鍋爐房輸煤系統除塵節能設計

文_鄭萌 中國市政工程華北設計研究總院有限公司

1 項目概述

固原市新建6×116MW循環流化床熱水鍋爐鍋爐房項目，本文具體介紹輸煤系統中干煤棚除塵，干煤棚漏煤孔處在漏煤過程中會產生大量的粉塵，超過粉塵最高允許排放濃度且造成煤粉的浪費。為了降低粉塵的排放濃度，需要增設除塵設備，以降低粉塵排放濃度，滿足環保排放指標≤100mg/m3。

2 輸煤系統

鍋爐房的輸煤系統中干煤棚用作堆煤，干煤棚里的煤通過落煤孔落到地下通煤通廊的皮帶上，通過皮帶運輸到碎煤機室，碎煤機將煤粉碎成更容易燃燒的小顆粒煤。輸煤系統流程如圖1。落煤孔在落煤過程中，會產生大量粉塵，超過粉塵排放濃度。需在漏煤孔處增設除塵罩除去粉塵，達到粉塵的排放標準。

圖1 輸煤系統圖

3 局部排風罩的選擇

局部排風系統是利用局部氣流直接在粉塵產生地點對其加以控制和捕集。結合現場布置情況，沒有足夠的空間采用密閉罩，根據現場位置以及工藝操作要求選擇傘形罩。排風罩布置情況如圖2。

圖2 傘形罩

本項目除塵點是布料機，布料機尺寸為300mm×400mm。傘形罩尺寸如下：

傘 形 罩 寬：A=300+0.4×500=500mm；傘 形 罩 長：B=400+0.4×500=600mm；傘形罩尺寸為500×600mm的矩形。

4 排風量的確定

式中L1—隨物料帶入的空氣量，m3/h；

L2—為使罩內形成一定的負壓，由不嚴密處吸入的空氣量，m3/h，按下式計算。

L2=3600FV0

式中F—密閉罩不嚴密處得縫隙面積，m2；

V0—密閉罩不嚴密處空氣速度，m/s。

根據供熱空調設計手冊，本項目受料點在皮帶機尾部，皮帶的角度60°，物料落差H=2m，皮帶運輸機寬度1000mm，確定L1=437.5m3/h，L2=2800m3/h，L=3237.5m3/h。

5 除塵器的選擇

由于本項目位置布置緊湊，沒有空間進行污泥的重復利用或者按照國家標準處理，故選用干式除塵器。干式除塵器包括機械式除塵器、袋式除塵器和電除塵器。

機械除塵器的凈化程度較粗且除塵效率低，本項目不選用。電除塵器適用于比電阻104～5×1010Ω·cm范圍內的粉塵。本項目粉塵為煤粉不滿足比電阻的要求，不選用電除塵器。

本項目選用袋式除塵器，袋式除塵器除塵效率高，對微細粉塵效率可達99%以上；適應性強；規格多樣，應用靈活。

本項目選擇二級能效布袋除塵器。根據風量計算及風管水力計算結果：袋式除塵器滿足風量12950m3/h、風壓5064.2Pa、凈化后粉塵量≤100mg/m3，選擇二級除塵效率的布袋除塵器。除塵器指標為，處理風量：15000m3/h、承受負壓6600Pa、入口濃度≤10g/m3。一級除塵器效率70%，一級除塵器效率99.9% 。

除塵器的效率：

凈化后粉塵量≤（100% -99.97%）×10g/m3=30mg/m3，滿足排放指標≤100mg/m3。

6 除塵風管設計

根據現場位置布置情況，選擇圓形風管。除塵風管尺寸的確定：

除塵風管的水力計算：

根據除塵器廠家要求：為滿足除塵效果，需保證最不利點風壓700Pa。通過天正軟件進行風管水力計算。已知風量情況下，通過控制風管的風速（干管6～14m/s，支管2～8m/s），反復迭代計算出滿足最不利點風壓要求。

通過天正軟件計算結果如表1。

表1 除塵風管水力計算結果

由表1最不利點末端壓力為996.23Pa，滿足最不利點700Pa的要求。

除塵風管水利計算簡圖如圖3。

7 結語

通過對落煤口布置除塵系統，降低粉塵的濃度，滿足排放指標≤100mg/m3。確定排風罩的形式及尺寸，確定除塵點的排風量。除塵風管的水力計算確定風管的管徑，除塵器的風壓。選用布袋除塵器，其除塵效率高，并滿足風量、風壓和除塵效率要求。