淺談鍋爐輸煤系統粉塵超標的治理

李愛華

(新疆奎屯熱電廠，新疆 伊犁 833200)

1 概述

某熱電廠2×25 MW機組輸煤系統，采用2臺電機振動給煤機和4臺膠帶輸送機構成的“兩單一雙”輸煤系統。在正常情況下，一臺電機振動給煤機運行，另一臺備用；1，2號膠帶輸送機運行，3號甲、乙膠帶輸送機定期輪換使用，互為備用。輸煤系統最大輸送能力為200 t/h。

此輸煤系統自投產以來，由于線長、點多、落差大等原因，造成原煤在輸送過程中煤塵擴散較大。經現場檢測，煤粉擴散較多的地點在落煤點(特別是在各落煤管導煤槽出口)、振動格篩、3號甲/乙膠帶輸送機頭部落煤口、各犁煤器落煤口等處。經該市疾病預防控制中心對以上地方進行檢測，測得粉塵濃度在57 mg/m3以上，對照GBZ1—2002，GBZ2—2002國家衛生標準(2 mg/m3)，煤粉濃度嚴重超標。

為解決這一問題，根據現場實際情況，分析了粉塵產生的原因，并進行了針對性的治理，最終解決了粉塵超標問題。

2 輸煤系統流程

輸煤系統由振動給煤機、波型篩煤機、碎煤機、除塵器及輸煤皮帶等組成，其流程如圖1所示。

3 粉塵超標的危害

輸煤系統粉塵超標是許多電廠普遍存在的問題。輸煤系統運行時產生的粉塵，不僅造成環境污染，還會影響工作場所衛生和集控遠程監控系統的可視度，加速機械磨損，破壞電氣絕緣，甚至可能引起爆炸或火災事故。這些粉塵若被吸入人體內粘附在肺葉上，還將使人患上職業病，危害職工的身體健康。因此，對輸煤系統粉塵超標的治理是當前亟待解決的問題。

圖1 輸煤系統流程

4 粉塵超標的原因分析及治理方法

輸煤系統擔負著原煤的輸送和轉運，其粉塵的主要來源為：

(1)原煤從上一級設備至本級皮帶的落差大造成的煤粉揚塵；

(2)皮帶機運行時高速波動造成的二次揚塵。

粉塵飛揚最嚴重的地點為輸煤系統落煤管導煤槽出口以及煤倉間犁煤器落煤口。受落料沖擊氣流影響，煤粉從導煤槽出口和密封不嚴的縫隙鼓出，造成現場空間粉塵嚴重超標。結合該電廠2×25 MW機組輸煤系統的設備情況，對粉塵超標的原因進行分析并采取相應的治理方法。

4.1 落煤管導煤槽處粉塵污染

4.1.1 原因分析

(1)根據現場分析，原安裝的導煤槽設計不合理，采用多節拼裝而成，節縫間隙為1～5 mm。上煤時，原煤以約5 m/s的速度垂直落到皮帶膠面上，經皮帶承載后，垂直變向以2 m/s的速度輸送。其間，由于原煤高速沖擊、轉向產生大量的煤粉，造成導煤槽內氣壓相對比較高，從而使得大量的煤粉塵從節縫間隙處往外溢。

(2)所采用的普通擋煤皮用壓條固定在槽體兩側向輸煤槽內部彎曲包入。由于擋煤皮不能過寬，故折彎性能不好，與膠帶工作面貼合不好，使得導煤槽密封性較差，皮帶運行時容易出現漏煤現象。

4.1.2 治理方法

(1)將原分節安裝的導煤槽，改為整體形式，即原每段2 m共5節改為1節10 m，用不銹鋼板制作。經過改造以后，取消了中間節縫，煤粉在封閉導煤槽內至少滯留4 s，與改造前直接外溢相比，增加了4 s的沉積時間，從而在一定程度上減輕了煤塵的污染。

(2)將原普通擋煤皮改為迷宮式密封擋煤皮，其密封性能好，且不會因為磨損或皮帶顫動而影響密封。當物料沖擊導煤槽時，大塊物被封塵段擋住，少量的粉塵被多道迷宮槽擋住，并隨膠帶的運動回流到膠帶中部，對減低粉塵污染起到很好的作用。

4.2 振動格篩處粉塵污染

4.2.1 原因分析

該輸煤系統因受場地限制，其碎煤設備在設計時未裝設旁路系統，當原煤潮濕時經常出現粗碎機堵塞，難于清理的情況，影響上煤帶負荷。

由于電廠采購的煤粒度相對較小且均勻，故先拆除粗碎機的錘頭、篩板，拆除2號輸煤皮帶機頭的除大塊器，改用振動格篩代替粗碎機篩板，以解決堵塞問題。由于存在不能通過振動格篩的大塊物，故格篩外罩有一面是敞開的，煤流落至格篩時會產生一定的沖擊力，從而形成較大的揚塵。

