燃煤發(fā)電廠粉塵治理技術(shù)方案探討

彭勇

(重慶大唐國際石柱發(fā)電有限責(zé)任公司重慶409106)

輸煤系統(tǒng)作為燃煤電廠的重要輔助系統(tǒng)，在電力生產(chǎn)中連續(xù)不斷的為鍋爐輸送燃料，保證機(jī)組正常運(yùn)行，同時也是燃煤電廠較為惡劣的工作場所之一，計量、卸煤、受煤、運(yùn)煤、篩分、破碎、轉(zhuǎn)運(yùn)等一系列運(yùn)輸和加工過程，這些過程都會產(chǎn)生大量的粉塵，污染存在點(diǎn)多、面大、污染源控制難度大等特點(diǎn)。隨著國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高及文明生產(chǎn)的需求，各個電廠對煤塵的治理都十分重視。

1 燃煤電廠輸煤系統(tǒng)廣泛存在的問題

1.1 落煤管多采用長方形或正方形筒體，燃料以自由落體速度下卷攜大量空氣，形成高壓氣流，落到輸煤皮帶上沖擊力大，在導(dǎo)料槽形成大量噴粉、噴煤。

1.2 導(dǎo)料槽與輸送皮帶之間密封不嚴(yán)及出入口無法密封等原因，粉塵大量擴(kuò)散到空氣中，造成轉(zhuǎn)運(yùn)站嚴(yán)重污染。

1.3 布袋除塵器對分散污染源難以收集、除塵效果不好，使用壽命短并增大維護(hù)工作量，長期工作時濾袋易結(jié)垢影響除塵效果。

1.4 水膜除塵器除塵能力差效果不佳，存在后續(xù)污水處理等問題，長期運(yùn)行水管易堵塞，使用頻率降低，維護(hù)工作量大。

1.5 大多數(shù)電廠在皮帶的落料口處加裝噴淋裝置，裝置有極強(qiáng)的不確定性，水量小時達(dá)不到抑塵的效果，水量大時因噴淋分配不均，導(dǎo)致部分燃煤含水率過大，堵塞落煤管，造成燃煤的熱值損失。

因此，為了徹底治理輸煤系統(tǒng)污染，改善運(yùn)行環(huán)境，需要合理選取粉塵治理方案。

2 目前較先進(jìn)的煤粉治理技術(shù)

目前國內(nèi)輸煤系統(tǒng)粉塵治理中所采用的較先進(jìn)的治理技術(shù)有：曲線落煤管、微米級干霧抑塵技術(shù)、微動力除塵器等。

2.1 曲線落煤管（慣性流落煤管）

曲線落煤管也較慣性流技術(shù)，其防堵抑塵是物料及空氣二相流的狀態(tài)進(jìn)行分析，研究物料粒子的彈性、黏性、塑性、形變等級、滑動、膨脹和流動性，采用曲線形煤管對煤流的整個轉(zhuǎn)運(yùn)過程進(jìn)行導(dǎo)流，控制煤流的出口速度，使煤流能夠平緩的滑落至接料皮帶，減少高速煤流攜帶的誘導(dǎo)風(fēng)量，避免落料管尾部噴粉現(xiàn)象。

2.2 微動力除塵設(shè)備原理

微動力除塵技術(shù)主要是利用空氣動力學(xué)原理,大部分含塵風(fēng)誘導(dǎo)返回落煤管，降低物流導(dǎo)管內(nèi)粉塵空氣的壓力；剩余風(fēng)量由于物料輸送的連續(xù)性，在壓力作用下沖向微型布袋除塵器，使空氣與粉塵得到了分離。如此裝置內(nèi)部的壓力得到有效的釋放與卸壓，除塵設(shè)備保持在微壓與低壓狀態(tài)下運(yùn)行。微動力除塵裝置實(shí)質(zhì)上是無動力除塵工藝延伸,通過小型布袋除塵器對殘余含塵風(fēng)量進(jìn)行處理，解決了無動力除塵器回旋殘余粉塵風(fēng)量的處理問題。

2.3 微米級干霧抑塵

干霧抑塵以歐美科學(xué)家的研究成果為基礎(chǔ)，利用干霧抑塵裝置，產(chǎn)生直徑在5-10微米的水霧顆粒，對懸浮在空氣中直徑在10微米以下的可吸入粉塵顆粒進(jìn)行有效的吸附，使粉塵受重力作用而沉降，從而達(dá)到抑塵作用。

3 三種技術(shù)運(yùn)行情況分析

3.1 曲線落煤管（慣性流落煤管）

曲線落煤管通過流線型布置，減緩煤流速度，降低煤流的沖擊，具有一定的抑制作用。但燃煤含水率較高時，煤流速度較低，使得煤大面積粘在落煤管內(nèi)，造成嚴(yán)重堵煤，故只適用于煤種穩(wěn)定，含水率低的電廠。南京某電廠，燃用煤種為山西低灰、低硫、低含水率、不粘結(jié)煤，落煤管采用了美國馬丁公司的慣性落煤管，運(yùn)行效果良好，投運(yùn)后，無任何除塵設(shè)備，現(xiàn)場粉塵小于6毫克。但是在北方山西某電廠，燃用煤種為煤場洗煤，平均含水率為9.35%，采用曲線落煤管后運(yùn)行中常出現(xiàn)堵煤現(xiàn)象，下雨期間堵煤尤為嚴(yán)重，嚴(yán)重影響輸煤系統(tǒng)運(yùn)行。

