摘要：燃煤電廠終端灰?guī)焓菑S區(qū)內(nèi)揚(yáng)塵污染的主要源頭之一, 而干灰散裝過程中的揚(yáng)塵現(xiàn)象是造成庫區(qū)粉煤灰污染最主要的原因。干灰散裝揚(yáng)塵污染不但是影響全廠安全文明生產(chǎn)的頑疾之一, 也是職業(yè)衛(wèi)生中造成粉塵危害的重災(zāi)區(qū)。通過深入分析干灰散裝機(jī)的工作過程和原理, 從散裝機(jī)的設(shè)計(jì)、設(shè)備、運(yùn)行等方面探討了造成揚(yáng)塵現(xiàn)象的各種原因, 設(shè)計(jì)方面的原因有:配套的除塵器或抽塵風(fēng)機(jī)容量過小, 氣體處理能力不足, 與卸灰機(jī)最大落灰量不匹配;散裝機(jī)進(jìn)料管與收塵套管之間徑向間隙不合理;散裝機(jī)落灰管軸向布置尺寸不合理;散裝接頭外錐面設(shè)計(jì)不合理。設(shè)備方面的原因有:除塵器實(shí)際風(fēng)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求;散裝機(jī)進(jìn)料管和收塵管之間的空隙無法有效保持;灰車料位測(cè)量及控制系統(tǒng)故障。運(yùn)行方面的原因有:散裝機(jī)落灰量超出合理范圍;操作人員責(zé)任心不強(qiáng);設(shè)備維護(hù)不及時(shí)。針對(duì)上述問題提出了相應(yīng)的對(duì)策措施。

關(guān)鍵詞：灰?guī)?散裝;揚(yáng)塵;原因;對(duì)策;

0 引言

燃煤電廠廠區(qū)內(nèi)的粉煤灰污染不僅會(huì)影響廠區(qū)環(huán)境, 也會(huì)影響現(xiàn)場電氣開關(guān)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械等設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行, 還是職業(yè)衛(wèi)生中造成粉塵危害的重災(zāi)區(qū)。造成廠區(qū)內(nèi)揚(yáng)塵污染的主要源頭之一就是終端灰?guī)?。灰?guī)靺^(qū)常見的揚(yáng)塵污染現(xiàn)象有三種:一個(gè)是庫頂除塵器濾袋破損造成的冒灰現(xiàn)象, 二是庫區(qū)管道、閥門泄漏造成的冒灰現(xiàn)象, 三是干灰散裝過程中的揚(yáng)塵現(xiàn)象。這三種揚(yáng)塵污染現(xiàn)象中, 濾袋破損和管道、閥門泄漏出現(xiàn)的幾率較低且易于處理。而干灰散裝揚(yáng)塵現(xiàn)象不但在日常生產(chǎn)過程中頻繁發(fā)生, 且難于控制和治理, 是造成庫區(qū)粉煤灰污染的主要原因。

1 干灰散裝機(jī)工作過程和原理

干灰散裝是指利用干灰散裝機(jī)把終端灰?guī)焓占姆勖夯曳盅b到粉煤灰罐車的過程。干灰散裝機(jī)主要由升降機(jī)構(gòu)、落灰管、收塵套管、散裝頭、除塵器 (排塵風(fēng)機(jī)) 等部分組成。干灰散裝作業(yè)時(shí), 先將粉煤灰罐車駛進(jìn)作業(yè)區(qū), 使貯料罐進(jìn)料口位于散裝頭的正下方, 散裝頭下部落灰管與收塵套管是可伸縮的軟管, 借助升降機(jī)構(gòu)可完成散裝頭的下降和上升動(dòng)作, 以適應(yīng)不同高度運(yùn)灰車的裝卸工作。

