火電廠輸煤系統(tǒng)綜合控塵措施探討

馬運(yùn)通

摘 要：本文通過對煤塵的粒徑分類、粉塵的吸濕、附著和凝聚性等物理性質(zhì)的分析，探討了采用擴(kuò)容、沉降、微霧表面加濕降塵、負(fù)壓控塵、過濾等機(jī)理對煤塵進(jìn)行綜合控制。

關(guān)鍵詞：火電廠；綜合；控塵；措施

引言

火電廠運(yùn)煤系統(tǒng)粉塵控制，多年來沒有受到應(yīng)有的重視，在設(shè)計階段并沒有針對煤塵特性的有效設(shè)計，煤塵控制設(shè)計方案也往往缺乏針對性，只是簡單地根據(jù)一些數(shù)據(jù)和設(shè)計規(guī)定設(shè)置一些除塵器、噴水或噴霧裝置；從輸煤工藝及煤種變化來看，如CFB鍋爐運(yùn)煤系統(tǒng)燃料粒徑一般在0～6mm，增大了揚(yáng)塵的程度，使得除塵系統(tǒng)難以適應(yīng)這種變化，輸煤系統(tǒng)除塵效果不理想。輸煤系統(tǒng)是目前火電電廠中工作環(huán)境最為惡劣的場所，主要表現(xiàn)在室內(nèi)粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo)、工作場所地面和設(shè)備積塵，嚴(yán)重影響了火電廠安全文明生產(chǎn)，尤其是PM7.07以下的呼吸性粉塵，是導(dǎo)致運(yùn)行人員產(chǎn)生矽肺病的重要因素，同時，煤塵積塵和自燃也是運(yùn)煤系統(tǒng)火災(zāi)事故發(fā)生的主要原因。

1煤塵的理化特征

1.1粉塵的分散度和懸浮性

懸浮在生產(chǎn)場所空氣中的粉塵顆粒大小的百分比叫做分散度。就火電廠煤塵產(chǎn)生點(diǎn)情況來看，一般在運(yùn)煤走廊的生產(chǎn)環(huán)境空氣中的粉塵分散度較高。在煤塵控制中亦應(yīng)考慮粉塵分散度問題，需要重視運(yùn)煤走廊的粉塵控制。分散度低的粉塵，很容易發(fā)生降落；而分散度高的粉塵，不易降落。這是微細(xì)粉塵的一種物理特性，即所謂的懸浮性；在細(xì)微粉塵顆粒較高的環(huán)境，具備氣溶膠的特性，細(xì)微粉塵顆粒周圍還形成一層空氣薄膜，阻礙粉塵顆粒的凝聚，從而使此種粉塵在空氣中懸浮的時間更長。從另一角度分析，粉塵由于自身重量的關(guān)系，往往可以逐漸沉降。在無外界氣流等干擾因素的情況下，粉塵塵粒沉降情況大致上呈現(xiàn)以下三種狀態(tài)：加速度降落，幾乎不能較長時間在空氣中漂浮，其塵粒直徑多大于10μm；等速下降，在靜止的空氣中呈等速下降的狀態(tài)；降狀態(tài)，在靜止的空氣中，可以看作基本上是不降落的狀態(tài)。粉塵的沉降速度除了和塵粒的直徑大小、比重有密切關(guān)系以外，還和空氣的氣流速度、空氣的溫度有關(guān)。在生產(chǎn)環(huán)境中，能夠長時間懸浮的粉塵，不僅對作業(yè)工人身體健康產(chǎn)生較大影響，而且也是影響文明生產(chǎn)的重要因素。

1.2粉塵的吸濕、附著和凝聚性

粉塵顆粒的表面積和粉塵的分散度有著密切關(guān)系。分散度越高、粉塵的表面積越大，即相同重量的粉塵，分散度高的要比分散度低的表面積大很多倍，表面積大的粉塵自然接觸面大，因而其融解性、化學(xué)活性以及吸附能力也隨之增大。粉塵顆粒能否被液體潤濕和被潤濕的難易的性質(zhì)稱為粉塵的吸濕性。易被水潤濕的粉塵稱為親水性粉塵，反之稱為疏水性粉塵。煤塵則屬于中等親水性粉塵。分散度較低煤塵的親水性遠(yuǎn)大于高分散度的煤塵。粉塵顆粒與物體的貼附性質(zhì)稱為粉塵的附著性。塵粒之間貼附凝聚成粒子團(tuán)的性質(zhì)稱為粉塵的凝聚性，有些文獻(xiàn)也把附著性和凝聚性統(tǒng)稱為粉塵的粘性。對于親水性差的粉塵，則不宜采用濕式除塵方式，對附著性很強(qiáng)的粉塵，采用干式除塵器便容易堵塞，例如：附著性較強(qiáng)的煤塵如果采用布袋式除塵器，則會造成煤塵粘附在布袋上并難以清除，因而降低除塵效果。對于煤塵處理必須采取有針對性的辦法來解決，才能達(dá)到最佳的除塵效果[1]。

