电厂输煤煤粉尘成因分析及防治措施

发布时间：2020-08-15

　　摘要：发电厂的输煤系统在工作过程产生大量的煤粉尘，为减少输煤煤粉尘对环境的污染，避免安全隐患，本文对电厂输煤系统扬尘治理的现状进行分析，探讨输煤系统扬尘的成因机理，最后对输煤系统抑尘和除尘措施阐述观点。

　　关键词：输煤系统;煤粉尘成因;防治措施;

　　前言

　　目前，中国火电厂发电燃烧原料仍以煤炭为主，火电机组占到全国发电机组总容量的72%。煤炭在被运送到锅炉燃烧之前，一般都要经历卸料、转运和筛分等过程，在此过程中会产生大量粉尘，治理难度较大，这是造成电厂粉尘污染最重要的原因。输煤系统产生的粉尘不仅会造成环境污染、影响工作场所卫生，甚至有可能引发火灾或爆炸。粉尘被吸入人体还容易引发各种疾病，严重影响电厂的安全文明生产，同时造成煤炭资源的严重浪费。近年来国家环保要求逐步提高，节能降耗需求日益增强，加强输煤系统粉尘的综合治理成为了一个亟待解决的研究课题。

　　一、电厂输煤系统煤粉扬尘成因的分析

　　从电厂输煤系统几个扬尘点分析。碎煤机室：碎煤机工作时，转子转动，冲击、挤压破碎煤块，碎煤机内扰动鼓风效应产生大量煤粉;碎煤机壳体长期被煤块击打，造成密封不严，煤粉尘泄漏。转运站：煤从上级皮带下落，下落速度快、冲击力大，产生大量细小煤尘，导料槽密封被冲击破坏，造成煤粉尘泄露。在汽车、火车卸煤设施中，燃煤倾倒直接冲击煤篦子或煤槽，导致周围的空气快速扰动，产生的煤粉尘四处飞扬，造成扬尘污染。根据电厂输煤系统的具体设计以及现场的实际运行情况分析，电厂输煤系统扬尘污染形成的主要原因是：燃煤本身所具有的物理特性。诱导风的作用。设备的密封性。

　　二、电厂输煤系统煤粉扬尘治理现状分析

　　电厂输煤系统是由皮带机输送系统、转运站、卸煤装置、储煤场、碎煤机室等几个部分构成的。在电厂转运站、碎煤机室以及卸煤装置等生产现场，煤粉尘污染还很严重，破坏了生产环境，给输煤现场工作人员的身体健康带来不利影响。从目前的实际情况看，输煤系统采取了防尘措施，对输煤系统煤粉尘起到一定的抑制作用，但没有有效解决。为了让防尘设备能够达到最佳的防尘和抑尘效果，还需要在现有基础上对输煤系统煤粉尘及其抑制方式进行全面深入的研究，设计科学合理有效的输煤系统煤粉尘抑制方案，根治煤粉扬尘问题。

　　三、电厂输煤系统煤粉尘防治措施

　　1.抑尘

　　抑尘的常用方法就是喷水，通过水分将燃煤上产生的粉尘控制下落，使其不发生扩散。由于粉尘的扩散与燃煤中的含水量有直接关系。经过研究得出，当燃煤表面的水分能够持续在8%-10%时，粉尘就能有效进行控制。所以通过对燃煤进行水喷雾加湿的办法，可以有效的进行抑尘，防止煤尘飞扬。在空气中悬浮的粉尘颗粒，遇到水滴后也会下落，起到粉尘治理的效果。使用最为广泛的方法就是直接向煤堆表面进行洒水，使用喷洒设备将水分散成小水滴，均匀的洒在煤堆的表面上，燃煤表面含水量增加会减少粉尘的产生。喷洒后也会增加空气中的湿度，可以是含尘气体中的粉尘颗粒凝聚后掉落在输煤皮带上或地面上，从而达到粉尘防治的目的。水喷洒只能做到抑尘和降尘，并没有对粉尘进行清除。这种方法便于实施、投资少、效果直观，所以在火电厂的储煤场地、堆取料机等地方通常都安装有水喷洒抑尘装置。同时也可作为在其他粉尘治理措施中的辅助部分使用。

　　2.尘

　　封尘就是把含有粉尘的气体与外部干净的气体进行隔离的措施，起到封锁尘源的作用。如果输煤皮带导煤槽密封不严，在设备运行中，导煤槽内部正压会将大量的粉尘从缝隙处溢出，造成环境污染。因此，在制定粉尘综合治理方案中，首先要彻底处理导煤槽渗漏的问题，提高设备的密封性。在带式输送机的机头、机尾一般都安装挡尘帘，可以有效防止粉尘的扩散。

