论文部分内容阅读
摘要：随着人们生活水平的提高，对生活环境的关注度也越来越高。近年来，我国相机出台了一系列法律法规，大力推行节能减排，绿色环保的社会理念。在火力发电厂生产过程中，涉及计到大量煤炭的运输，如果不能采取有效的措施对煤炭运输过程中进行治理，必然导致产生大量的粉尘污染，严重威胁着工作人员的身体健康。因此，研究分析火力发电厂输煤系统煤尘综合治理措施具有重要的现实意义。
关键词：火力发电厂;输煤系统;粉尘;综合治理
1、火力发电厂输煤系统粉尘治理防尘方式现状分析
1.1雾化喷水装置
该除尘方式优点是可以降低输煤系统现场空间的可视粉尘颗粒，处理部分肉眼可见的粉尘颗粒，但缺点是无法处理直径小于几微米的细小粉尘颗粒，而真正对人体危害大的恰恰正是这些肉眼不可见的微型颗粒，因此该除尘装置一般可作为辅助除尘方式进行应用。
1.2导流型落煤管处理粉尘方式
近几年国内相继有些电厂采用了从国外引进的导流型落煤管结构，希望从源头上抑制粉尘的产生，从而达到控制输煤系统空间粉尘浓度的目标。该处理方法优点是从源头上减少了煤下落过程中产生的诱导风量，相对的减少了产生煤尘的数量。缺点是因国内绝大多数电厂煤种情况比较复杂，煤种质量参差不齐，容易产生堵煤等现象。因此在控制输煤系统煤尘外抑方面，只是相对减轻煤尘外抑现象，无法真正的完全解決输煤系统粉尘外抑致使现场空间粉尘浓度超标问题，因此除尘效果并不理想。
1.3无动力除尘装置抑制粉尘方式
近年来，出于节能减排等方面的考虑，国内有些电厂相继采用了无动力除尘装置抑制粉尘外抑方式，该处理方式放弃了传统的除尘器，而是在导料槽上安装无动力除尘装置以达到除尘等效果。该装置的技术特点为两点：一是控制回流装置，二是阻尼装置。但因为并无外部动力（除尘器风机产生的吸力）进行处理，仅仅依靠回流管的有限处理风量无法有效解决粉尘问题。因此该除尘装置同导流型落煤管一样，治标不治本，只能缓解、减轻粉尘外抑现象，相对的降低现场空间粉尘浓度，并不能从根本上解决输煤系统现场空间粉尘浓度超标现象。
1.4安装除尘器以及加装导料槽抑制除尘方式
1.4.1扁布袋除尘器
扁布袋除尘器出现问题的原因：
设备比较复杂，维护量比较大。布袋积灰严重，特别是南方潮湿天气，除尘器易堵塞，振打装置及风机电机易出故障，维护量比较大。
1.4.2多管冲击式除尘器
多管冲击式除尘器问题原因分析：
多管冲击式除尘器采用定期排污方式，煤渣易在内部结块，堵塞进水管和排污管，电极管水位计不适用于污水系统，经多家电厂实际运行证明了该型式除尘器无法满足现场使用条件。
1.4.3静电除尘器
静电除尘器除尘效率高，但存在价格昂贵、设备比较娇贵等问题，在现场环境、气候等诸多因素影响下，容易产生故障，并存在安全隐患，在多家电厂出现爆炸或内部煤粉自燃导致烧皮带等安全事故（如珠海电厂、汕尾电厂、福建可门电厂等）。
1.4.4导料槽（主要结构为传统形式）
几种主要形式为传统结构导料槽、阻尼迷宫式导料槽、全封闭滑板导料槽，其中，传统结构形式导料槽主要是可以起到防止原煤洒落的作用，其它两种形式导料槽主要问题是安装费用较高以及设备出现故障时不容易更换等。
2、常见火力发电厂输煤系统煤尘治理措施
2.1水喷雾抑尘
所谓水喷雾抑尘，就是在输煤系统当中增设喷雾器，通过对燃煤进行喷雾洒水，提高燃煤的水分或者增加粉尘自身的湿度，实现粉尘的相互凝聚，自然沉积，从而达到抑尘、防尘的目的。采用该种方法的优点是操作简便、成本投入较低，缺点是很容易受到周围环境的影响。尤其是北方冬季性对寒冷，采用该方法很容易导致燃煤出现受水结冰现象，不利于火力发电厂的正常生产运营。
