摘要:本文對火電廠翻車機房、皮帶走廊、煤場、斗輪機裝卸煤等幾個揚塵部位進(jìn)行了系統(tǒng)分析，列出相關(guān)揚塵關(guān)鍵點，并根據(jù)各揚塵關(guān)鍵點的不同特點采取相應(yīng)的抑塵措施，從而達(dá)到節(jié)省有效資源和最大限度抑塵的目的。

關(guān)鍵詞:火電廠, 輸煤系統(tǒng), 揚塵原理, 粉塵治理

前言

“十五”期間，由于國民經(jīng)濟(jì)高速增長，電力需求十分強勁?；痣姀S總裝機容量由2000年的2.14億千瓦增加到2005年的3.91億千瓦，增長了0.83倍；火電廠機組耗煤量由2000年6.08億噸增加到2005年的11.1億噸，增長了0.83倍?；痣姀S機組耗煤總量占全國總耗煤的比例，由2000年50.5％到2005年的53.4％，增長了2.9個百分點。預(yù)計到“十一五”期末全國電站裝機容量達(dá)到7.8億千瓦，其中火電裝機容量達(dá)到5.6億千瓦，占全國總?cè)萘康?2.0%。

火電廠雖然是個產(chǎn)能大戶，但也是個污染大戶，其中粉塵污染的問題較為突出。火電廠的煤炭從進(jìn)廠到進(jìn)入鍋爐燃燒之前，要經(jīng)過一系列運輸和加工過程， 目前，在這個過程中基本沒有采取相應(yīng)的抑塵措施，輸煤系統(tǒng)在卸煤、碎煤及運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生大量的生產(chǎn)性粉塵，嚴(yán)重污染工作場所和周圍環(huán)境，并且使電氣設(shè)備絕緣水平下降，影響電廠的正常生產(chǎn)，同時造成煤炭資源的嚴(yán)重浪費。隨著國家環(huán)保要求和企業(yè)節(jié)能降耗需求的不斷加強，對火電廠輸煤系統(tǒng)粉塵進(jìn)行有效治理的呼聲日趨強烈。

1  輸煤系統(tǒng)流程及揚塵原理

火電廠的燃料進(jìn)廠后，先后經(jīng)過翻卸，給煤機械，皮帶多段轉(zhuǎn)運、破碎、篩分、犁煤等各種備煤設(shè)備進(jìn)入燃煤鍋爐原煤倉，如圖1所示。在整個輸送工藝過程中，伴隨產(chǎn)生一次塵化氣流，轉(zhuǎn)段落差、破碎設(shè)備鼓風(fēng)量，落煤管與水平夾角、皮帶速度等參數(shù)值越高，塵化強度就越大。一次塵化氣流會把<200um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(dǎo)、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(yè)現(xiàn)場。由于微塵中粒徑< 75um的占有相當(dāng)比例，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。綜上分析可知，該輸煤系統(tǒng)中的翻車機房、皮帶走廊、煤場、斗輪機裝卸煤等是幾個揚塵部位。

2  除塵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及作用原理

2．1 翻車機房的粉塵治理

2．1．1 翻車機房產(chǎn)生粉塵的原因

翻車機瞬間卸煤量大，落差大，煤塵產(chǎn)生較為集中，而且翻車機外形尺寸大，考慮到檢修、運行等諸多因素，無法也不允許將其完全封閉，故負(fù)壓除塵系統(tǒng)應(yīng)用非常困難。原有噴淋設(shè)備為左右各有一排噴嘴的配置系統(tǒng)，對粉塵抑制效果較差。翻車機是發(fā)電廠粉塵污染嚴(yán)重、治理難度比較大的重點場所。

2．1．2 翻車機房粉塵治理措施

根據(jù)翻車機房現(xiàn)場周圍環(huán)境以及翻車機工作過程及特點，翻車機采用立體水噴霧除塵系統(tǒng)取得了非常顯著的效果

（1）在翻車機本體頂部按一定間隔安裝兩排交錯布置的噴嘴，隨翻車機一起旋轉(zhuǎn)，作為動態(tài)跟蹤抑塵。該噴嘴待翻車機開始翻轉(zhuǎn)即噴，直至車廂旋轉(zhuǎn)到一定角度后自動停止。

（2）在翻車機左右兩側(cè)、出入口兩端按一定間隔各安裝上下兩排交錯布置的噴嘴，抑制卸煤時升騰而上的煤塵。該噴嘴待車廂旋轉(zhuǎn)到一定角度，開始向煤倉卸煤時噴，卸煤結(jié)束且待翻車機回轉(zhuǎn)過到一定角度后時即停。

（3）噴嘴運行采用PLC自動控制和手動控制。程序控制與翻車機運行連鎖，采集翻車機的旋轉(zhuǎn)位置傳感器、時間繼電器等信號，工作中不設(shè)操作和運行值班人員。每臺翻車機為一個獨立控制單元，每排噴嘴可以單獨啟停。翻車機作業(yè)時，按所設(shè)定的程序可不同時間先后投入、退出每排噴嘴，也可根據(jù)來煤含水份、顆粒大?。ㄆ饓m容易與否）等狀況，增減運行的噴嘴數(shù)量，噴嘴布置如圖2所示.