散裝機(jī)一般具備自動(dòng)控制功能, 可按預(yù)設(shè)程序完成卸灰作業(yè)。首先啟動(dòng)升降裝置, 將散裝頭下落到貯料罐進(jìn)料口上方, 接著啟動(dòng)布袋除塵器和卸灰機(jī)?；?guī)靸?nèi)的粉煤灰在自重作用下依次通過插板閥、卸灰機(jī)、進(jìn)料管落入粉煤灰車罐體 (如圖中粗箭頭所示) , 卸灰過程產(chǎn)生的揚(yáng)塵經(jīng)過落灰管與收塵套管之間的通道進(jìn)入布袋除塵器被除掉 (如圖中細(xì)箭頭所示) , 處理后的潔凈空氣從除塵器出風(fēng)口排出, 捕集的粉塵最終落入罐車。當(dāng)罐車料位達(dá)到指定位置后, 料位檢測(cè)裝置反饋給控制系統(tǒng)電信號(hào), 立即停運(yùn)卸灰機(jī), 延時(shí)停運(yùn)除塵器 (排塵風(fēng)機(jī)) , 并打開卷揚(yáng)電機(jī), 提升散裝頭。當(dāng)散裝頭接近預(yù)定位置時(shí), 關(guān)閉卷揚(yáng)電機(jī), 從而完成干灰的散裝作業(yè)。

2 干灰散裝揚(yáng)塵原因分析

2.1 設(shè)計(jì)方面的原因

(1) 配套的除塵器或抽塵風(fēng)機(jī)容量過小, 氣體處理能力不足, 與卸灰機(jī)最大落灰量不匹配。當(dāng)灰罐車快速進(jìn)灰時(shí)罐體中溢出的氣流不能完全及時(shí)地進(jìn)入布袋除塵器, 正壓氣流裹挾大量粉塵向外散逸而造成嚴(yán)重的揚(yáng)塵現(xiàn)象。

(2) 散裝機(jī)進(jìn)料管與收塵套管之間徑向間隙不合理。落灰管與外套管間隙太小, 會(huì)導(dǎo)致除塵器入口風(fēng)道通流截面過小, 影響除塵器風(fēng)量。

(3) 散裝機(jī)落灰管軸向布置尺寸不合理。落灰管口延伸出錐形集塵罩尺寸太短, 在散裝過程中落灰管口下落的灰流與向上吸入集塵罩的氣流會(huì)發(fā)生對(duì)沖擾動(dòng)影響除塵效果, 導(dǎo)致裝車過程中產(chǎn)生較大的揚(yáng)塵現(xiàn)象。

(4) 散裝接頭外錐面設(shè)計(jì)不合理。圓錐形的散裝接頭增加了對(duì)罐車定位精度的要求, 很難保證散裝接頭錐面和汽車罐口之間嚴(yán)絲合縫。如果兩者之間存在縫隙, 會(huì)增加除塵器的漏風(fēng)量, 影響落灰區(qū)域負(fù)壓環(huán)境的建立, 從而影響到除塵器的收塵效果。

2.2 設(shè)備方面的原因

(1) 除塵器實(shí)際風(fēng)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

如除塵器存在入口風(fēng)管堵塞、濾袋糊袋、負(fù)壓風(fēng)機(jī)壓頭小而影響除塵器風(fēng)量時(shí), 灰罐車裝灰時(shí)溢出的含塵氣流就不能完全、及時(shí)進(jìn)入布袋除塵器, 散裝過程就會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵現(xiàn)象。

(2) 散裝機(jī)進(jìn)料管和收塵管之間的空隙無法有效保持。

由于部分散裝頭收塵管夾持箍剛度差、間距稀疏, 在吸塵風(fēng)機(jī)工作時(shí)柔性管壁瞬間被吸癟, 以致管壁緊貼在落灰管外壁上, 封閉了除塵器與灰罐之間的空氣通道, 灰車罐體內(nèi)的空氣無法順利進(jìn)入除塵器就會(huì)形成揚(yáng)塵現(xiàn)象。

