煤炭從上游皮帶機(jī)頭部落煤斗經(jīng)過(guò)落煤管輸送至下游皮帶機(jī)時(shí)，由于導(dǎo)料槽容積不足，煤炭在導(dǎo)料槽內(nèi)的流動(dòng)受到限制，容易發(fā)生堵塞和堆積。這種堵塞和堆積不僅影響煤炭的正常傳輸，還會(huì)加劇粉塵的產(chǎn)生。具體而言，當(dāng)煤炭在導(dǎo)料槽內(nèi)流動(dòng)不暢時(shí)，煤塊之間及煤塊與導(dǎo)料槽壁之間的摩擦和碰撞會(huì)增加。這種摩擦和碰撞會(huì)導(dǎo)致煤塊破碎或碎裂成更小的顆粒，并產(chǎn)生氣流。氣流會(huì)將細(xì)小的煤塵顆粒揚(yáng)起，并在轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)擴(kuò)散。由于原有導(dǎo)料槽容積偏小，這些被揚(yáng)起的煤塵顆粒無(wú)法被有效地收集和排除，從而在轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)形成高濃度的粉塵環(huán)境。

（3）普通導(dǎo)料槽密封性能差。傳統(tǒng)的普通導(dǎo)料槽由于長(zhǎng)期磨損、變形或安裝不當(dāng)?shù)仍?，其密封條可能會(huì)出現(xiàn)老化、脫落或錯(cuò)位等現(xiàn)象，導(dǎo)致密封不嚴(yán)。

3 火電廠(chǎng)輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)站粉塵綜合治理措施

由于8 號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站具備顯著的高度落差，并配備了高速運(yùn)轉(zhuǎn)的碎煤機(jī)，導(dǎo)致了較嚴(yán)重的粉塵污染問(wèn)題，使其在眾多轉(zhuǎn)運(yùn)站中具有一定的代表性。因此，文章著重闡述針對(duì)該轉(zhuǎn)運(yùn)站所采取的粉塵綜合治理措施。

3.1 將直通落煤管改造為3D曲線(xiàn)落煤管

3D 曲線(xiàn)落煤管的設(shè)計(jì)充分考慮了物料流動(dòng)特性和空氣動(dòng)力學(xué)原理。通過(guò)優(yōu)化管道形狀和結(jié)構(gòu)，使得煤流能夠順暢地沿著曲線(xiàn)軌跡下落，減少了煤流與管壁的摩擦和碰撞。這種設(shè)計(jì)不僅減少了粉塵的產(chǎn)生，還有效提高了輸煤效率。在改造過(guò)程中，需要對(duì)現(xiàn)有的直通落煤管進(jìn)行勘查測(cè)量，以確保改造方案的準(zhǔn)確性。在施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作，確保每一個(gè)細(xì)節(jié)都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。改造完成后，3D 曲線(xiàn)落煤管的運(yùn)行效果顯著。相比之前，粉塵濃度明顯降低，煤流速度也更加穩(wěn)定。這不僅改善了工作環(huán)境，還降低了對(duì)設(shè)備的磨損，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。同時(shí)，由于改造后的落煤管具有更好的密封性能，也減少了粉塵泄漏的可能性。

3.2 將普通導(dǎo)料槽改造為全密封導(dǎo)料槽

傳統(tǒng)的普通導(dǎo)料槽在輸煤過(guò)程中，由于設(shè)計(jì)上的不足和密封性的欠缺，通常會(huì)造成大量的粉塵外泄。這些泄漏的粉塵不僅污染了工作環(huán)境，還會(huì)隨風(fēng)飄散到更遠(yuǎn)的區(qū)域，對(duì)周邊環(huán)境造成不良影響。此外，粉塵的長(zhǎng)期積累還可能對(duì)設(shè)備造成腐蝕，影響設(shè)備的使用壽命。

全密封導(dǎo)料槽的設(shè)計(jì)理念在于通過(guò)增強(qiáng)導(dǎo)料槽的密封性，從根本上解決粉塵泄漏的問(wèn)題。其采用高強(qiáng)度耐磨材料制作，具有優(yōu)異的抗沖擊和耐磨性能，能夠抵御物料在傳輸過(guò)程中的沖擊和摩擦。還需配備密封裝置，防止物料在傳輸過(guò)程中外泄。

在導(dǎo)向槽的側(cè)面處，使用了兩層防溢出的裙板（裙板、裙腳兩層）。內(nèi)外2 層結(jié)構(gòu)由聚合物PU+NR 一次固化形成。裙板和傳動(dòng)帶之間的連接部位采用了“J”形的設(shè)計(jì)，確保了在各種角的摩擦中，裙板和傳動(dòng)帶具有良好的耐磨性；裙耳與皮帶接觸部分是一種半圓形狀結(jié)構(gòu)。防溢裙的長(zhǎng)度要與導(dǎo)料槽的長(zhǎng)度相配合，并且是一種不帶接縫的一體化結(jié)構(gòu)。

利用UHMW–PE 托盤(pán)機(jī)構(gòu)對(duì)輸送槽底部的輸送帶進(jìn)行持續(xù)支承，避免了輸送帶在輸送過(guò)程中呈“波浪形”而降低了封接效率。UHMW–PE 托盤(pán)具有高耐磨和自潤(rùn)滑特性，其長(zhǎng)期的使用壽命和可拆卸性，便于后期的維修。導(dǎo)料槽尾部裝置采用內(nèi)層阻燃海綿，外側(cè)為橡膠密封板，形成兩重密封，可有效地阻止灰塵和材料從尾槽溢出。

