火电厂输煤系统降尘综合治理探讨

陈建民/大唐国际陡河发电厂

火电厂输煤系统降尘综合治理探讨

陈建民/大唐国际陡河发电厂

本文通过提出对陡河电厂输煤系统降尘综合治理的方案，探讨火电厂输煤系统如何进行降尘改造。重点从治理粉尘形成的源头考虑几个方面因素，形成改造方案。1是输煤煤仓间层利用水雾降尘，将起尘点用水雾压盖，吸附粉尘，从而减少地面粉尘堆积；2是对输煤系统现有导料槽进行改造，利用新型导料槽改变尘源处的压力、流速，即通过导料槽的增容降压作用，使含尘气流减速，降低粉煤尘的密度，相当于降低了皮带机导料槽出口的粉尘的质量浓度；3是在输煤皮带机尾部(转运站)尘源处安装由雾化喷咀组成的水喷雾除尘设备进行除尘，从而达到减少粉煤尘对廊道、栈桥的污染；4是翻车机室采用单流体高压喷雾降尘。

火电厂；输煤系统；综合；降尘

前言

输煤系统是燃煤电厂较恶劣的工作场所，燃煤火电厂的输煤系统在卸煤、碎煤及运转过程中产生大量的粉尘。粉尘污染严重影响工作场所和周围环境，不仅影响电厂的文明生产，并且直接影响到职工的身心健康。电厂要求对输煤系统的粉尘进行治理的呼声非常强烈，电厂领导对输煤系统的粉尘治理非常重视，职工对粉尘治理要求迫切。

陡河电厂的输煤系统是1975年建成投产的，输煤系统使用的除尘装置有：水浴除尘，多管冲击式除尘器，负压吸尘等，以上几种除尘器经多年运行效果均不理想，除尘效果低，对环境污染严重，输煤系统每天运行10～15h，粉尘严重超标，严重威胁输煤检修运行人员的身心健康。

一、输煤煤仓间层治理方案

1.对皮带机尾部导料槽进行整改，换装标准导料槽，延长导料槽长度、加装多道阻风帘，用以改变落料过程中的诱导风风向。并在导料槽内加装雾化喷头，用以吸附漂浮粉尘。

2.在皮带机头部加装滚刷式清扫装置，将返程皮带表面黏煤清除于皮带机头部，集中处理，使皮带沿线减少因皮带抖动产生的扬尘。并考虑在头尾滚筒扬尘部位增加喷雾降尘，控制粉尘产生的最严重部位。各犁煤器落料口护罩位置增加阻风帘，用以控制煤仓的返粉。

二、对输煤系统现有导料槽进行改造

1.导料槽结构对除尘效果的影响。由于导料槽的结构是影响除尘效果的主要因素，其因素包括导料槽的长度、入口和出口处的流通截面大小等。所以，这些主要因素便成为提高导料槽除尘效果的主要内容。导料槽除尘效果较差的原因主要是，输煤系统导料槽一直沿用DT75、DT62老式皮带机标准，防尘结构不够完整，导料槽高度低，不能对粉尘很好地起到增容降压作用，出口处防尘帘破损严重，粉尘毫无阻力地自由外扬。

2.选用新型抑尘导料槽，导料槽的前后端装有多道密封挡板和挡帘组成均压封尘降尘系统，使粉尘得到降压、减速、沉降，使较干净气流在导料槽出口流出。整个导料槽形成封闭式结构，当风尘涡流对导料槽形成冲击风压时，减少粉尘四溢扩散。

三、在输煤皮带机尾部(转运站)尘源处安装雾化喷咀

1.粉尘产生原因。

对皮带上煤过程进行了实地观察, 发现粉尘产生的原因主要有以下2点(粉尘产生部位如图1所示):

(1)皮带头部落料点为敞口设置, 燃煤在落向下一级皮带时因离心力产生扬尘；

(2)燃煤在倒运过程中因皮带头、尾部高差原因在倒煤槽中产生扬尘；

2.雾化喷嘴的设置。

皮带喷淋系统实现原理是: 喷淋除尘是利用喷头把压力水转换成雾罩，保证喷头的雾化效果和雾化角度，大大减少耗水量；用导料槽使尘源封闭，将尘源限制在一定的空间内，增加尘粒与水滴的碰撞几率和速度，提高除尘效率。使含尘气体的湿度增加，尘粒相互凝聚，体积增大而沉积到燃料表面，一起送至原煤仓，而达到消除粉尘，净化环境的目的。下面介绍如何利用皮带喷淋方法解决扬尘问题。

