火力發電廠運煤系統煤塵治理研究

周瑞強

摘 要：目前國內火力發電廠運煤系統普遍存在煤塵污染嚴重，環境臟亂差，安全文明生產隱患大等現象，嚴重影響環境以及運行人員的身心健康和安全文明生產。本文通過對運煤系統各環節產生煤塵產生的原因分析，研究和制定出煤塵的綜合治理和安全文明生產的措施。

關鍵詞：火力發電廠；運煤系統；煤塵治理

火力發電廠所需燃煤經廠外鐵路或公路運輸進入電廠后，先后要經過卸煤系統（如翻車機卸煤、卸煤溝卸煤等）、儲煤場儲煤、帶式輸送機轉運、篩分、破碎等各環節，最后合格的燃煤進入鍋爐原煤倉。在整個運煤系統工藝過程中，隨著燃煤的翻卸、堆取料機的堆存作業、各個轉運站的轉運、燃煤的篩分破碎，這些環節都會產生大量的煤塵。由于這些粉塵粒徑較小，它們會長時間懸浮在空氣中而不能沉降，對環境的環境造成污染和危害運行人員的身心健康。因此研究如何防止和減小運煤系統產生煤塵和對煤塵進行綜合治理的措施是非常必要的。

為遏制污染物排放，提高大氣質量，國家環保部頒布了《GB13223-2011 火電廠大氣污染物排放標準》，以及《國務院關于印發大氣污染防治行動計劃的通知》（國發【2013】37號），大型煤堆、料堆要實現封閉儲存或建設防風抑塵設施，和《關于印發<京津冀及周邊地區落實大氣污染防治行動計劃實施細則>的通知》（環發【2013】104號），“到2015年底，各種煤堆、料堆實現封閉儲存或建設防風抑塵設施”。所有這些法規和條例的發布，為電廠煤塵治理提供了強大的政策依據，同時也使火力發電廠煤塵治理更加感覺到緊迫性和必要性。

為了更好的貫徹執行國家現行建設方針和經濟政策，確保發電廠符合職業安全衛生和文明生產的要求，滿足環境保護和建設綠色電站的目標，運煤系統需采取多項措施進行煤塵綜合治理。

1 卸煤系統煤塵治理

卸煤系統的粉塵主要是由燃煤在翻卸過程中隨著翻卸設備的作業產生，大量的粉塵飄落在工作車間，造成工作場地的嚴重污染，對人員和設備均造成很大的危害。漂浮在空中的煤塵還隨風污染大氣環境。為防止這一環節的污染，傳統的噴水抑塵作用非常有限。干霧抑塵加抑塵劑技術是一種國際上更先進的抑塵措施，其原理是：超聲波水霧抑塵系統將水、氣兩種能源介質經調壓、調量后輸送至特制的雙流體噴嘴，在噴嘴的外部將水“剪切”成10μm以下的水霧顆粒，10μm以下的水霧顆粒可直接噴射至產塵點（塵源部位），10μm以下的水霧顆粒可對懸浮在空氣中的塵埃——特別是直徑在10μm以下的可吸入塵埃和2.5μm以下的可入肺塵埃進行有效的吸附而聚結成團，聚結成團的塵埃受重力作用而沉降，從而達到抑塵作用。

抑塵劑是一種可降解的生態環保型制劑。它由新型多功能高分子聚合物組合而成。聚合物分子間的交聯度會形成網狀結構，同時分子間存在各種離子基團，能產生較強的親合力，具有良好的成膜特性，可以有效的固定塵埃并在物料表面形成結殼型防護膜。它的作用機理是通過捕捉、吸附、團聚粉塵微粒，將其緊鎖于網狀結構之內，起到防塵、防浸蝕和抗沖刷的作用。

抑塵劑經水稀釋后加入上述的干霧抑塵系統，在燃煤翻卸過程中不間斷噴灑，可有效抑制煤塵，達到目前相關的粉塵濃度和排放標準要求。

2 儲煤系統煤塵防治

大型火力發電廠煤場儲量達幾十萬噸，每天有大量的燃煤經煤場機械堆入煤場或從煤場取料向鍋爐原煤倉供煤。在堆取作業過程中產生大量的煤塵，為防止煤塵飛揚，造成大氣污染，根據國家相應的標準和規范，應采用封閉的儲煤場。傳統的方式如在露天煤場加防風抑塵網已不能滿足環保要求。應采用全封閉儲煤場型式，如：圓形儲煤場、條形斗輪機煤場加全封閉網架型式的儲煤場、大型筒倉、以及近年某工程引進美國的球形儲煤場等。同時在煤場內為防治粉塵，也均要設置干霧抑塵系統，覆蓋整個儲煤場，抑制粉塵和防止粉塵外泄。

3 運煤系統各輸送和轉運環節的煤塵防治

（1）防止帶式輸送機跑偏和粉塵外溢。帶式輸送機采用全封閉型式，其結構型式將傳統帶式輸送機兩側的托輥改成高分子材質的滑板，再加上全密封罩，使煤塵不能外泄。所有滾筒均采用膠面滾筒，傳動滾筒膠面帶溝槽，用以減少滾筒粘煤，增加滾筒摩擦系數。帶式輸送機承載托輥均采用槽形前傾托輥與上調心托輥按照一定順序布置的方式；空載段采用V形前傾托輥、平行下托輥和下調心托輥按一定順序布置的方式。帶式輸送機設置防跑偏裝置可有效的防止了輸送帶的跑偏，從防止燃煤的撒落。