2.2密闭抽风除尘
现阶段，在火力发电厂应用最广泛的除尘技术就是密闭抽风除尘技术。基于较为密闭的空间内，通过在燃煤系统中设置专门的煤尘通道，利用强大的吸力将含有粉尘的空气抽出，经过设置的除尘器实现粉尘的过滤，最终达到降尘的目的。常见的密闭抽风除尘设备有过滤式除尘器、静电除尘器以及湿式除尘器。
2.3输煤系统的优化设计
（1）设备密封：就是对输煤系统进行优化改良，提高燃煤在各设备之间运转过程中，设备的密封性。同时还可以在燃煤系统中增设带有缓冲功能的导料槽，从而实现煤尘在导料槽内被防治，避免其溢出对火电厂的工作空间产生影响。
（2）优化转运站的高落差：通过对输煤系统的转运站的头部漏斗进行调整，按照燃煤下落的抛物轨迹进行计算，增大转运站的头部漏斗的外形尺寸，并增设集流导流装置，在提高燃煤运转效率的同时，减少物料对胶带的冲击，从而减少煤尘的数量，改善转运站区域的工作环境。
（3）落煤管出口的设计：传统的落煤管出口大多为方形结构，然后下落后很容易产生堆积，导致大量粉尘出现，很难对其采取有效的措施进行治理。通过对其出口落差的优化，结合不同的物料特性选择不同的出口设计，确保燃煤在溜槽尾部先进性汇集，然后在有序的落入到胶带当中，从而降低其对胶带的冲击，减少粉尘的产生。
3、分析输煤系统煤尘综合治理方案
3.1主要改造技术措施
（1）为了减缓燃煤的下落速度，降低对皮带运输的冲击，计划在落煤斗的下放增设缓冲集流阻尼装置，可以有助于对燃煤进行汇集，并使其沿着制定的方向运行，从而避免因为诱导风的产生造成大面积的煤尘污染问题。
（2）采用镜面耐磨复合钢板和流线型结构来对落煤管进行优化设计，确保燃煤在输送过程中可以顺利流动，减少对落煤管的冲击，降低其故障率，提高其使用寿命。同时在其出口处应深入到导料槽的内侧，这种设计，可以有效的减弱燃煤在运输过程中对导料槽两侧形成冲击。
（3）落煤出口采用收口向前扩容设计能够保证物料从落煤管下落到下一级胶带时，对准胶带的中线，避免偏载跑偏。同时增设感应集流阻尼装置，从而减少导料槽中的诱导风力和风量。
（4）矩形双密封导料槽：每组标准托辊组中间布置两组非标托用3mm矩形钢管外面包覆耐腐蚀，耐磨损，自润滑和低摩擦系数的高分子聚乙烯材料，取消螺栓固定托板和基板方式，防止托板磨损后螺栓露出后磨损皮带问题，双面矩形托板，耐磨面单边15mm厚度;其作用为托住皮带防止皮带抖动，此托板与防溢裙板夹住皮带使皮带不发生抖动，防止因皮带抖动粉尘溢出。
（5）在双密封导料槽扩容段和全密封导料槽内安装无动力惯性除尘单元，能够起到降低风速（使风速降低到2.5m/s以下），并能吸附粉尘，吸附的粉尘直接落到胶带上面，减小原料的浪费;同时配合使用小型喷雾系统，可以取代目前使用效果差的除尘器。
3.2综合治理后的效果
通过对改造前后的综合治理分析，发现本火电厂的输煤系统落煤管在运行过程中不再出现煤炭堆积现象，且粉尘浓度由原来的50mg/m3，降低到6mg/m3，有效的解决了煤尘污染问题。
4、结束语
综上所述，采用单一的除尘方案并不能有效的对粉尘问题进行治理。相关工作者必须结合火力发电厂的实际情况，找出煤尘产生的原因和控制关键点，采用综合性的治理手段，并对输煤系统进行优化升级，从而减少粉尘环境污染，提高火力发电厂的工作环境质量，推动电力行业的健康发展。
参考文献：
[1] 尚 克滨.火力发电厂输煤系统煤尘综合治理探讨[J].中国工程咨询，2016（8）：76～77.