(1)在皮带头部落料点增加水平和垂直2 路水喷雾喷嘴, 抑制因煤流离心力而产生的扬尘。

(2)在倒料槽水平部分增加2组或3组水喷雾喷嘴, 抑制因落料高差而产生的扬尘。

3.喷淋系统装置组成：由水系统和控制系统组成。水系统由水源、水管路、阀门、过滤器和除尘喷头组成；控制系统由电磁阀、传感器、控制器等构成。

4.控制需求、控制逻辑的分析。

从控制方式来讲, 皮带各部位雾化喷嘴的投入可分为就地控制和程序控制两种控制方式。程序控制指的是运行人员在输煤程控操作员站上点击皮带喷淋系统“自动运行”按钮, 皮带喷淋设备根据皮带运行工况实现自动投入、退出功能。就地控制是通过就地控制箱内的硬接线回路实现的。下面介绍远方自动控制方式下皮带喷淋系统各项控制功能的实现。

(1)皮带头部落料点雾化喷嘴控制逻辑原理。如图3所示。在皮带喷淋系统就地控制箱上将控制方式开关切换为程序控制, 在操作员站点击皮带喷淋系统远方自动按钮后, 若此时皮带运行且输煤程控系统已检测到煤流信号且喷淋水水压正常, 则皮带头部喷淋电磁阀带电动作, 皮带头部雾化喷嘴开始喷水抑尘。为防止“断煤”假象并保证皮带停止后可继续维持一定时间的喷水, 控制回路增加“延时断”定时器, 定时30s。

(2)导料槽雾化喷嘴控制逻辑原理与皮带头部落料点雾化喷嘴控制逻辑相同。

5.导料槽与雾化喷咀配合运用，强化除尘效果。

为了取得较好的除尘效果，根据尘源产生的原因，采取在尘源处安装由雾化喷咀组成的除尘设备进行除尘。利用新型导料槽改变尘源处的压力、流速，即通过导料槽的增容降压作用，使含尘气流减速，降低粉煤尘的密度，相当于降低了皮带机导料槽出口的粉尘的质量浓度，并在导料槽出口处加装双层装软质挡尘帘。再利用安装在导料槽内的喷咀进行喷水雾化，水雾把扬起的粉尘覆盖，捕捉导料槽内的粉尘，最后使捕捉到的粉尘与皮带上的原煤一起送至原煤仓，达到清洁环境的目的。

四、翻车机室采用单流体高压喷雾降尘

1.翻车机室单流体高压喷雾降尘系统组成。

自控系统：由反冲洗过滤装置、增压装置、电动球阀、多功能水箱和高压自清洁螺旋喷头（简称：高压喷头）等组成。如图1所示。

2.降尘系统主要功能。

（1）系统根据现场不同的工况条件设置了三种工作模式：干煤、正常、湿煤；即针对煤粉比较干或比较容易起尘的煤粉（如新疆广汇煤等），采用高压力大流量长时间的除尘方式，针对一般不容易起尘的煤粉或因阴雨天导致煤粉比较湿的情况，采用短时间喷雾除尘的方式，介于两者之间的情况则采用适当延时喷雾的除尘方式，可以在保证除尘效果的同时尽可能减少水对煤粉的影响。

（2）系统还可根据现场具体的情况设置了多种控制模式，即根据正常使用和检修调试等情况设置自动模式和手动模式。

（3）当系统控制模式设置为自动模式时，系统可根据翻车机旋转角度自动选择翻车机处喷雾降尘的时间节点。

（4）当系统控制模式设置为手动模式时，系统可以根据现场的具体情况手动开关增压装置、打开或关闭水箱的进水阀门、排水阀门以及各个支路上的电动球阀对指定区域进行喷雾降尘。

（5）系统故障自动保护功能，即在极端情况下，如发生水箱缺水或管路缺水等情况下，系统将会自动停机，以避免增压泵、电机等设备损坏。

五、使用效果及评价结论

经过近两年的使用，我厂输煤系统除尘效果良好。实践证明，通过对发电厂输煤系统进行综合治理，现场降尘效果非常明显，能够满足国家规定的关于除尘的粉尘浓度标准的要求。单流体高压喷雾降尘系统结构简单，维护工作量小，降尘效果突出。

[1] 输煤设备检修工艺规程[S].大唐国际陡河发电厂.

[2] 电厂自动高压喷雾降尘装置说明书[S].郑州盖特信息技术有限公司.