摘要:燃煤電廠輸煤系統惡劣的工作環境,使大量粉塵污染嚴重影響工作和周圍環境,而輸煤皮帶轉運點作為輸煤系統的一部分,是產生粉塵的重要環節,我們應采取有效措施加強控制。本文通過分析輸煤皮帶轉運點粉塵產生的原理及影響因素,針對幾種防塵技術及設備的性能進行對比,并就應用與推廣中應注意的問題進行探討。
關鍵詞:輸煤皮帶 轉運點 粉塵 防塵技術
1 輸煤皮帶轉運點粉塵產生的原理及影響因素
1.1 誘導風是產生粉塵的主要因素。原煤從一條皮帶上經落煤管倒運到另一條皮帶時,原煤運行時有一初速度,進入落煤管后,初速度得到加速,下落過程的同時攜帶了大量的誘導風進入。在落煤管的上半部份,管內還處于負壓狀態,當煤到落煤管的下半部時,變成正壓,此時誘導風與原煤中的細粉塵相互作用,形成塵氣,帶到下一條皮帶的導料槽內,使導料槽內形成一定的正壓,從各個漏點向外飄逸。
1.2 皮帶上原煤輸送量越大,其原煤下落時所攜帶的誘導風就越大。
1.3 落煤管的傾斜角度越接近于垂直,原煤在落煤管內的下落速度越快,其所攜帶的誘導風就越大。
1.4 落煤管的截面尺寸越大,煤下落時所攜帶的誘導風越大。
1.5 原煤的粒度越細越干,其與誘導風相互混合的越好,所造成的粉塵污染越嚴重。
1.6 落煤管下部的導料槽越嚴密,槽內越處于正壓,向外飄逸的越多(只要導料槽內為正壓,就必然從各漏點或出口處向外飄逸粉塵)。
2 防塵技術及設備性能對比
2.1 荷電除塵 荷電除塵技術在處理電阻率為106-1013Ω.m粉塵時有較高的除塵效率,當電阻率小于106Ω.m和大于1013Ω.m時,除塵效率都會降低。原煤的比電阻值經過針板法、平行圓板法和同心圓法測定后的電阻率都在2×1014Ω.m以上,所以荷電除塵技術在輸煤系統上不宜采用。已采用的應注意兩個問題:①是失去異極性電荷或未被捕集的煤塵會重新返回氣流,而造成二次污染;②是受到荷電作用后的煤塵更容易沉附于肺泡和支氣管中,對人體的危害更大。
2.2 布袋除塵 布袋除塵技術是采用過濾裝置捕集粉塵,具有較高的除塵效率,適用于干物料的過濾除塵輸煤系統的粉塵治理,因原煤自身含有內在水分和外在水分,采用布袋除塵設備后,含有水分的粉塵很容易吸附在濾料內和粘附在濾料的表面上,不論是對濾料加熱振打、脈沖反吹都難以將吸附到濾料中的粉塵去除掉,久之除塵系統阻力加大,只能頻繁地更換濾料,增加檢修和運行成本,所以該技術一般不適合用在輸煤皮帶轉運點處的粉塵治理上。
2.3 水霧除塵 水霧噴淋和蒸汽捕集技術是在導料槽內安裝高壓噴嘴,使之噴出的水霧或蒸汽作用在粉塵上,將粉塵加濕或將粉塵吸附在水滴表面,使之增加質量,在重力作用下被捕集下來。此技術的缺點是:①浪費水資源;②增加溫度后需要烘干,浪費能源,增加成本;③增大導料槽內的正壓。
2.4 濕式除塵 濕式除塵技術與布袋除塵技術都是在導料槽上布置幾個吸管,使槽內形成一定的負壓,將抽吸的含塵氣體經過除塵器凈化后對空排放。由于凈化裝置的不同,所取得的效果也是不一樣的。濕式除塵器的種類較多,其除塵效率也較高,因其使用的場地和方法的不同,用在輸煤皮帶轉運點上粉塵治理的除塵器,應選擇除塵效率高,運行成本低,免維護,操作簡單的濕式旋流除塵器,該種除塵器已在多家電廠使用,效果很好。