(3) 灰車料位測(cè)量及控制系統(tǒng)故障。

當(dāng)罐車內(nèi)干灰已裝滿時(shí), 料位測(cè)量及控制系統(tǒng)未能及時(shí)發(fā)出停止給料的信號(hào), 造成灰罐內(nèi)的干灰溢出。

2.3 運(yùn)行方面的原因

(1) 散裝機(jī)落灰量超出合理范圍。

落灰量過大時(shí), 罐車內(nèi)被灰排擠的空氣就來不及進(jìn)入除塵器。尤其是散裝作業(yè)的開始階段, 如果罐車的入灰量過大, 一方面會(huì)將大量的空氣擠出罐體, 另一方面由于熱灰溫度較高, 會(huì)使罐車內(nèi)的空氣受熱體積膨脹。兩個(gè)作用疊加起來會(huì)使罐體內(nèi)空氣迅速排出罐口, 瞬間流量遠(yuǎn)超布袋除塵器或抽塵風(fēng)機(jī)的處理能力, 必然導(dǎo)致冒灰現(xiàn)象。

(2) 操作人員責(zé)任心不強(qiáng)。

協(xié)調(diào)管理運(yùn)行車輛時(shí), 灰車定位不準(zhǔn)確, 散裝頭和灰罐進(jìn)料口對(duì)接不嚴(yán)密;干灰散裝頭下部的膠墊、氣漲密封圈等密封設(shè)施未按操作規(guī)程使用, 起不到密封作用等。

(3) 設(shè)備維護(hù)不及時(shí)。

如除塵布袋堵塞、脈沖噴吹失效、收塵管破損或抽塵風(fēng)機(jī)葉輪磨損嚴(yán)重而導(dǎo)致的除塵性能下降等, 都會(huì)導(dǎo)致散裝機(jī)揚(yáng)塵現(xiàn)象。

3 干灰散裝揚(yáng)塵的對(duì)策措施

通過對(duì)干灰散裝揚(yáng)塵原因的具體分析可知, 防止揚(yáng)塵最關(guān)鍵的措施就是要使灰車罐體內(nèi)始終保持負(fù)壓, 確保散裝過程中產(chǎn)生的含塵空氣能全部進(jìn)入除塵器。圍繞這一核心, 建議從以下幾個(gè)方面采取措施來防止揚(yáng)塵現(xiàn)象的發(fā)生。

3.1 設(shè)計(jì)方面的對(duì)策措施

(1) 除塵器 (排塵風(fēng)機(jī)) 處理風(fēng)量要滿足要求。處理風(fēng)量主要考慮四個(gè)方面:一是考慮干灰從罐內(nèi)排擠出的空氣體積;二是考慮系統(tǒng)漏風(fēng);三是考慮空氣受熱膨脹造成的風(fēng)量急劇增加;四是要考慮足夠的余量, 以彌補(bǔ)除塵器濾袋透氣性下降、入口風(fēng)道積灰堵塞等造成的阻力增加等因素導(dǎo)致的流量下降。

(2) 散裝頭、收塵接口等可能泄漏環(huán)節(jié)應(yīng)設(shè)計(jì)可靠的密封裝置, 防止粉塵外溢。建議散裝頭下部使用半球形接合面, 以提高散裝頭對(duì)灰車罐口的適應(yīng)性, 或設(shè)計(jì)氣漲密封圈來保證結(jié)合處嚴(yán)密不漏。

(3) 散裝機(jī)落灰管與收塵套管之間要有足夠的徑向間隙, 保證除塵器與灰罐之間風(fēng)道暢通。建議徑向間隙不小于150mm, 且環(huán)形通道最窄處的截面積不小于除塵器入口管截面積。

(4) 落灰管口要適當(dāng)延伸出錐形集塵罩, 保證散裝過程中氣路和灰路有清晰的界線, 減少上行氣流對(duì)下落灰流的對(duì)沖擾動(dòng), 從而減少揚(yáng)塵。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn), 建議落灰管延伸出錐形罩的長度不小于80～100mm。

