浅析火力发电厂燃料系统中粉尘的治理

谢鹏飞

摘要：电厂输煤系统的特点是站线较长。燃料进厂后，先后经过卸煤机械，给煤机械，皮带多段转运落料、破碎、筛分、犁煤等各种输煤设备进入原煤仓。在整个输送工艺过程中，伴随产生一次尘化气流。转运段落差、破碎设备鼓风量、落煤管与水平夹角、皮带速度等参数值越高，尘化强度就越大。一次尘化气流会把<200μm煤尘扬起，使局部空气尘化而形成尘源。尘源周边的空气被诱导、扰动而形成二次气流。二次气流将一次尘化气流向四周空气扩散、蔓延;充斥在作业现场，它们会长时间悬浮在空气中而不能沉降，甚至造成二次扬尘。输煤系统的这些特点和工况是造成输煤系统粉尘大的根本原因。同时由于设计、安装、使用和维护等方面的问题，致使输煤系统经常出现皮带跑偏、撒煤严重、系统漏泄点较多、除尘器投不上等方面的状况，加大廊道内粉尘的飞扬，严重威胁着人员健康和人身安全，同时也大大增加了现场的火灾隐患。

关键词：火力发电厂;输煤粉尘;治理;对策

1、粉尘治理的几种方式

1.1工艺防尘

在运煤系统设计中，运煤设备应考虑降低煤的落差，缓冲煤的降落速度，对落煤点、扬尘点进行有效的密封，如在落煤管加装缓冲滚筒、锁气器、回流管、全封闭导料槽、煤沟挡帘等。

1.2抑尘

抑尘就是依靠物理方法，将粘附在原煤上的粉尘仍控制在被输送的原煤上，使其不扩散或飞扬，是一种简单易行的除尘方法。抑尘的常用方法有以下两种：

1）喷水抑尘。含尘的煤遇到水增加湿份以后，能把粉尘微粒粘住使其不飞扬。另外空气中悬浮的粉尘，遇到细小的水滴，也会粘结在一起形成较大的颗粒下落。2）蒸汽抑尘。在煤流脱离皮带末端开始降落的地点，设置饱和蒸汽喷射环管，降低扬尘。

1.3吸尘（即除尘器）

降低输煤系统室内含尘量最常用的手段是吸尘。即在皮带机的导料槽处和煤仓间的原煤斗处设置机械除尘装置，以形成导料槽和原煤斗内的负压，抑制粉尘飞出。

2、常用除尘器结构及工作原理介绍

2.1袋式除尘器

袋式除尘器按照清灰方式分为：机械振打袋式除尘器、脉冲袋式除尘器、大气反吹袋式除尘器。

袋式除尘器是指利用纤维性滤袋作为过滤材料来达到分离含尘气体中粉尘的除尘设备。它的工作原理是粉尘通过滤布时产生的筛分、惯性、粘附、扩散和静电等作用而被捕集。滤袋材质是天然纤维、化学合成纤维、玻璃纤维、金属纤维或其他材料。

2.2湿式除尘器

湿式除尘器分为：文丘里水膜式除尘器和冲击式除尘器，其中冲击式除尘器包括多管冲击式除尘器和CCJ型冲击式除尘器。湿式除尘器有着工作稳定，不易堵，防潮能力强，运行维护工作少等优点。但也存在除尘效率偏低，无法收集干灰，占地面积大，消耗水量大，且泥浆处理比较困难等缺点。

2.3静电除尘器

火力发电厂输煤系统中应用的小型静电除尘器是近几年才兴起的一种新的技术设备，它对煤质的要求比较高。当选用静电除尘器时，煤尘性质应符合下列条件：1）煤尘比电阻应为104Ψ·cm～1012Ψ·cm;2）煤尘可燃基挥发应小于46%;3）煤尘初始浓度不应大于30g/m3;4）煤尘粒径为1μm。

静电除尘器除尘效率高，处理风量大，耗电省，无噪声，但用在输煤系统时收尘筒体容易积灰及容易因空气潮湿而产生高压爬电短路的问题。静电除尘器设备比较复杂，要求设备调运和安装以及维护管理水平高。对粉尘比电阻有一定要求，所以对粉尘有一定的选择性，不能使所有粉尘都获得很高的净化效率。

3、输煤系统粉尘治理方案

3.1碎煤机室粉尘治理

3.1.1碎煤机主要存在的问题

在整个输煤系统中，碎煤机室是粉尘污染最严重的地方。碎煤机运行过程中，鼓风量不能够得到很好的控制，再加上导料槽的密封性不是很好，导料槽出口会受到正压，使碎煤机出口部分有很多煤粉溢出，而且设备运行时会产生比较强烈的震动，使积淀在下面的煤粉产生二次扬尘。