3 應用與推廣中應注意的問題
3.1 設計上應解決的根本問題 近年來,雖然越來越多的電廠通過在輸煤皮帶轉運點上采用控制誘導風、降低水平流速等方法消除了導料槽出口噴粉的問題,但是基本上都是經老廠改造后完成的。由于治理煤塵的設計規程中并沒有提到控制誘導風,電力設計院在最初設計時,只能按規程規定的方法來計算誘導風,根據算出的誘導風量選擇除塵器,不能“違規設計”。另外,控制誘導風需更改落煤管或導料槽的結構,這又超出了粉塵治理設計人員的設計范圍。因為按電力設計院的分工,導料槽等是由輸煤組設計的,而粉塵治理是由暖通組設計的,暖通組只有選擇除塵器、風機和設計抽風管路等權力,無權更改輸煤組的設計。輸煤組認為他們的職責就是按時按量地將煤送給鍋爐,至于污染問題不由他們考慮,他們也不想更改已成形的導料槽常規設計,結果只能是各自我行我素,不管新建或擴建電廠,設計院仍按常規設計,用戶在投產后不久因污染嚴重就把嶄新的設備或拆或改或報廢,損失慘重。粗略估算一下歷年來全國花在電廠煤塵治理上的費用已上億元之多,而這種浪費仍在繼續。
3.2 控制“吸入性粉塵”的必要性及控制標準 電力行業現行的粉塵控制標準均沒有對粉塵粒徑提出控制要求,使得傳統的噴水、噴蒸汽等能有效抑制飛揚的粉塵(可見粉塵),但不能降低吸入性粉塵的方法一直延用至今。而由于表面上原本作業環境狀況已得到改善,更加使人們疏于防范危險粉塵的存在。因此,在治理粉塵時,不宜采用噴水法而應盡可能采用能將吸入性粉塵排向室外的除塵法。另外,現階段開展分級除塵效率的測定及分析方法的研究,以及對“吸人性粉塵”的測定和危害評價方法的研究也顯得尤為重要。
3.3 進一步攻克難點 隨著燃煤電廠輸煤系統作業場所粉塵治理的要求進一步提高,對部分場所的產塵點進行治理,只是解決方法之一,還應從燃料進廠到進入鍋爐燃燒、貯藏、運輸過程中所有可能產生粉塵的場所整體考慮,使輸煤系統粉塵治理形成一個完整的體系,并從根本上解決吸入性粉塵的污染問題,以促進電力工業的持續發展。
4 結論
4.1 導料槽出口噴粉問題不能通過加大抽風量或更換除塵器來解決,必須降低導料槽出口處的水平風速,才能使誘導風全部進入除塵器,防止因慣性噴出導料槽。
4.2 降低導料槽出口處的水平風速可用增大導料槽斷面、多點抽風或控制誘導風量等方法。但對于老廠改造而言,增大導料槽斷面往往受到高度及空間等限制;而當一個導料槽上設置多個落煤管,即采用多點抽風法時,又會把不落煤的備用管上口的空氣抽下來,因此,最好的方法是改造導料槽控制誘導風量。
4.3 對吸入性粉塵的治理,不宜采用簡單的噴水方法,而應采用能將吸入性粉塵排向室外的負壓除塵法。
4.4 由可控制誘導風的導料槽及高效多級濕式旋流除塵器組成的輸煤轉運點負壓除塵裝置,在多家電廠的實際應用中獲得了良好的除塵效果,同樣也適用于煤礦、冶金、焦化等有輸煤系統的行業。其除塵原理對水泥廠、碎石廠及礦山等存在粉塵污染的場所也有一定的參考價值,因此具有廣闊的應用前景。
參考文獻:
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