多措并舉治理輸煤系統(tǒng)粉塵污染

于春輝

【摘要】本文介紹了托克托電廠（下稱托電）輸煤系統(tǒng)主要采用的除塵方式，并闡述托電在治理輸煤系統(tǒng)粉塵污染中采取的有效措施，從而最大限度地減少現(xiàn)場粉塵量，降低粉塵污染，為創(chuàng)造健康無污染的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】粉塵污染；除塵器；干霧抑塵；自動(dòng)控制

引言

火力發(fā)電廠的輸煤系統(tǒng)是電力生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，原煤在裝卸和運(yùn)輸至發(fā)電機(jī)組原煤倉的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，這些粉塵不僅會(huì)對(duì)周圍工作人員身體健康造成極大的危害，而且還會(huì)給日常生產(chǎn)帶來極大的安全隱患，因此輸煤系統(tǒng)粉塵治理對(duì)火力大電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的意義。

1、托電輸煤系統(tǒng)主要采用的除塵方式簡介

托電輸煤系統(tǒng)主要采用以下兩種除塵方式：噴霧灑水除塵和密封抽風(fēng)除塵。

1.1 噴霧灑水除塵。噴霧灑水除塵方式的除塵原理是將水通過噴頭直接噴灑在原煤上，增加含塵氣體濕度，使粉塵顆粒聚集體積增大，從而沉降到原煤表面。托電的噴灑除塵系統(tǒng)控制方式是由料流開關(guān)檢測皮帶上的煤流信號(hào)，并將該煤流信號(hào)傳至PLC控制系統(tǒng)，由PLC控制系統(tǒng)控制噴淋電動(dòng)球閥的開、關(guān)來實(shí)現(xiàn)皮帶噴淋系統(tǒng)的自動(dòng)投、退功能的。在實(shí)際使用過程中存在以下問題：第一，料流開關(guān)現(xiàn)場使用可靠性差，其檢測煤流的連桿經(jīng)常會(huì)斷掉，導(dǎo)致無法檢測煤流信號(hào)。第二，噴灑水量不好控制，噴灑過多會(huì)造成原煤粘黏在落煤桶處導(dǎo)致落煤桶堵塞，影響輸煤皮帶正常上煤。過少又達(dá)不到除塵效果。第三，噴灑噴頭受除塵的水質(zhì)影響，水質(zhì)太差易造成噴頭堵塞，影響噴淋設(shè)備的正常投運(yùn)。

1.2密封抽風(fēng)除塵方式。密封抽風(fēng)除塵方式工作原理是將全部產(chǎn)塵作業(yè)點(diǎn)密封起來，經(jīng)輸塵管道將含塵空氣抽出，通過除塵設(shè)備處理后排入大氣。托電輸煤系統(tǒng)采用的密封抽風(fēng)除塵設(shè)備是JJDCC型多管沖擊式除塵器。

1.2.1 多管沖擊式除塵器工作原理。多管沖擊式除塵器是一種濕式除塵設(shè)備，主要用于抑制局部和分散揚(yáng)塵點(diǎn)的粉塵飛揚(yáng)，使含塵空氣就地凈化，消除污染，保護(hù)環(huán)境，可應(yīng)用于火力發(fā)電廠、煤場、冶金、礦山、鑄造、化工水泥廠等以及其它各類揚(yáng)塵點(diǎn)的除塵。

多管沖擊式除塵器的結(jié)構(gòu)分為上、下箱體的兩大部分，上箱體包括：進(jìn)、出風(fēng)口、擋灰板、聯(lián)箱、送風(fēng)管、噴頭、脫水器等；下箱體包括排水口、電磁閥、電磁推桿、水位控制儀、水位控制儀水槽、溢流管、進(jìn)水管、沖洗噴頭等組成。多管沖擊式除塵器下箱體內(nèi)的除塵器水位控制儀用于探測下箱體內(nèi)的水位，從而控制進(jìn)水管處電磁閥的開關(guān)，控制進(jìn)水管進(jìn)水與否。

多管沖擊式除塵器工作原理，含塵氣體由入口進(jìn)入后，較大的粉塵顆粒被擋灰板阻擋下落后被除掉，較小的粉塵顆粒隨著氣流一同進(jìn)入聯(lián)箱，這時(shí)含塵氣體經(jīng)過送風(fēng)管，以較高的速度從噴頭處噴出，沖擊液面撞擊起大量的泡沫和水滴，撞擊起大量的泡沫和水滴將含塵氣體中的粉塵顆粒吸附柱，以此達(dá)到凈化空氣的目的。凈化后的空氣在風(fēng)機(jī)的作用下，通過脫水器由出風(fēng)口排出。凈化后的氣體中所含有的水滴被脫水器除掉。

含塵氣體的整個(gè)除塵過程是在負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行的，而液面的高度是由溢流管和水位控制儀控制的。