3.1.2治理方案

碎煤机室的粉尘治理主要分为三步：①在碎煤机落料口的两侧增加一个阻风帘，对鼓风进行一定的控制;②在导料槽内部增加一个二级雾化喷头，弱化从鼓风器里带出的粉尘量;③改善灰水分离除尘器，使导料槽出口由正压转化为微负压。

3.2导料槽粉尘治理

3.2.1导料槽主要存在的问题

输煤系统上煤期间，原煤通过落煤管直接落到皮带胶面上，皮带以2.5m/s的速度输送，这个过程中，原煤在皮带上的高速冲击和转向会产生较多煤粉，使导料槽内部的气压较高，很多煤粉会从导料槽节缝间隙及导料槽出口位置喷出，造成扬尘。一般情况下是采用普通挡煤皮子固定在导料槽的两侧，但是因为挡煤皮子不能太宽的原因，不具有良好的弯折性，挡煤皮子与导料槽之间用胶带连接，贴合程度不好，在运行过程中还是容易出现漏粉和喷粉的现象。

3.2.2治理方案

①将分截式导料槽更换为全封闭式导料槽，全封闭式导料槽采用滑板与水平托辊结合的方式，只保留水平托辊，除去槽型托辊组，用滑板来支撑皮带。同时，将导料槽设计得宽一些，当皮带在跑偏的时候，不会对皮带和导料槽造成磨损，导料槽侧面和上部都采用钢板结构，形成一个密闭的传输通道。中间加设一个导流挡板，使从导料槽出来的煤能够集中落到皮带中部，减少煤与设备侧部之间的摩擦。导料槽内部每隔一段距离安装一个阻风帘（>3m），将大部分粉尘留在内部，减少扬尘。②在导料槽内部增加雾化喷头结合阻风帘，弱化导料槽内部带出的粉尘量。

3.3落料管的粉尘治理

3.3.1粉尘产生的原因

落料管是输煤皮带头部与导料槽之间的连接部分，从导料槽出来的物料会在落料管中运行一段时间，物料在落料管内部会经过多次的撞击和折射，物料之间也会相互冲撞和挤压，从落料管中出来就会造成比较严重的扬尘现象。

3.3.2治理方案

将落料管更换成流线型的落料管，落料管管壁用GNFG合金钢板，因为这用合金钢板具有阻力小、抗冲击力、使用时间长的特点。输煤皮带头部有一个漏斗，在这里安装一个导流装置，使物料以抛物线的形式落到皮带上，减少了冲击力，物料能够比较集中地落到皮带上，避免因为物料分散而产生较多粉尘，以此达到抑制部分粉尘产生的目的。

3.4输煤皮带跑偏治理

3.4.1输煤皮带跑偏的原因

导致输煤皮带跑偏的原因有多种：①输煤皮带的机架歪偏;②煤落到皮带上的时候不正，长时间的煤流冲击导致皮带跑偏;③皮带质量不佳，容易磨损、变形;④皮带调偏托辊结构老化，不能起到良好的调偏效果;⑤皮带的接头不正，皮带两侧的张力不均匀，导致皮带总是向张力较大的一侧偏。

3.4.2治理方案

针对输煤皮带不同情形的跑偏原因，采取不同的治理方案：①针对输煤皮带的机架歪偏的情况，必须重新调整滚筒位置，使滚筒之间相互平行，基线尽可能重合在一起;②针对煤落到皮带上不正的情况，需要在落料管下部和导料槽侧部安装一个导流板，使煤能够落在输煤皮带的中部位置;③针对皮带质量不好的情况，可以多进行调研，综合对比后再进行购买，以保证皮带的质量;④针对皮带调偏托辊结构老化的情况，可以选用强力纠偏器来代替老旧的调偏托辊;⑤调整皮带接头，均匀皮带张力。如果能够解决皮带跑偏问题，就可以提高设备在运输过程中的安全性和稳定性，降低设备维修所产生的费用，同时还能减少漏煤和漏粉的现象。

4、结束语

火力发电厂输煤系统中产生的粉尘，不仅对设备的使用年限和安全性造成影响，同时也会对工作人员的身体健康造成威胁，长期积粉也会加大火灾隐患，因此，必须要重视对输煤系统中的粉尘治理，降低扬尘，有效提高設备的工作效率。

参考文献：

[1] 许林，等.火力发电厂运煤转运系统粉尘治理措施[J].发电与空调，2013，34（6）：36-39.

（作者单位：神华国华孟津发电有限责任公司）