（作者单位：神华国华孟津发电有限责任公司）
关键词：火力发电厂;输煤系统;粉尘;综合治理
1、火力发电厂输煤系统粉尘治理防尘方式现状分析
1.1雾化喷水装置
该除尘方式优点是可以降低输煤系统现场空间的可视粉尘颗粒，处理部分肉眼可见的粉尘颗粒，但缺点是无法处理直径小于几微米的细小粉尘颗粒，而真正对人体危害大的恰恰正是这些肉眼不可见的微型颗粒，因此该除尘装置一般可作为辅助除尘方式进行应用。
1.2导流型落煤管处理粉尘方式
近几年国内相继有些电厂采用了从国外引进的导流型落煤管结构，希望从源头上抑制粉尘的产生，从而达到控制输煤系统空间粉尘浓度的目标。该处理方法优点是从源头上减少了煤下落过程中产生的诱导风量，相对的减少了产生煤尘的数量。缺点是因国内绝大多数电厂煤种情况比较复杂，煤种质量参差不齐，容易产生堵煤等现象。因此在控制输煤系统煤尘外抑方面，只是相对减轻煤尘外抑现象，无法真正的完全解決输煤系统粉尘外抑致使现场空间粉尘浓度超标问题，因此除尘效果并不理想。
1.3无动力除尘装置抑制粉尘方式
近年来，出于节能减排等方面的考虑，国内有些电厂相继采用了无动力除尘装置抑制粉尘外抑方式，该处理方式放弃了传统的除尘器，而是在导料槽上安装无动力除尘装置以达到除尘等效果。该装置的技术特点为两点：一是控制回流装置，二是阻尼装置。但因为并无外部动力（除尘器风机产生的吸力）进行处理，仅仅依靠回流管的有限处理风量无法有效解决粉尘问题。因此该除尘装置同导流型落煤管一样，治标不治本，只能缓解、减轻粉尘外抑现象，相对的降低现场空间粉尘浓度，并不能从根本上解决输煤系统现场空间粉尘浓度超标现象。
1.4安装除尘器以及加装导料槽抑制除尘方式
1.4.1扁布袋除尘器
扁布袋除尘器出现问题的原因：
设备比较复杂，维护量比较大。布袋积灰严重，特别是南方潮湿天气，除尘器易堵塞，振打装置及风机电机易出故障，维护量比较大。
1.4.2多管冲击式除尘器
多管冲击式除尘器问题原因分析：
多管冲击式除尘器采用定期排污方式，煤渣易在内部结块，堵塞进水管和排污管，电极管水位计不适用于污水系统，经多家电厂实际运行证明了该型式除尘器无法满足现场使用条件。
1.4.3静电除尘器
静电除尘器除尘效率高，但存在价格昂贵、设备比较娇贵等问题，在现场环境、气候等诸多因素影响下，容易产生故障，并存在安全隐患，在多家电厂出现爆炸或内部煤粉自燃导致烧皮带等安全事故（如珠海电厂、汕尾电厂、福建可门电厂等）。
1.4.4导料槽（主要结构为传统形式）
几种主要形式为传统结构导料槽、阻尼迷宫式导料槽、全封闭滑板导料槽，其中，传统结构形式导料槽主要是可以起到防止原煤洒落的作用，其它两种形式导料槽主要问题是安装费用较高以及设备出现故障时不容易更换等。
2、常见火力发电厂输煤系统煤尘治理措施
2.1水喷雾抑尘
所谓水喷雾抑尘，就是在输煤系统当中增设喷雾器，通过对燃煤进行喷雾洒水，提高燃煤的水分或者增加粉尘自身的湿度，实现粉尘的相互凝聚，自然沉积，从而达到抑尘、防尘的目的。采用该种方法的优点是操作简便、成本投入较低，缺点是很容易受到周围环境的影响。尤其是北方冬季性对寒冷，采用该方法很容易导致燃煤出现受水结冰现象，不利于火力发电厂的正常生产运营。
2.2密闭抽风除尘