2．2破碎機的粉塵治理

2．2．1破碎機產(chǎn)生粉塵的原因

（１）原煤經(jīng)破碎，顆粒變小，是粉塵產(chǎn)生的內(nèi)因。
（２）碎煤機轉(zhuǎn)子鼓風(fēng)效應(yīng)產(chǎn)生的誘導(dǎo)。
（３）落煤管落差大產(chǎn)生的誘導(dǎo)。
（４）給料機出口（碎煤機進(jìn)口）不嚴(yán)密，給碎煤機產(chǎn)生誘導(dǎo)風(fēng)提供了外因。
（５）尾部滾筒積煤產(chǎn)生的粉塵。
（６）皮帶抖動大產(chǎn)生的粉塵。
（７）尾部緩沖托輥選型不好產(chǎn)生的噴粉。
（８）導(dǎo)料槽及擋簾密封不合理。

2．2．2破碎機粉塵治理措施

碎煤機出口產(chǎn)生粉塵的主要原因，是碎煤機轉(zhuǎn)子鼓風(fēng)效應(yīng)產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)和落煤管落差大產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)，其次是尾部緩沖托輥緩沖變形導(dǎo)料槽產(chǎn)生的氣隙，碎煤機和煤流產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)使導(dǎo)料槽正壓。若僅簡單地對導(dǎo)料槽進(jìn)行封堵，勢必造成導(dǎo)料槽正壓進(jìn)一步增大，最終從某一簿弱環(huán)節(jié)噴出，若僅考慮在導(dǎo)料槽出口加裝水噴霧，微小顆粒的粉塵能得到抑制，但誘導(dǎo)風(fēng)夾帶的較大顆粒無法消除。因此，在考慮粉塵治理方案時，要本著因勢利導(dǎo)的原則，多種方案并舉，進(jìn)行全方位的綜合治理。

（１）緩沖煤斗留有一定的封底煤，防止給料機和緩沖煤斗之間互相竄風(fēng)。
（２）給料機料槽密封帆布應(yīng)定期檢查，發(fā)現(xiàn)有破損應(yīng)及時更換。
（３）給料機料槽出口和碎煤機進(jìn)口結(jié)合處用帆布或膠布進(jìn)行全面密封。
（４）給料機觀察孔門做成密封型門。
（５）碎煤機進(jìn)出落煤管及其法蘭結(jié)合面進(jìn)行全面修補和封堵
（６）將原導(dǎo)料槽平蓋板拆除，改換成圓弧拱形蓋板，增大導(dǎo)料槽容積，緩解導(dǎo)料槽正壓，減少導(dǎo)料槽頂部積塵。
（７）延長導(dǎo)料槽長度，使氣流行程增長，利用風(fēng)壓風(fēng)速的自然衰減，達(dá)到粉塵自然沉降的效果。本次改造的皮帶機導(dǎo)料槽原長8m，現(xiàn)改造為14m。從治理實踐看，該方法效果最佳。
（8）將原彈簧板式緩沖托輥更換為固定支架的緩沖托輥。
（9）更換磨損嚴(yán)重的梳形托棍，減輕皮帶抖動。

2．3皮帶走廊粉塵治理

2．3．1皮帶機產(chǎn)生粉塵的原因

皮帶走廊產(chǎn)生粉塵的關(guān)鍵點有尾部落煤管、皮帶抖動、皮帶頭部落煤這幾個主要部位，原有噴淋設(shè)備并沒有對皮帶頭部落煤和皮帶抖動產(chǎn)生的粉塵采取措施只是在尾部落煤管簡單的加裝幾個噴嘴進(jìn)行單一的噴淋，沒有考慮到落煤時尾部落煤管由于落差大所產(chǎn)生的粉塵流，它能沖破水霧形成粉塵外溢。

2．3．2皮帶機粉塵治理措施

針對落煤管加裝擋塵簾和抑塵噴嘴，擋塵簾能隔斷粉塵流，再加裝噴嘴就能對尾部落煤管粉塵進(jìn)行有效抑制了。皮帶過長中間加裝潤濕噴嘴，皮帶頭部落煤加裝噴霧噴嘴，回程皮帶加裝清洗噴嘴。為實現(xiàn)無人值守，安裝噴淋自動控制系統(tǒng)。安裝完成后，粉塵得到明顯抑制，原煤只比原來多了百分之二的水量。

（1）噴淋自動控制系統(tǒng)概述

噴淋自動控制系統(tǒng)主要用于輸煤皮帶的粉塵治理,本系統(tǒng)采用先進(jìn)的自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)無人值守,自動控制噴嘴的噴淋時間,實現(xiàn)用最小水量達(dá)到粉塵處理最大化的目的,抑制粉塵的發(fā)生.