凈化氣體用的水在使用一定的時(shí)間后，由于水中含有大量的粉塵而需更換，更換水時(shí)，由電動(dòng)推桿將排水口處的活塞提起，含有大量粉塵的污水經(jīng)排水口排出，當(dāng)污水基本排完后，水位控制儀控制設(shè)在進(jìn)水總管上的補(bǔ)水電磁閥開啟，水通過進(jìn)水管由設(shè)在除塵器箱體下部的沖洗噴嘴噴出，將箱體底部沖洗干凈，然后電動(dòng)推桿將活塞放下，排水口關(guān)閉；箱體內(nèi)的水面上升；待水面上升到除塵所需高度時(shí)，水位控制儀控制補(bǔ)水電磁閥關(guān)閉，讓水中斷，箱體內(nèi)多余的水由溢流管排出；此時(shí)除塵器可進(jìn)入工作狀態(tài)。

2、治理輸煤系統(tǒng)粉塵污染采取的措施

2.1 用干霧抑塵系統(tǒng)替代原噴霧灑水系統(tǒng)

2.1.1 干霧抑塵系統(tǒng)介紹。干霧抑塵裝置是利用干霧噴霧器產(chǎn)生的10?m以下的微細(xì)水霧顆粒（直徑10?m以下的霧稱干霧），使粉塵顆粒相互粘結(jié)、聚結(jié)增大，并在自身重力作用下沉降。

粉塵可以通過水粘結(jié)而聚結(jié)增大，但那些最細(xì)小的粉塵只有當(dāng)水滴很小（如干霧）或加入化學(xué)劑（如表面活性劑）減小水表面張力時(shí)才會(huì)聚結(jié)成團(tuán)。如果水霧顆粒直徑大于粉塵顆粒，那么粉塵僅隨水霧顆粒周圍氣流而運(yùn)動(dòng)，水霧顆粒和粉塵顆粒接觸很少或者根本沒有機(jī)會(huì)接觸，則達(dá)不到抑塵作用；如果水霧顆粒與粉塵顆粒大小接近，粉塵顆粒隨氣流運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)與水霧顆粒碰撞、接觸而粘結(jié)一起。水霧顆粒越小，聚結(jié)機(jī)率則越大，隨著聚結(jié)的粉塵團(tuán)變大加重，從而很容易降落。水霧對(duì)粉塵的“過濾”作用就形成了。托電將原傳統(tǒng)的噴霧灑水除塵系統(tǒng)改造為干霧抑塵系統(tǒng)。

2.1.2 與傳統(tǒng)噴霧灑水除塵方式對(duì)比優(yōu)勢。與傳統(tǒng)除塵方式對(duì)比：節(jié)電75%以上；與水噴淋比較，節(jié)水95%以上。經(jīng)濟(jì)效益（以5臺(tái)中細(xì)碎機(jī)及10條皮帶為例）

（1）節(jié)電：干霧抑塵比布袋除塵一年可節(jié)約電費(fèi)約67.58萬元。

（2）材料和備件的節(jié)約：布袋除塵一年消耗布袋12.375萬元，骨架5.6萬元，備件4萬元，管道維護(hù)5萬元，合計(jì)26.97萬元。

（3）物料耗失減少：由于干霧抑塵效果好，抑塵率達(dá)到98%以上，與布袋除塵相比，每月可多回收粉塵灰50噸以上，按照含鐵粉塵灰市場價(jià)300元/噸計(jì)算，年可多創(chuàng)效18萬元。

（4）合計(jì)節(jié)約：112.555萬元。

不受溫度，季節(jié)影響，節(jié)能節(jié)水，投資低，省維護(hù)。粉塵物料回收等優(yōu)勢明顯。相當(dāng)于在源頭制造人工降雨。為傳統(tǒng)耗水量的1/100-1/20。利用粉塵做凝結(jié)核實(shí)現(xiàn)高效沉降，防止污染源擴(kuò)散污染環(huán)境。

2.1.3 取消了除塵系統(tǒng)的煤流檢測料流開關(guān)。由于料流開關(guān)現(xiàn)場使用可靠性差，其檢測煤流的連桿經(jīng)常會(huì)斷掉，導(dǎo)致無法檢測煤流信號(hào)。所以取消了除塵系統(tǒng)中的料流開關(guān)，取而代之的是采用在PLC邏輯中判斷上一級(jí)皮帶電流適當(dāng)限值，即當(dāng)上一級(jí)皮帶的電機(jī)電流高于此限值時(shí)認(rèn)為皮帶已帶載，根據(jù)皮帶長度及皮帶速度，預(yù)算出相應(yīng)延時(shí)，由PLC發(fā)出相應(yīng)皮帶干霧抑塵裝置啟動(dòng)指令；當(dāng)上一級(jí)皮帶的電機(jī)電流低于此限值時(shí)認(rèn)為皮帶已不帶載，根據(jù)皮帶長度及皮帶速度，預(yù)算出相應(yīng)延時(shí)，由PLC發(fā)出相應(yīng)皮帶干霧抑塵裝置停止指令。