4.2.2 治理方法

(1)在格篩外罩敞開的一面加裝擋塵卷簾。若來煤粒度在30 mm以下時，煤流基本上都通過格篩，不需人工清理。該擋塵卷簾放下后形成密封空間；在人工清理格篩時，可將擋塵卷簾收起。

(2)除塵最直接的辦法是把所產生的煤塵全部吸走。為此，通過對現場除塵風量的估算和送風距離的測量，在2號轉運站外加裝1臺XDCC-24-Ⅰ型多管水沖擊式除塵器(電機功率30 kW，除塵風量24 000 m3/h)。在A，B振動格篩外罩上方各開1個Φ600的圓形引風口，通過引風管將振動格篩處的空氣吸入除塵器聯箱內進行凈化，在振動格篩外罩內外形成負壓，避免該處未沉積下來的煤塵外溢，使揚塵問題得到明顯改善。在引風口出口處安裝風門，當輸煤皮帶運行時，將運行皮帶的風門開啟，不運行時則關閉，可提高除塵效率。

4.3 輸煤皮帶機頭部落煤口處粉塵污染

4.3.1 原因分析

(1)當環錘式粗碎機錘頭和篩板拆除后，在3號皮帶至錘擊式細碎機間形成直通落煤管。錘擊式細碎機運行時，特別是空載啟動時，由于轉子高速旋轉，在機內產生強烈的氣流，帶動機體內部煤粉形成含塵量較大的空氣，沿直通落煤管從3號站皮帶機頭落煤口涌出，造成3號轉運站內粉塵彌漫。

(2)從3號皮帶機頭部落煤口至4號皮帶導煤槽出口，只在粗碎機層和細碎機層各裝有1臺除塵器，引風管分別從4號皮帶導煤槽處接至除塵器處，有超過20 m的落差。除塵器風量明顯不足，不能將3號皮帶機頭部落煤口的粉塵吸走。

4.3.2 治理方法

(1)在3號轉運站內加裝1臺XDCC-24-Ⅰ型多管水沖擊式除塵器，并將3號站A，B皮帶機頭落煤口柵形護罩改裝成只帶檢查門的密閉護罩，上方各開1個Φ600的圓孔作為引風口，通過引風管將皮帶機頭落煤口處的含塵氣流吸入除塵器聯箱內進行凈化。同樣，引風口出口處也安裝了風門。

(2)細碎機空載啟動時，含塵空氣流量大，除塵器有噴塵的現象。因此，在A，B粗碎機上方約1.5 m的直管段上，分別加裝1個緩沖鎖氣器，大大減少了細碎機室的誘導風量上翻，起到隔風作用，提高了除塵效果。

4.4 犁煤器落煤口處粉塵污染

4.4.1 原因分析

該輸煤系統共有3個原煤倉，其中1，2號原煤倉各有4臺犁煤器，共8個落煤口；3號原煤倉有2個落煤口。當煤干燥時，其中一個原煤倉的一臺犁煤器在上煤時，煤流以一定的速度沖向煤倉內，產生較大揚塵，造成煤倉間的粉塵污染。

4.4.2 治理方法

為了提高原煤倉的密封性，在原煤倉的落煤口各裝1個緩沖鎖氣器。工作時，犁煤器連續卸下的煤被鎖氣器的擋板截住；當煤重達到一定值時，會壓開鎖氣器的擋板將煤卸到煤斗內。無煤時，鎖氣器擋板自動封閉，避免煤斗內大量粉塵溢出。另外，安裝緩沖鎖氣器后，還降低了煤流的下落速度，并將煤流導向煤斗的側壁，大大減少了揚塵。

4.5 粉塵污染的其他原因及治理

來煤的含水量對粉塵的大小有決定性影響。當水分低于4 %時，粉塵較大，需在煤源點進行噴水以控制濕度。

因此，在1號站皮帶機頭部各加裝3個出水直徑為4 mm的噴水頭，水源取自站內沖洗水母管，水壓保持在0.25 MPa左右，各自的取水管上都裝有1個球閥，便于噴水的投停操作。當煤中水分較低、揚塵大時，可投入噴水，促使塵粒黏結，增大粒徑及重量，進而增加沉降速度，減小煤塵飛揚。

5 治理效果

采取上述綜合治理措施后，該電廠2×25 MW機組輸煤系統粉塵超標的問題得到了妥善解決。近2年來，該市疾病預防控制中心每隔半年來廠進行1次檢測，檢測粉塵濃度均在2 mg/m3以下，達到了國家衛生標準要求。粉塵超標問題的順利解決，不僅優化了設備的使用環境，延長了設備的使用壽命，還為職工創造了健康的工作環境。

1 張 磊．燃料運行與檢修[M]．北京：中國電力出版社，2006.

2 華東電業管理局．燃料運行及檢修技術問答[M]．北京：中國電力出版社，1997.

3 火力發電職業技能培訓教材編委會，鄧金福．燃料設備運行[M]．北京：中國電力出版社，2005.

4 李新梅，張 軍．降低輸煤系統粉塵污染方法的探討 [J]．電力安全技術，2014(1)．