3.2 設(shè)備方面的對(duì)策措施

(1) 適當(dāng)縮小收塵套管夾持箍的間距, 防止吸塵風(fēng)機(jī)工作時(shí)將柔性管壁吸癟而貼附在落灰管外壁。也可以將收塵軟管改造為可伸縮移動(dòng)的剛性除塵套管, 不但能保證除塵效果, 還能大大提高除塵套管壽命。

(2) 用錐形鋼筒疊加伸縮管結(jié)構(gòu)取代原來的紡織品軟管做落灰管, 可以保證散裝頭的伸縮要求, 也能降低管體磨損, 提高落灰管壽命。

(3) 散裝頭下部采用球面設(shè)計(jì)來取代錐形結(jié)構(gòu), 可使散裝頭以任意角度與罐車的圓形進(jìn)料口無間隙接合。同時(shí), 放寬了對(duì)粉煤灰罐車定位精度要求, 也降低了操作人員散裝頭對(duì)位的難度。

(4) 測(cè)控裝置中, 采用隔膜壓力開關(guān)取代料位開關(guān)。由于壓力開關(guān)可抗靜電干擾, 能適粉灰塵環(huán)境, 因此可以保證灰車料位測(cè)量的準(zhǔn)確性, 也可以提高控制系統(tǒng)的可靠性。

3.3 運(yùn)行方面的對(duì)策措施

(1) 卸灰作業(yè)時(shí)停車入位要準(zhǔn)確, 散裝頭和灰車入料口要準(zhǔn)確對(duì)接, 不留縫隙。充分利用好散裝頭上的襯膠墊、氣漲密封圈等輔助密封設(shè)施, 保證連接處嚴(yán)密不漏。

(2) 控制落灰速度在合理范圍。在散裝機(jī)啟動(dòng)初期, 要漸進(jìn)式加載卸灰機(jī)負(fù)荷或緩慢打開插板閥, 防止罐車內(nèi)空氣受熱膨脹急劇外排而造成的揚(yáng)塵現(xiàn)象;在停運(yùn)前也要提前控制落灰速度, 防止出現(xiàn)罐車溢灰、揚(yáng)塵現(xiàn)象。

(3) 加強(qiáng)散裝機(jī)的維護(hù)保養(yǎng), 及時(shí)處理除塵器布袋堵塞、脈沖噴吹失效等除塵器缺陷, 及時(shí)更換散裝機(jī)破損的伸縮軟管, 更換磨損嚴(yán)重的風(fēng)機(jī)葉輪等, 確保除塵系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4 結(jié)語

消除燃煤電廠終端灰?guī)斓姆蹓m污染, 對(duì)保證庫區(qū)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、促進(jìn)現(xiàn)場安全文明生產(chǎn)、減少員工職業(yè)病危害具有十分重要的意義。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、完善設(shè)備、規(guī)范運(yùn)行等措施, 是可以消除干灰散裝過程的揚(yáng)塵污染現(xiàn)象的。

(1) 優(yōu)化設(shè)計(jì)。

除塵器處理風(fēng)量與卸灰機(jī)落灰量要匹配, 在散裝頭、收塵接口等可能泄漏環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)可靠的密封裝置, 散裝機(jī)落灰管與收塵套管之間的軸向距離和徑向間隙要滿足收塵的要求。

(2) 完善設(shè)備。

用錐形鋼筒疊加伸縮管結(jié)構(gòu)落灰管取代紡織品軟管, 用球面散裝頭取代錐面散裝頭, 采用隔膜壓力開關(guān)取代料位開關(guān)等, 可以提高散裝機(jī)可靠性, 降低揚(yáng)塵出現(xiàn)的幾率。

(3) 規(guī)范運(yùn)行。

卸灰作業(yè)時(shí)散裝頭和灰車入料口對(duì)接要準(zhǔn)確, 散裝機(jī)啟停期間要適當(dāng)控制落灰速度, 發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題要及時(shí)消除。

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