现阶段，在火力发电厂应用最广泛的除尘技术就是密闭抽风除尘技术。基于较为密闭的空间内，通过在燃煤系统中设置专门的煤尘通道，利用强大的吸力将含有粉尘的空气抽出，经过设置的除尘器实现粉尘的过滤，最终达到降尘的目的。常见的密闭抽风除尘设备有过滤式除尘器、静电除尘器以及湿式除尘器。
2.3输煤系统的优化设计
（1）设备密封：就是对输煤系统进行优化改良，提高燃煤在各设备之间运转过程中，设备的密封性。同时还可以在燃煤系统中增设带有缓冲功能的导料槽，从而实现煤尘在导料槽内被防治，避免其溢出对火电厂的工作空间产生影响。
（2）优化转运站的高落差：通过对输煤系统的转运站的头部漏斗进行调整，按照燃煤下落的抛物轨迹进行计算，增大转运站的头部漏斗的外形尺寸，并增设集流导流装置，在提高燃煤运转效率的同时，减少物料对胶带的冲击，从而减少煤尘的数量，改善转运站区域的工作环境。
（3）落煤管出口的设计：传统的落煤管出口大多为方形结构，然后下落后很容易产生堆积，导致大量粉尘出现，很难对其采取有效的措施进行治理。通过对其出口落差的优化，结合不同的物料特性选择不同的出口设计，确保燃煤在溜槽尾部先进性汇集，然后在有序的落入到胶带当中，从而降低其对胶带的冲击，减少粉尘的产生。
3、分析输煤系统煤尘综合治理方案
3.1主要改造技术措施
（1）为了减缓燃煤的下落速度，降低对皮带运输的冲击，计划在落煤斗的下放增设缓冲集流阻尼装置，可以有助于对燃煤进行汇集，并使其沿着制定的方向运行，从而避免因为诱导风的产生造成大面积的煤尘污染问题。
（2）采用镜面耐磨复合钢板和流线型结构来对落煤管进行优化设计，确保燃煤在输送过程中可以顺利流动，减少对落煤管的冲击，降低其故障率，提高其使用寿命。同时在其出口处应深入到导料槽的内侧，这种设计，可以有效的减弱燃煤在运输过程中对导料槽两侧形成冲击。
（3）落煤出口采用收口向前扩容设计能够保证物料从落煤管下落到下一级胶带时，对准胶带的中线，避免偏载跑偏。同时增设感应集流阻尼装置，从而减少导料槽中的诱导风力和风量。
（4）矩形双密封导料槽：每组标准托辊组中间布置两组非标托用3mm矩形钢管外面包覆耐腐蚀，耐磨损，自润滑和低摩擦系数的高分子聚乙烯材料，取消螺栓固定托板和基板方式，防止托板磨损后螺栓露出后磨损皮带问题，双面矩形托板，耐磨面单边15mm厚度;其作用为托住皮带防止皮带抖动，此托板与防溢裙板夹住皮带使皮带不发生抖动，防止因皮带抖动粉尘溢出。
（5）在双密封导料槽扩容段和全密封导料槽内安装无动力惯性除尘单元，能够起到降低风速（使风速降低到2.5m/s以下），并能吸附粉尘，吸附的粉尘直接落到胶带上面，减小原料的浪费;同时配合使用小型喷雾系统，可以取代目前使用效果差的除尘器。
3.2综合治理后的效果
通过对改造前后的综合治理分析，发现本火电厂的输煤系统落煤管在运行过程中不再出现煤炭堆积现象，且粉尘浓度由原来的50mg/m3，降低到6mg/m3，有效的解决了煤尘污染问题。
4、结束语
综上所述，采用单一的除尘方案并不能有效的对粉尘问题进行治理。相关工作者必须结合火力发电厂的实际情况，找出煤尘产生的原因和控制关键点，采用综合性的治理手段，并对输煤系统进行优化升级，从而减少粉尘环境污染，提高火力发电厂的工作环境质量，推动电力行业的健康发展。
参考文献：
[1] 尚 克滨.火力发电厂输煤系统煤尘综合治理探讨[J].中国工程咨询，2016（8）：76～77.
（作者单位：神华国华孟津发电有限责任公司）