淺析火力發電廠燃料系統中粉塵的治理

謝鵬飛

摘要：電廠輸煤系統的特點是站線較長。燃料進廠后，先后經過卸煤機械，給煤機械，皮帶多段轉運落料、破碎、篩分、犁煤等各種輸煤設備進入原煤倉。在整個輸送工藝過程中，伴隨產生一次塵化氣流。轉運段落差、破碎設備鼓風量、落煤管與水平夾角、皮帶速度等參數值越高，塵化強度就越大。一次塵化氣流會把<200μm煤塵揚起，使局部空氣塵化而形成塵源。塵源周邊的空氣被誘導、擾動而形成二次氣流。二次氣流將一次塵化氣流向四周空氣擴散、蔓延;充斥在作業現場，它們會長時間懸浮在空氣中而不能沉降，甚至造成二次揚塵。輸煤系統的這些特點和工況是造成輸煤系統粉塵大的根本原因。同時由于設計、安裝、使用和維護等方面的問題，致使輸煤系統經常出現皮帶跑偏、撒煤嚴重、系統漏泄點較多、除塵器投不上等方面的狀況，加大廊道內粉塵的飛揚，嚴重威脅著人員健康和人身安全，同時也大大增加了現場的火災隱患。

關鍵詞：火力發電廠;輸煤粉塵;治理;對策

1、粉塵治理的幾種方式

1.1工藝防塵

在運煤系統設計中，運煤設備應考慮降低煤的落差，緩沖煤的降落速度，對落煤點、揚塵點進行有效的密封，如在落煤管加裝緩沖滾筒、鎖氣器、回流管、全封閉導料槽、煤溝擋簾等。

1.2抑塵

抑塵就是依靠物理方法，將粘附在原煤上的粉塵仍控制在被輸送的原煤上，使其不擴散或飛揚，是一種簡單易行的除塵方法。抑塵的常用方法有以下兩種：

1）噴水抑塵。含塵的煤遇到水增加濕份以后，能把粉塵微粒粘住使其不飛揚。另外空氣中懸浮的粉塵，遇到細小的水滴，也會粘結在一起形成較大的顆粒下落。2）蒸汽抑塵。在煤流脫離皮帶末端開始降落的地點，設置飽和蒸汽噴射環管，降低揚塵。

1.3吸塵（即除塵器）

降低輸煤系統室內含塵量最常用的手段是吸塵。即在皮帶機的導料槽處和煤倉間的原煤斗處設置機械除塵裝置，以形成導料槽和原煤斗內的負壓，抑制粉塵飛出。

2、常用除塵器結構及工作原理介紹

2.1袋式除塵器

袋式除塵器按照清灰方式分為：機械振打袋式除塵器、脈沖袋式除塵器、大氣反吹袋式除塵器。

袋式除塵器是指利用纖維性濾袋作為過濾材料來達到分離含塵氣體中粉塵的除塵設備。它的工作原理是粉塵通過濾布時產生的篩分、慣性、粘附、擴散和靜電等作用而被捕集。濾袋材質是天然纖維、化學合成纖維、玻璃纖維、金屬纖維或其他材料。

2.2濕式除塵器

濕式除塵器分為：文丘里水膜式除塵器和沖擊式除塵器，其中沖擊式除塵器包括多管沖擊式除塵器和CCJ型沖擊式除塵器。濕式除塵器有著工作穩定，不易堵，防潮能力強，運行維護工作少等優點。但也存在除塵效率偏低，無法收集干灰，占地面積大，消耗水量大，且泥漿處理比較困難等缺點。

2.3靜電除塵器

火力發電廠輸煤系統中應用的小型靜電除塵器是近幾年才興起的一種新的技術設備，它對煤質的要求比較高。當選用靜電除塵器時，煤塵性質應符合下列條件：1）煤塵比電阻應為104Ψ·cm～1012Ψ·cm;2）煤塵可燃基揮發應小于46%;3）煤塵初始濃度不應大于30g/m3;4）煤塵粒徑為1μm。

靜電除塵器除塵效率高，處理風量大，耗電省，無噪聲，但用在輸煤系統時收塵筒體容易積灰及容易因空氣潮濕而產生高壓爬電短路的問題。靜電除塵器設備比較復雜，要求設備調運和安裝以及維護管理水平高。對粉塵比電阻有一定要求，所以對粉塵有一定的選擇性，不能使所有粉塵都獲得很高的凈化效率。

3、輸煤系統粉塵治理方案

3.1碎煤機室粉塵治理

3.1.1碎煤機主要存在的問題

在整個輸煤系統中，碎煤機室是粉塵污染最嚴重的地方。碎煤機運行過程中，鼓風量不能夠得到很好的控制，再加上導料槽的密封性不是很好，導料槽出口會受到正壓，使碎煤機出口部分有很多煤粉溢出，而且設備運行時會產生比較強烈的震動，使積淀在下面的煤粉產生二次揚塵。

