火力發電廠輸煤系統粉塵的危害與除塵措施初探

摘 要：火力發電廠輸煤系統是火力發電的關鍵環節，隨著我國經濟的發展，對電力的需求也日益增加，而火力發電在我國發電總量中占據主導地位，但火力發電輸煤系統會產生大量粉塵，其對人體和環境的危害嚴重，因此本文對火力發電廠輸煤系統粉塵的危害、抑塵和除塵措施進行研究具有重要的意義。

關鍵詞：火力發電廠；輸煤系統；粉塵；危害；除塵措施

火力發電廠輸煤系統是指將原煤按一定的要求輸送到鍋爐原煤斗的機械輸送系統，是火力發電的關鍵環節。火力發電廠輸煤系統一般是從煤運進廠內，然后將煤輸送到鍋爐的原煤斗的過程。主要包括：來煤稱量、煤的受卸、貯存、運輸、破碎、計量、配倉等多個環節。而在諸多輸送系統的環節中，都會伴隨著大量粉塵等的出現，這些粉塵是以10%以下游離的二氧化硅為主的固體微粒，對人體和環境危害較大。粉塵污染不僅會危及職工的工作環境，還會給電氣設備帶來安全隱患，因此對火力發電廠輸煤系統粉塵的危害與除塵措施的研究具有重要的意義。

1 輸煤系統粉塵的產生與危害

1.1 輸煤系統粉塵的產生

輸煤系統粉塵的產生發生在多個環節：煤的受卸是將煤從運煤工具卸到儲煤的地點，這個環節由于卸車機和翻車機等將燃煤傾卸速度快，煤塊互相撞擊，容易造成揚塵；煤的貯存是指將煤混合存貯到煤場，以調節來煤的不均衡，從而調配鍋爐用煤的均衡性，此環節會用各種取料機取料來達到鍋爐用煤的標準，在取料過程中會出現大量煤塵；煤的運輸是指將受卸裝置、貯煤場中的原煤運到鍋爐原煤斗中的過程，此過程一般會用帶式輸送機將煤從高處卸落到下級，高速煤流和皮帶的抖動都會產生大量煤塵；煤的破碎是將原煤經過碎煤機破碎成適于鍋爐磨煤機制粉所需的粒度，但碎煤機工作時會使皮帶導料槽內產生高壓，從而使大量煤塵在碎煤機室擴散。同時，原煤的物理特性也與煤塵的產生有關，一般表面水分高于7%-8%時會使煤塵減少[1]。另外，輸煤系統設備密封不嚴也是煤塵產生的原因之一。

1.2 輸煤系統粉塵的危害

火電廠輸煤系統的粉塵一般以原煤塵為主，其粒徑一般小于45μm，它的主要成分是固定炭，與原煤相同。輸煤系統粉塵的危害一般分為兩個方面：第一是對人體的危害。人體對外部的粉塵雖然有自我防御的功能，但仍會對皮膚、呼吸道和肺等造成危害。粉塵首先要落在皮膚表面，它可以和細菌等相互作用引起皮炎等過敏性疾病。而被人體吸入的粉塵會經過呼吸道，作用于呼吸道黏膜，而使鼻腔分泌大量粘液來滯留粉塵，但會引起肥大性鼻炎。同時還引起咽炎、氣管炎等疾病的發生。粉塵經由呼吸道會在肺部沉積，引起肺纖維化，從而導致肺功能減退，影響職工的工作強度和生活質量。另外，煤塵中存在一些微量重金屬元素和放射性元素，對人體存在潛在危害，會引起白血病等重大疾病[2]。

第二是對環境的危害。火電廠輸煤系統排入大氣中的粉塵長時間聚集和漂浮在空中，會減弱太陽輻射，降低大氣的能見度，給空中的飛機和地面上的車輛帶來安全隱患。同時燃煤火電廠粉塵對土壤、水源也會造成污染，從而影響人類的生存的環境。此外，粉塵會導致電廠電氣設備出現故障，進而影響生產進度。

2 輸煤系統粉塵的除塵措施

2.1輸煤系統粉塵的抑塵措施

輸煤系統粉塵的抑塵措施一般采用水霧化抑塵，但火力發電廠不會以單一的水霧化抑塵的方式除塵，而是會采用水霧化抑塵和機械抽風除塵相結合的方式。水霧化抑塵技術主要是將水霧化成較小顆粒與塵埃顆粒發生碰撞、埃團在重吸附、凝結，形成的塵力作用下降落，從而達到過濾塵埃的目的。噴霧噴頭的選擇要適合粉煤塵，噴霧灑向煤的表面，使煤表面水分增加，從而減少煤塵飛揚的幾率。