（2）控制原理

控制的核心是德國SIEMENS（西門子）PLC可編程控制器?？刂葡浣邮账谄мD(zhuǎn)動信號和料流信號（開關(guān)量），經(jīng)PLC按預(yù)先編好的程序發(fā)出開、關(guān)相應(yīng)電磁閥的指令，來實現(xiàn)自動噴淋的工藝要求?？刂葡湓O(shè)有控制方式轉(zhuǎn)換開關(guān)，通過該開關(guān)，可以選擇“手動”和“自動”控制方式。

2．4斗輪機的粉塵治理

2．4．1斗輪機產(chǎn)生粉塵的原因

目前，常規(guī)斗輪機一般不設(shè)置噴淋，在斗輪機堆煤或者取煤工作中煤粉飛揚。有的電廠對其進(jìn)行了改造，加裝了噴嘴，但由于水箱體積太小，頻繁加水操作復(fù)雜，極大的限制了噴嘴的數(shù)量。因此在斗輪機工作中，不能對起塵點進(jìn)行覆蓋，抑塵效果不太明顯。

2．4．2斗輪機粉塵治理措施

斗輪機粉塵治理采用供水卷盤，擺脫了水箱供水的限制，噴嘴數(shù)量不再受限。按照有效抑制所有起塵點設(shè)計，噴嘴布置如圖3所示，供水盤管的采用實現(xiàn)了動態(tài)加立體的噴淋，使現(xiàn)場工作環(huán)境得到了明顯的改善

2．5煤場的粉塵治理

2．5．1煤場產(chǎn)生粉塵的原因

儲煤場的粉塵主要是由于刮風(fēng)而引起的揚塵和斗輪機裝卸煤引起的揚塵。

2．5．2煤場粉塵治理措施

普遍采用的抑塵方法有以下幾種，一是全封閉室內(nèi)采用噴淋除塵，但造價最高。二是采用擋風(fēng)墻，缺點是造價高，夏天不能防止煤自燃。三是噴槍除塵，價格低，效果明顯，還能防止煤自燃，缺點就是風(fēng)比較大的時候覆蓋面受影響，如果采用擋風(fēng)墻加噴槍降塵效果會最佳。

選用噴槍降塵在設(shè)計中有一個前期投入的問題，如果選擇大型噴槍那么它的射程遠(yuǎn)覆蓋面積大，在相同煤場面積的情況下它所用的噴槍數(shù)目少，成本會比選擇小型噴槍低。但對于前期的選管、設(shè)計蓄水池、選泵就比小型噴槍所用的管子粗，蓄水池體積大，泵的功率大，因此在前期投入的成本是很高的，所以在這一對矛盾中選一個平衡點是非常重要的。在噴槍除塵中最重要的就是設(shè)計，既要考慮到前期投入又要考慮噴槍成本的降低。噴槍和擋風(fēng)墻相比成本投入低，但噴槍受風(fēng)力干擾比較大，影響射程。目前最好的措施就是，煤場噴淋外部加擋風(fēng)墻，這樣的效果是最佳的。

3  治理效果

通過采取上述綜合治理，大唐盤山電廠、岱海電廠、大唐托電翻車機房和皮帶走廊內(nèi)粉塵濃度控制在10mg/m3以下，煤的含水量增加1.5-3%。煤場在采用了斗輪機噴淋和煤場噴淋后，在作業(yè)期間也沒有較大的粉塵產(chǎn)生，整體環(huán)境得到了改善。

平圩發(fā)電有限責(zé)任公司應(yīng)用抑塵技術(shù)后，碎煤機出口處治理后粉塵濃度大大降低，該處的粉塵濃度由治理前的64.1mg/m3降到2.2mg/m3，低于國家規(guī)定的10mg/m3標(biāo)準(zhǔn)。粉塵得到了抑制，而煤的含水量總共增加0.8%。對煤的水分含量基本沒有影響。達(dá)到了既節(jié)約資源又最大限度抑制粉塵的目的。

4 結(jié)論

對火電廠揚塵部位進(jìn)行細(xì)化，分析其特征，找出揚塵關(guān)鍵點，采用相對應(yīng)的綜合有效的粉塵治理措施進(jìn)行抑塵，便能達(dá)到事半功倍抑塵效果，既節(jié)約資源又能夠最大限度抑制粉塵。

參考文獻(xiàn)

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