3.1.2治理方案

碎煤機室的粉塵治理主要分為三步：①在碎煤機落料口的兩側增加一個阻風簾，對鼓風進行一定的控制;②在導料槽內部增加一個二級霧化噴頭，弱化從鼓風器里帶出的粉塵量;③改善灰水分離除塵器，使導料槽出口由正壓轉化為微負壓。

3.2導料槽粉塵治理

3.2.1導料槽主要存在的問題

輸煤系統上煤期間，原煤通過落煤管直接落到皮帶膠面上，皮帶以2.5m/s的速度輸送，這個過程中，原煤在皮帶上的高速沖擊和轉向會產生較多煤粉，使導料槽內部的氣壓較高，很多煤粉會從導料槽節縫間隙及導料槽出口位置噴出，造成揚塵。一般情況下是采用普通擋煤皮子固定在導料槽的兩側，但是因為擋煤皮子不能太寬的原因，不具有良好的彎折性，擋煤皮子與導料槽之間用膠帶連接，貼合程度不好，在運行過程中還是容易出現漏粉和噴粉的現象。

3.2.2治理方案

①將分截式導料槽更換為全封閉式導料槽，全封閉式導料槽采用滑板與水平托輥結合的方式，只保留水平托輥，除去槽型托輥組，用滑板來支撐皮帶。同時，將導料槽設計得寬一些，當皮帶在跑偏的時候，不會對皮帶和導料槽造成磨損，導料槽側面和上部都采用鋼板結構，形成一個密閉的傳輸通道。中間加設一個導流擋板，使從導料槽出來的煤能夠集中落到皮帶中部，減少煤與設備側部之間的摩擦。導料槽內部每隔一段距離安裝一個阻風簾（>3m），將大部分粉塵留在內部，減少揚塵。②在導料槽內部增加霧化噴頭結合阻風簾，弱化導料槽內部帶出的粉塵量。

3.3落料管的粉塵治理

3.3.1粉塵產生的原因

落料管是輸煤皮帶頭部與導料槽之間的連接部分，從導料槽出來的物料會在落料管中運行一段時間，物料在落料管內部會經過多次的撞擊和折射，物料之間也會相互沖撞和擠壓，從落料管中出來就會造成比較嚴重的揚塵現象。

3.3.2治理方案

將落料管更換成流線型的落料管，落料管管壁用GNFG合金鋼板，因為這用合金鋼板具有阻力小、抗沖擊力、使用時間長的特點。輸煤皮帶頭部有一個漏斗，在這里安裝一個導流裝置，使物料以拋物線的形式落到皮帶上，減少了沖擊力，物料能夠比較集中地落到皮帶上，避免因為物料分散而產生較多粉塵，以此達到抑制部分粉塵產生的目的。

3.4輸煤皮帶跑偏治理

3.4.1輸煤皮帶跑偏的原因

導致輸煤皮帶跑偏的原因有多種：①輸煤皮帶的機架歪偏;②煤落到皮帶上的時候不正，長時間的煤流沖擊導致皮帶跑偏;③皮帶質量不佳，容易磨損、變形;④皮帶調偏托輥結構老化，不能起到良好的調偏效果;⑤皮帶的接頭不正，皮帶兩側的張力不均勻，導致皮帶總是向張力較大的一側偏。

3.4.2治理方案

針對輸煤皮帶不同情形的跑偏原因，采取不同的治理方案：①針對輸煤皮帶的機架歪偏的情況，必須重新調整滾筒位置，使滾筒之間相互平行，基線盡可能重合在一起;②針對煤落到皮帶上不正的情況，需要在落料管下部和導料槽側部安裝一個導流板，使煤能夠落在輸煤皮帶的中部位置;③針對皮帶質量不好的情況，可以多進行調研，綜合對比后再進行購買，以保證皮帶的質量;④針對皮帶調偏托輥結構老化的情況，可以選用強力糾偏器來代替老舊的調偏托輥;⑤調整皮帶接頭，均勻皮帶張力。如果能夠解決皮帶跑偏問題，就可以提高設備在運輸過程中的安全性和穩定性，降低設備維修所產生的費用，同時還能減少漏煤和漏粉的現象。

4、結束語

火力發電廠輸煤系統中產生的粉塵，不僅對設備的使用年限和安全性造成影響，同時也會對工作人員的身體健康造成威脅，長期積粉也會加大火災隱患，因此，必須要重視對輸煤系統中的粉塵治理，降低揚塵，有效提高設備的工作效率。

參考文獻：

[1] 許林，等.火力發電廠運煤轉運系統粉塵治理措施[J].發電與空調，2013，34（6）：36-39.

（作者單位：神華國華孟津發電有限責任公司）