水霧化抑塵系統的設置也非常關鍵，輸煤系統的環節中，在開放的場所翻車機室等卸料點設水霧化抑塵系統，這種方法簡單方便、節省資金；在碎煤機室、煤倉貯存間等設負壓除塵系統和水霧化抑塵系統，通過除塵器形成局部負壓過濾大量聚集的煤塵，然后將處理后的空氣排到室外。但是采用水霧化的方式只能抑塵，不能做到全面除塵，必須結合其他除塵系統[3]。

2.2輸煤系統粉塵的除塵措施

火電廠輸煤系統粉塵的機械除塵方式包括3類：靜電除塵、袋式除塵和濕式除塵。靜電除塵器是利用高壓電場使煙氣等氣體發生電離，在電場作用下空氣中的粉塵荷電，將粉塵從空氣中分離出來。其優點是耗能少，除塵效率高。但用于火電廠輸煤系統除塵時，一般受到粉塵溫度高、氣流分布不均勻、殼體密封不嚴和費用高等方面的影響。袋式除塵器是一種干式除塵裝置，其原理是利用纖維織物的濾袋過濾含塵氣體，含塵氣體中的粉塵由于比重較大而沉降落入灰斗，使粉塵被阻留，從而使氣體得到凈化。在用于火電廠輸煤系統除塵時，受到濾袋、濾料特性的限制，其占地面積較大、耗能較高。同時袋式除塵要注意防止燃燒和爆炸性氣體進入系統。濕式除塵器的原理是使含含塵氣體與水等液體密切接觸，利用粉塵和水的混合作用使二者能夠發生分離。濕式除塵器的成本較低，但在用于火電廠輸煤系統除塵時，若含塵氣體中有疏水氣體則效果不佳，其耗水量大、耗能高，除塵器中排出的泥漿要及時處理防止二次污染[4]。此外，若是新建火電廠，要從廠址、除塵系統與主體工程設計、實施和驗收要嚴格把關，做好環保方面的評價。對于老電廠按照國家標準執行，定期維護電氣設備和除塵系統，增強自我防護意識，加強安全管理，使粉塵的排放總量和濃度達到相關標準。

2.3 輸煤系統粉塵的防治策略

火電廠輸煤系統粉塵的防治除抑塵和除塵措施的保障外，還要做好其他方面的保障工作。首先，對燃料輸煤系統風險進行評估分析，除塵設備的操作人員要做好檢修和維護工作，防止漏灰漏粉，同時對除塵設備（靜電除塵器、濾袋除塵器和濕式除塵器）要進行技術改造和創新，提高除塵效率[5-6]；其次，嚴格按照國家標準對粉塵進行處理，嚴格控制粉塵排放總量和排放濃度，同時職工要佩戴專門的防護用具，增強自我保護的意識，部門領導要做好安全生產的宣傳工作，對于危害較大的場所盡可能減少人員操作，提高作業自動化水平。最后，嚴格工作程序和加強管理工作，員工要嚴格按照工作程序，在除塵處理后才能進行鍋爐檢修等工作，加強輸煤系統場所的管理工作（干灰堆放的及時噴淋、復土綠化、脫硫工程），提高粉煤灰的利用率（制磚、制水泥、作吸附材料、合成4A沸石等），節約用水，建立健全應急措施[7]。綜上所述，為做好輸煤系統除塵、防爆工作，確保火電廠生產安全，火電廠輸煤系統粉塵的綜合防治是最有效的。

3 結語

電力工業是我國國民經濟發展中最重要的基礎能源，隨著我國社會主義市場經濟的飛速發展，我國對電力能源的需求也將進一步增長。雖然核電和水力發電所占比重日益增加，但火力發電依然是在我國發電總量中占據主導地位，而且在相當長時間內這種現狀不會改變。同時火電廠輸煤系統排放的粉塵仍然會不斷增加，因此對粉塵的處理相關的除塵系統的改造、粉塵的防治策略和相關部門的監管仍需加強，同時提高粉煤灰資源化的程度，減輕粉塵排放、保護環境。

參考文獻：

[1]王軍.發電廠輸煤皮帶除塵系統的改造及其應用研究[J].化工管理，2013，8：74-75.

[2]周開洪.燃煤火電廠粉塵的危害及防治探究[J].技術與市場，2017，24（8）：335-336.

[3]余劍明，李麗.火電廠粉塵危害及其防治對策[J].廣東電力，1999，12（5）：32-34.

作者簡介：

叢深，出生于1985年，漢族，哈爾濱人，本科，助理工程師，研究方向：燃料集控運行 。endprint