2.輸煤系統(tǒng)粉塵綜合防治措施

2.1針對煤塵機(jī)理采取的措施

綜合控塵系統(tǒng)的擴(kuò)容機(jī)理主要針對由于轉(zhuǎn)運(yùn)站落料點(diǎn)由于高差產(chǎn)生的誘導(dǎo)氣流，導(dǎo)致落料點(diǎn)的導(dǎo)料槽內(nèi)形成正壓經(jīng)導(dǎo)料槽擴(kuò)容后流速降低，從而有充足的時間進(jìn)行下一步抑塵處理。并且在循環(huán)管的作用下，部分高壓氣流返回處于負(fù)壓區(qū)的高處落料口，從而減小底部導(dǎo)料槽內(nèi)壓力。綜合控塵系統(tǒng)的沉降機(jī)理和表面加濕機(jī)理主要針對擴(kuò)容后流速較低的煤塵在微霧加濕的作用下，粒度較小的煤塵相互碰撞形成較大粉塵顆粒，在重力作用下逐漸下落并粘結(jié)在輸送的煤上或?qū)Я喜壑校瑥亩姑簤m不從導(dǎo)料槽縫隙中溢出。綜合控塵系統(tǒng)的負(fù)壓控塵和過濾機(jī)理主要是采用靜電除塵器，對導(dǎo)料槽內(nèi)還處于正壓的含塵氣流進(jìn)行收集，在靜電除塵器將含塵氣體過濾后，排至室外。

2.2綜合控塵系統(tǒng)的組成

2.2.1輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)站采用3-DEM轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)技術(shù)

3-DEM轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用使流線型落料管內(nèi)物料流動規(guī)律化，避免物料之間相互撞擊產(chǎn)生粉塵，保證膠帶受料對中，避免膠帶受料不勻產(chǎn)生跑偏，減小對設(shè)備的沖擊破壞、降低噪音、避免物料阻塞、抑制粉塵的產(chǎn)生。安裝的彈簧感應(yīng)集流阻尼裝置和PU集流阻尼裝置，減少了誘導(dǎo)風(fēng)量，同時減小煤流對膠帶的直接沖擊，提高膠帶使用壽命。落料管上下采用柔性連接，振動的同時通過限位彈簧實(shí)現(xiàn)共振提高振動效率。防止積煤現(xiàn)象發(fā)生，杜絕堵煤現(xiàn)象。落料管的斷面通常采用圓形或者下部梯形。集流阻尼裝置是采用高耐磨沖擊具有良好彈性的聚氨酯彈性體模具成型的3-DEM集流阻尼裝置，保證物料的匯集輸送，切斷物料流動時產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)，抑制粉塵的產(chǎn)生。組合模塊化全密封（或雙密封）導(dǎo)料槽（包含落料點(diǎn)平衡支撐的緩沖床和粉塵控制無動力除塵單元）模塊化組合式全密封（或雙密封）導(dǎo)料槽密封解決通常使用的導(dǎo)料槽的密封問題，通過對導(dǎo)料槽進(jìn)行擴(kuò)容，使導(dǎo)料槽出口風(fēng)速降低，減少了導(dǎo)料槽出口的煤塵溢出，保證無動力除塵單元正常運(yùn)行[2]。

2.2.3擴(kuò)容密閉性導(dǎo)料槽（含耐磨擋簾）

導(dǎo)料槽的高度相比其要比原有導(dǎo)料槽高度高，因此具有較大的擴(kuò)容體積，能有效降低導(dǎo)料槽由于落煤造成的內(nèi)壓，并使大顆粒的煤塵在重力的作用下落在皮帶內(nèi)。導(dǎo)料槽設(shè)為密封式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)料槽兩側(cè)設(shè)置的夾板為雙層結(jié)構(gòu)，并和運(yùn)煤皮帶貼合嚴(yán)密，能有效杜絕落煤時煤塵從導(dǎo)料槽內(nèi)往外溢出的現(xiàn)象。多級擋塵簾的設(shè)置滿足將導(dǎo)料槽內(nèi)含塵氣流中的煤塵通過可調(diào)整的擋塵簾進(jìn)行遮擋的作用，以最大限度減少煤塵的外溢，并使含煤粉塵粘附在擋塵簾上，當(dāng)煤粉附著到一定程度后，隨著皮帶振動和煤粉的自重，從而自動掉入導(dǎo)料槽內(nèi)。擋塵簾材質(zhì)選用優(yōu)質(zhì)耐磨橡膠，具有使用耐磨，柔軟，韌性好的特點(diǎn)，以免由于接觸煤流的導(dǎo)致磨損太快。

結(jié)束語

火電廠輸煤系統(tǒng)從燃料進(jìn)場到進(jìn)入爐前煤倉的各個環(huán)節(jié)，都存在粉塵的危害，需要不斷采取新技術(shù)，進(jìn)行技術(shù)改造，提升輸煤系統(tǒng)粉塵污染的治理水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬宏，張洪偉，馬霞.火電廠輸煤系統(tǒng)綜合控塵措施探討[J].煤礦現(xiàn)代化，2018（05）：163-165.

[2]劉淑青. 火電廠輸煤皮帶粉塵產(chǎn)生原因分析及防塵措施研究[J]. 技術(shù)與市場， 2018（4）.