　　3.吸尘

　　吸尘是输煤系统粉尘治理中最常用的方式，在导煤槽和煤仓间内安装除尘设备，通过机械抽风的方式将导煤槽和原煤仓内形成负压，可以防止粉尘溢出。通常使用的除尘器有多管冲击式除尘器、布袋除尘器以及静电除尘器等。除尘器将从尘源中抽取的含粉尘的气体进行过滤净化，达到国家标准后方可排放到大气中。制定输煤系统的除尘方案时，要综合考虑现场的实际情况，有针对性的采取不同的治理措施，最终达到粉尘治理的成效。密闭吸风式除尘器是目前在燃煤电厂中运用最为广泛的一种除尘技术。工作原理是将输煤系统中产生粉尘的区域密封起来，然后通过除尘管道将含粉尘的气体抽出，经过处理合格后排入大气中。按照除尘器依赖的动力不同，一般可以把密闭吸风式除尘设备分为湿式除尘器、过滤式除尘器以及静电除尘器。

　　4.曲线落煤管技术

　　曲线落煤管技术严格意义上属于无动力除尘理念上的延伸，并由“治标”转向“治本”。通过控制从头部漏斗落料至下级皮带尾部导料槽入口之间的煤流运动及形状，从源头减少诱导风量和粉尘的产生，减轻后续降尘和除尘的压力，含有“少产生就好治理”的理念。曲线落煤管系统主要由头部的漏斗及物料调节机构、中间的曲线落煤管、尾部的给料匙、落料管衬板4部分组成。以煤流的动态模拟仿真为手段，针对燃煤转运过程中粉尘产生的原因调节各处的煤流速度、煤束形状及流动路径，通过控制物料的流动，最大限度地减少浮尘的产生和减慢空气的流动速度。

　　5.干雾除尘技术

　　干雾除尘技术工作原理是将自来水经过微米级的精密水质过滤器过滤，然后送入主机内置式自动给水贮水箱，经高压泵从贮水箱内抽出。与空压机产生的高压气源分别通过管道送到孔径细小的雾化喷嘴中，喷嘴可产生大量的粒径在1-15阿的微细汽雾，充满整个空间。每一个喷嘴产生的水雾有效距离可达到3-5米。这些微小的水雾颗粒可以长时间的悬浮在空气中，水雾持续的扩散对空气中的潜热进行吸收，与空气中的粉尘颗粒进行融合，进而达到消除粉尘和降温、加湿的目的。

　　四、新型输煤防尘系统

　　1.工作原理

　　降低粉尘的浓度，使得排放的粉尘能够满足国家规定的标准。有效降低系统运行过程中的阻力，以便降低能耗。在封闭的环境下，拥有足够的风量处理能力，以便使得处于封闭环境下的输煤系统内部可以达到一定的负压，从而有效的防治系统内部粉尘的外泄。我国过去沿用的输煤系统设计，往往无法保证除尘器在实际运行过程中的风量达到或者超过系统内负压所需的风量，这也是造成工作场所粉尘污染较为严重的一个重要原因。新的除尘系统的通过采用高效湍流湿式除尘器，采用填料设计，正大气、液、固的三相接触，通过限位装置很好的解决了这一问题。其工作原理是：以除尘器的下端作为入口，使得粉尘经集尘罩和风道进入除尘塔，通过特殊的气流分流设计和喷液体，使得粉尘和液体面进行接触，通过多层单元格设计，将填充料进行均匀分布，于每个单元格上设置限位装置，使得填料在筛板上进行旋转和碰撞，及时更新液体填料面上的薄膜，从而有效的提高气体、液体和固体接触的面积和时间进而起到提升除尘效果的目的。除尘后的气体通过除雾装置脱水后经由风机排放到室外，除尘器的启动和停止以及淋水的供给全部实现了自动化，并且系统能够根据粉尘的在线监测值实现控制启动和停止。在风机的入口处设计有风量调节板，便于风量的控制。

　　2.效益分析

　　新型除尘系统的应用很好的满足了国家各项规定的要求，使得平均粉尘浓度降低到了3.5mg/m3。室外排放浓度为23mg/m3，满足电力标准，除尘效率为99.04%，除尘效率较高，且系统在运行过程中操作较为简便、故障率较低，能耗量也比较小。

　　结束语

　　综上所述，通过各种新型除尘技术的应用能够有效治理粉尘，促进电厂的安全生产。——论文作者：章志强 1李益 2何晓东 1

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