（2）清掃器。帶式輸送機頭部裝有兩級清掃器，頭部漏斗尺寸完全能夠接受清掃下來的積煤，下膠帶靠近頭部滾筒處設置了清掃托輥，尾部改向滾筒和垂直拉緊裝置之前設置了空段清掃器。采用恒壓自調壓力式調節機構，設有壓力指示窗，能方便掌握壓力情況；材料為聚氨酯復合材料（屬于自潤滑材料），摩擦系數0.099cc，去污能力強，能去除皮帶表面的0.1毫米之污物。從而有效的清除了皮帶承載面卸煤后和非承載面的煤塵。

（3）轉運落煤管。轉運站采用先進的慣性流體技術曲線落煤管技術，該技術可以從根本上改變燃煤電廠粉塵的產生。流線型的落煤管設計代替了傳統的方形結構設計，先進的弧形滑道完成對煤流全程導流，避免煤流出現大的加速度而形成高壓氣流，并且尾部的J型導流嘴最終實現了煤流的無粉塵輸送。避免了傳統結構中的死角和物料和物料、物料和落煤管碰撞，從而克服了傳統落煤管積煤、掛料及堵煤、落煤誘導風量大的現象發生以及產生大量煤塵。

此外，曲線落煤管對物料有良好的導流性，物料對中性好，減少了因物料偏心造成的帶式輸送機跑偏現象。

（4）導料槽。采用全封閉導料槽，導料槽長度較長，其長度與膠帶運行速度能夠完全適應。在落料點正下方設置了緩沖床。導料槽采用雙層彈性密封，隨皮帶可作15～45°的波動，材料采用聚氨酯復合材料，使用壽命是合成橡膠的一倍，且密封性能優異，安裝后至報廢前無需再作調節，能自我補償配合。

（5）碎煤機內裝有風量調節板，調整調節板，使入口處呈微負壓，減少粉塵飛揚。

（6）原煤加濕。原煤表面水分偏低是產生煤塵的根本原因，當原煤中水分保持在8% ～10%，煤塵便基本上得到控制。有限的提高原煤表面水分，是當前防止煤塵飛揚比較有效的措施，但原煤中水分過高，對制粉系統和鍋爐熱效率會產生負效應，因此要控制好原煤加水量。在各轉運點仍采取干霧抑塵方式，抑制粉塵飛揚。

（7）輸送機頭部落料和導料槽出口加干霧抑塵。

（8）除塵。1）各轉運點采用無動力除塵設備；2）地下部分均設有機械通風設施；3）煤倉間原煤斗上設置袋式除塵器。

4 積塵的清掃

4.1 水力清掃和真空清掃

運煤系統轉運站、碎煤機室各層、棧橋和煤倉間帶式輸送機層地面均采用水力清掃。沖洗膠管長度20m，沖洗槍的射程8 ～ 20m， 再通過一定的布置，使之能延伸到相應層地面的各處空間，且收放自如。在不使用時能自動卷到卷盤箱內，各管接頭處不滲不漏。使運煤系統一直保持整潔，有序狀態，并且便于水清洗。主廠房煤倉間可結合主廠房煤倉間其它各層采用真空清掃。

4.2 集水井

運煤系統中翻車機室、卸煤溝、各轉運站和碎煤機室底層均設有集水井，建筑物內周邊設有排水溝，建筑物內各層地面經沖洗后，通過排水溝，迅速匯集到集水井，避免了二次污染。當集水井中的污水匯集到一定的高度水位時，污水泵便自動啟動，避免了因人工開啟不及時造成的污水在轉運站內漫流的狀況。污水泵停止工作后，電動閥門自動打開，使沖洗管內的清水將污水管沖刷一番，防止污水堵塞管道而造成的污水泵不能正常工作，從而改善了水力清掃環境。

4.3 煤泥水處理

燃煤電廠含煤廢水中主要含有以煤屑為主的懸浮物，具有色黑、加藥后形成的礬花結構松散、沉降速度慢等特點。不同的燃煤電廠煤堆場廢水中所含懸浮物的濃度差異較大，決定了投加混凝劑種類和數量不盡相同。由于混凝藥劑選擇和投加不當，使得一些燃煤電廠煤堆場廢水處理后達不到預期效果。由于不能及時對進水和出水水質、處理流量、加藥量、水池液位等進行監控，因此，燃煤電廠煤廢水處理后的水量和水質無法得到保證。目前國內多已采用高效煤水凈化技術，該技術是將物理處理與化學處理有機的組合為一體的物化處理工藝，其主要特點是將煤水處理中的混凝反應，離心分離，重力分離，動態過濾和污泥濃縮等過程有機的組合成同步處理工藝。煤泥水經加藥、混凝、沉淀、過濾后，水質能夠達到SS≤10mg/l，處理后的水用于運煤系統沖洗及噴淋，一方面，節約用水；另一方面，避免環境二次污染。

運煤系統煤塵治理和安全文明生產是當前各個電廠迫切需要解決的問題，電廠在設計之初，就應設置完整煤塵防治設施，而不是先污染后治理。電廠投運后，燃料運輸車間應加強管理，煤塵治理的各項措施和相關設備維護均要落實到位，只有通過好的設計以及良好的管理和運行才能實現煤塵的綜合治理，相信通過以上治理措施并認真落實每項治理措施，運煤系統一定能夠達到滿足環境保護和安全文明生產的要求。