3.2 微動力除塵器

微動力除塵器用于電廠輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)站除塵效果較好。各受料點(diǎn)均可以采用此技術(shù)。在各種煤質(zhì)條件下均能有效起到除塵作用，同時微動力除塵濾料材質(zhì)須選用覆膜型，否則易出現(xiàn)膜堵塞結(jié)板，影響除塵效果。如北方山西某廠，在輸煤系統(tǒng)各轉(zhuǎn)運(yùn)站采用微動力除塵器，初始布袋除塵器濾料選用普通普通針刺氈，設(shè)備調(diào)試期間存在堵塞結(jié)板現(xiàn)象，更換為三防覆膜針刺氈濾料布袋除塵器后，運(yùn)行良好，除塵效果較好，現(xiàn)場無明顯出塵，干凈明亮。

3.3 微米級干霧抑塵

干霧抑塵設(shè)備抑塵效率高，具有節(jié)能減排，耗水量小，物料濕度增加小（重量比僅為0.02%-0.05%）等特點(diǎn),熱值損失小,無二次污染。目前已在很多電廠進(jìn)行了推廣，除塵效果較好，現(xiàn)場粉塵濃度可達(dá)到≤6mg/Nm3。在卸煤處、葉輪給煤機(jī)、驅(qū)動皮帶端部、落煤管、犁煤器等處均可采用。某廠在在煤倉間犁煤器卸料口安裝干霧抑塵裝置后，犁煤器卸料口揚(yáng)塵明顯減少，地面明亮無塵。但干霧抑塵裝置造價高昂，尤其在揚(yáng)塵較大的部位需要加大噴量，造價更高。

4 西南某電廠輸煤粉塵治理方案選取舉例

現(xiàn)以西南某電廠方案選取為例：

電廠地處西南地區(qū)，運(yùn)煤系統(tǒng)按600t/h出力設(shè)計，燃煤采用汽車運(yùn)輸，設(shè)汽車卸煤裝置一座。廠內(nèi)運(yùn)煤系統(tǒng)采用固定帶式輸送機(jī)輸送，輸送機(jī)系統(tǒng)按B＝1000mm，V=2.0m/s，Q＝600t/h設(shè)計，設(shè)轉(zhuǎn)運(yùn)站四座。

夏季，高溫、酷熱、少雨，粉塵較易揚(yáng)起；春、秋、冬季，多雨、潮濕，燃煤表面含水率較高，可達(dá)14%，物料易粘結(jié)堵塞。正常投運(yùn)后可能存在落煤管堵煤、煤塵污染嚴(yán)重、輸煤出力低等問題。因此，曲線落煤管不適用于該廠。在工程設(shè)計階段該項目考慮在輸煤系統(tǒng)采用微動力除塵器及干霧抑塵裝置，微動力除塵器造價約18萬元/套,干霧抑塵裝置造價較高，依據(jù)處理風(fēng)量大致為60萬元/套。

電廠在設(shè)計階段考慮了三種設(shè)計方案：

方案一：轉(zhuǎn)運(yùn)站落料點(diǎn)采用微動力，碎煤機(jī)室、犁煤器卸料口、葉輪給煤機(jī)采用干霧抑塵，造價約350萬元；

方案二：轉(zhuǎn)運(yùn)站落料點(diǎn)采用微動力，活化給煤機(jī)、碎煤機(jī)室、犁煤器卸料口、葉輪給煤機(jī)、卸煤溝采用干霧抑塵，造價約625萬元；

方案三：轉(zhuǎn)運(yùn)站落料點(diǎn)采用微動力，活化給煤機(jī)、碎煤機(jī)室、犁煤器卸料口、筒倉底部活化給煤機(jī)、卸煤溝、轉(zhuǎn)運(yùn)站采用干霧抑塵，造價約860萬元；

與傳統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行對比分析：轉(zhuǎn)運(yùn)站落料點(diǎn)采用沖擊式除塵器；落料點(diǎn)水噴霧；卸煤溝跟蹤除塵系統(tǒng)，造價約210萬元

該廠在綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性與環(huán)境效益，決定采用方案一：在各轉(zhuǎn)運(yùn)站落料點(diǎn)加裝了微動力除塵器；由于干霧抑塵裝置造價較高，僅在不粉塵治理中的重點(diǎn)區(qū)域碎煤機(jī)室、煤倉間犁煤器、卸煤溝底部葉輪給煤機(jī)處采用。

5 結(jié)論

輸煤系統(tǒng)煤塵治理是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它不僅要考慮粉塵的治理達(dá)標(biāo)，還要考慮防止落煤管堵煤、降低沖擊噪聲、防止皮帶跑偏、提高輸煤出力、降低輸煤單耗、降低輸煤系統(tǒng)整體造價等一系列問題。采用單一抑塵或除塵方式很難達(dá)到很好的處理效果。這些問題的解決關(guān)鍵取決于粉塵治理方案的組合和選擇。需對火電廠揚(yáng)塵原因進(jìn)行綜合分析，結(jié)合燃煤物流特性及電廠區(qū)域環(huán)境等，因地制宜，制定相對應(yīng)的綜合有效且經(jīng)濟(jì)的粉塵治理方案。

[1]馬進(jìn)，牟建.火電廠輸煤線路除塵系統(tǒng)創(chuàng)新性設(shè)計方案及可行性分析[J].煤礦現(xiàn)代化，2010(3):113-114.

[2]姜作云.輸煤皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)粉塵治理技術(shù)的探討[J].能源與環(huán)境，2006（4）：57-58.

[3]楊樹峰.淺議火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)粉塵綜合治理[J].山西建筑，2010，36（23）：219，239.