2.2 優(yōu)化密封抽風(fēng)除塵方式控制邏輯

2.2.1 托電皮帶除塵器邏輯優(yōu)化說明

（1）輸煤皮帶啟動(dòng)運(yùn)行后，除塵器也自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行，與皮帶進(jìn)行聯(lián)鎖，并同時(shí)進(jìn)行時(shí)間累計(jì)。

（2）輸煤皮帶停止運(yùn)行時(shí)與皮帶聯(lián)鎖除塵器要延時(shí)30分鐘后停止運(yùn)行，累計(jì)時(shí)間也同時(shí)停止進(jìn)行時(shí)間累計(jì)。

（3）如果時(shí)間累計(jì)停止時(shí)除塵器也要進(jìn)行排污處理。除塵器排污電動(dòng)推桿抬起，同時(shí)進(jìn)水電磁閥打開。排污電動(dòng)推桿抬起進(jìn)行時(shí)間累計(jì)5分鐘后電動(dòng)排污推桿落下。

（4）當(dāng)皮帶運(yùn)行累計(jì)時(shí)間為4小時(shí)，除塵器也要停止運(yùn)行。除塵器排污電動(dòng)推桿抬起，同時(shí)進(jìn)水電磁閥打開。排污電動(dòng)推桿抬起進(jìn)行時(shí)間累計(jì)5分鐘后電動(dòng)排污推桿落下。

2.2.2 托電梨煤器處除塵器邏輯優(yōu)化說明

（1）輸煤皮帶A或輸煤皮帶B啟動(dòng)運(yùn)行后，當(dāng)有A側(cè)犁煤器或B側(cè)犁煤器（必須A皮帶對(duì)應(yīng)A側(cè)犁煤器，B皮帶對(duì)應(yīng)B側(cè)犁煤器）當(dāng)有一側(cè)犁煤器落下時(shí)除塵器也自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行，與犁煤器進(jìn)行聯(lián)鎖，并進(jìn)行時(shí)間累計(jì)。

當(dāng)犁煤器抬起時(shí)除塵器停止進(jìn)行時(shí)間累計(jì)。

（2）輸煤兩條皮帶同時(shí)運(yùn)行時(shí)，有一側(cè)犁煤器落下時(shí)進(jìn)行時(shí)間累計(jì)，如果另一側(cè)也同時(shí)落下（兩條皮帶在同一倉兩犁煤器同時(shí)落下時(shí)）要以第一犁煤器落下為開始時(shí)間累計(jì)，以第二犁煤器抬起為終止時(shí)間累計(jì)。

（3）輸煤皮帶A或輸煤皮帶B停止運(yùn)行后，當(dāng)有A側(cè)犁煤器或B側(cè)犁煤器（必須A皮帶對(duì)應(yīng)A側(cè)犁煤器，B皮帶對(duì)應(yīng)B側(cè)犁煤器）皮帶上犁煤器落下，除塵器與犁煤器進(jìn)行聯(lián)鎖，不進(jìn)行時(shí)間累計(jì)。

（4）如果煤倉間兩條皮帶同時(shí)停止運(yùn)行時(shí)，煤倉間除塵器停止運(yùn)行，不進(jìn)行時(shí)間累計(jì)。除塵器停止每臺(tái)爐6臺(tái)除塵器逐一進(jìn)行排污處理。

（5）當(dāng)犁煤器運(yùn)行累計(jì)時(shí)間為4小時(shí)，除塵器停止運(yùn)行。除塵器排污電動(dòng)推桿抬起，同時(shí)進(jìn)水電磁閥打開。排污電動(dòng)推桿抬起進(jìn)行時(shí)間累計(jì)5分鐘后電動(dòng)排污推桿落下。

3、應(yīng)用情況

托電輸煤系統(tǒng)粉塵治理通過合理的改造和優(yōu)化使輸煤系統(tǒng)粉塵濃度達(dá)到了《電力行業(yè)勞動(dòng)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》中容許濃度值以下。從而最大限度地減少現(xiàn)場粉塵量，降低粉塵污染，為創(chuàng)造健康無污染的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4、結(jié)語

火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)粉塵治理需要結(jié)合粉塵特點(diǎn)采取不同的治理措施，在除塵系統(tǒng)選擇上要做到投資小，效率高，便于維護(hù)，各電廠也要結(jié)合自身輸煤系統(tǒng)的實(shí)際情況采取合適的除塵方式，最大限度地減少現(xiàn)場粉塵含量，降低粉塵污染，避免發(fā)生粉塵自然，爆炸現(xiàn)象，降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，創(chuàng)造健康無污染的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境。