3.3 在導(dǎo)料槽上布置多道阻尼抑塵簾

在導(dǎo)料槽沉降段加裝多道阻尼抑塵簾可以降低導(dǎo)料槽內(nèi)部的風(fēng)速并有效吸附粉塵，從而達(dá)到抑塵和降塵效果。這種阻尼抑塵簾的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面。

（1）阻尼抑塵簾由復(fù)合降塵簾及檢修殼體組成，其中復(fù)合降塵簾由多道布置的降塵簾條構(gòu)成。這種多道布置的設(shè)計(jì)充分利用了流體力學(xué)原理，當(dāng)直線(xiàn)運(yùn)行的誘導(dǎo)風(fēng)經(jīng)過(guò)這些降塵簾時(shí)，會(huì)形成渦流，有效消耗誘導(dǎo)風(fēng)能，進(jìn)而降低風(fēng)速。在這一過(guò)程中，粉塵顆粒因風(fēng)速降低而相互碰撞、吸附，最終實(shí)現(xiàn)沉降。

（2）降塵簾條的材料選擇也極具考究。采用高耐磨、柔性、抗沖擊、防撕裂、抗老化的柔性耐磨PVC 材質(zhì)，確保了簾條在長(zhǎng)期使用中能夠保持穩(wěn)定的性能和較長(zhǎng)的使用壽命。此外，簾條的直徑不小于6 mm。

（3）阻尼抑塵簾裝置采用快速拆卸設(shè)計(jì)，使得在需要維護(hù)或更換簾條時(shí)，操作人員能夠迅速完成拆卸和安裝工作，提高了工作效率。

3.4 導(dǎo)料槽上布置緩沖泄壓器

緩沖泄壓器的主要功能是通過(guò)其特殊的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)，對(duì)物料流進(jìn)行緩沖和調(diào)節(jié)，以減少物料在導(dǎo)料槽中的沖擊和振動(dòng)，從而確保物料能夠平穩(wěn)、連續(xù)地流動(dòng)。緩沖泄壓器可以安裝在導(dǎo)料槽的關(guān)鍵位置，如物料進(jìn)入口或出口處。當(dāng)物料通過(guò)緩沖泄壓器時(shí)，其內(nèi)部的緩沖元件可以吸收物料流動(dòng)產(chǎn)生的沖擊力，并將沖擊力轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如熱能或彈性勢(shì)能，從而減少對(duì)導(dǎo)料槽和設(shè)備的損害。緩沖泄壓器還可以根據(jù)物料特性和流量要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到最佳的緩沖效果，通過(guò)調(diào)整緩沖元件的參數(shù)或改變其結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物料流動(dòng)速度和流量的精確控制，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

3.5 在導(dǎo)料槽上布置循環(huán)回風(fēng)管

3.5.1 循環(huán)回風(fēng)管抑塵原理

循環(huán)回風(fēng)管利用負(fù)壓吸力原理來(lái)收集和處理粉塵。當(dāng)物料在導(dǎo)料槽內(nèi)流動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生粉塵。這些粉塵在負(fù)壓的作用下，被吸入循環(huán)回風(fēng)管內(nèi)。隨后，粉塵通過(guò)管道被輸送到集塵設(shè)備或凈化器中，經(jīng)過(guò)過(guò)濾和處理后，清潔的空氣被排放回工作環(huán)境，而收集的粉塵則可以進(jìn)行回收利用或妥善處理。

3.5.2 循環(huán)回風(fēng)管技術(shù)要求

（1）循環(huán)回風(fēng)管應(yīng)設(shè)在轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)中氣壓差異區(qū)域間，確?？諝饬魍?。

（2）布置時(shí)角度不小于45°，避免水平管道，內(nèi)壁光滑以防積煤。

（3）風(fēng)管截面可選圓形或方形，設(shè)觀(guān)察口和清洗口便于清理。

（4）風(fēng)管采用Q235 鋼板，內(nèi)外烤漆處理，漆膜均勻完整，減少煤粉粘附。

3.6 頭部護(hù)罩和導(dǎo)料槽出口布置筏式擋簾

傳統(tǒng)皮帶輸送機(jī)導(dǎo)料槽出口的橡膠密封簾易磨損老化，影響密封性能。而筏式擋簾采用耐磨、抗沖擊的剛性材料，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)“筏式”密封。該擋簾減小了出口出風(fēng)截面，提高了阻尼系數(shù)，降低了誘導(dǎo)風(fēng)量，優(yōu)化了轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的密封效果。

4 粉塵治理效果

該火電廠(chǎng)8 號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站粉塵治理效果顯著。目前，轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)的粉塵濃度已顯著降低至約4 mg/Nm3，遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，從而極大地改善了工作環(huán)境。此舉不僅減少了設(shè)備故障和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，提升了工作效率，而且顯著降低了日常運(yùn)行和設(shè)備維護(hù)成本。同時(shí)，由于粉塵污染的減少，也降低了衛(wèi)生維護(hù)費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益明顯。這次無(wú)動(dòng)力除塵系統(tǒng)的技術(shù)改造在實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)效益的同時(shí)，也為火電廠(chǎng)帶來(lái)了可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。該火電廠(chǎng)8 號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站粉塵治理經(jīng)濟(jì)效益見(jiàn)表1。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的提高，火電廠(chǎng)輸煤系統(tǒng)粉塵治理變得尤為關(guān)鍵。對(duì)輸煤設(shè)備實(shí)施抑塵控塵技術(shù)改造，不僅保障了人身和設(shè)備安全，降低了運(yùn)維成本，還帶來(lái)了較大的經(jīng)濟(jì)效益。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，在粉塵治理方面將會(huì)取得更大突破，從而推動(dòng)火電廠(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

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