火電廠輸煤系統粉塵綜合治理措施與實踐

李合祥

（湖南華電常德發電有限公司，湖南常德 415001）

火電廠輸煤系統粉塵綜合治理措施與實踐

李合祥

（湖南華電常德發電有限公司，湖南常德 415001）

火電廠發電過程中需要使用大量的燃煤，燃煤在接卸、存儲、轉運、破碎、篩分和上倉等工藝過程中容易產生粉塵，這些粉塵若得不到及時處理，將極大地威脅輸煤系統的人身安全和設備完全。通過對火電廠輸煤系統粉塵產生的原因進行剖析，采取針對性的措施，并通過運行加以驗證，取得了良好效果，為解決輸煤系統粉塵問題提供借鑒。

火電廠；輸煤系統；粉塵；治理；措施

0 引言

由于輸煤系統粉塵綜合治理工作的復雜性，導致許多火電廠治理粉塵的效果不理想，同時由于相關管理人員對輸煤系統粉塵綜合治理的重要性沒有足夠的認識，使得我國大部分的火電廠沒有建立起一套完整的粉塵綜合治理系統。隨著技術的進步以及對于安全要求的提高，使得輸煤系統粉塵的綜合治理工作開始被逐漸重視。本文以常德電廠為例，對粉塵產生的原因進行分析，并采取針對性的措施，降低輸煤系統的粉塵濃度，進而提高火電廠輸煤系統的安全性。

1 粉塵產生的原因

火電廠輸煤系統承擔著來煤的接卸、存儲、轉運、破碎、篩分和上倉等工作任務，在工作過程中不可避免的會出現大量的粉塵，尤其是在燃煤轉運和破碎過程中，粉塵濃度尤為嚴重。由于燃煤在下落過程中會產生很大的沖擊力，沖擊氣流夾帶燃煤中的煤塵做無規則運動，逃逸動力會導致粉塵向周邊環境擴散，對周圍環境造成污染。污染的大小與燃煤的下落高度有關，高度越大，造成的污染就越嚴重。碎煤機室由于落差高、風量大，導致導料槽出口及周邊大量的煤粉外溢，加之設備運行時產生的振動，造成粉塵的二次飛揚。粉塵濃度超標，不但對員工的身心健康造成極大的危害，同時也嚴重威脅設備的安全運行。

2 治理措施

輸煤系統的粉塵治理是一項復雜的系統工程，必須針對不同工況和粉塵的特性進行綜合考慮，適時采用新技術新工藝，保證輸煤系統的粉塵質量濃度控制在6mg/m3范圍內。

2.1 燃煤接卸粉塵治理措施

常德電廠燃煤運輸主要采用火車運輸方式。為防止空氣紊流刮起車皮表層燃煤形成粉塵，造成環境污染，在進入翻車機室的鐵路專用線外圍建設有高18m，長234m的擋風抑塵網，可以將整個翻車機卸車區域與鄰近的海德路及農家小院隔離開來，能夠有效遏制粉塵對周邊環境的影響。在燃煤翻卸過程中，采用三路高壓水霧噴淋裝置，覆蓋整個翻卸過程，可將粉塵抑制在煤斗中。

2.2 儲煤場粉塵治理措施

常德電廠儲煤場長330m，寬200m，總燃煤儲量為30萬t。其中干煤棚儲量為4.1萬t，煤場周邊采用18m高防風抑塵網進行封閉。為避免煤場揚塵，煤場周邊共布置84只噴槍，可以對煤場進行噴淋全覆蓋。

2.3 燃煤轉運過程中的粉塵治理措施

輸煤系統粉塵治理的重點是燃煤轉運過程中產生的粉塵，尤其是各個轉運站點高處拋落下來的燃煤。受落煤管結構的影響，下落的燃煤具有不同的速度（0～6.5m/s）和加速度，燃煤在相互撞擊的同時，既受誘導氣流的作用，又受剪切氣流的作用，極易產生揚塵，碎煤過程中產生的揚塵又占據了其中絕大部分。碎煤機室中的燃煤通過滾軸篩篩分后，一部分通過篩軸后，直接在落煤管中落到下一級運煤皮帶上，由于高度落差在11m以上，產生很大的沖擊氣流，導致煤塵在導料槽縫隙處溢出，產生大量揚塵；同時未能通過篩軸的燃煤，在碎煤過程中被粉碎成合格粒度的燃煤進入下一級轉運皮帶，由于受碎煤機高速旋轉產生的鼓風作用的影響，導致落煤管內的誘導風量劇增，誘導風攜帶大量的粉塵在導料槽側面縫隙和導料槽出口處外溢，造成現場粉塵污染嚴重。

通過對其他電廠的調研，結合粉塵的運動機理，常德電廠在工程建設中采用3-DEM防堵抑塵曲線落煤管、雙密封導料槽、無動力除塵裝置等新型實用技術，并與傳統除塵工藝相結合，通過多種抑塵控塵手段，有效保證了輸煤系統粉塵濃度控制在國家許可的范圍內。

2.3.1 3-DEM防堵抑塵曲線落煤管

利用三維動態模擬分析技術，分析煤流的滑落過程，對煤流進行全程導流，使煤流從無序墜落轉變為可控的滑落過程，保證物料的匯集輸送，減小煤流攜帶的誘導風量，減少導料槽出口的噴粉現象，落煤管具體布置如圖1所示。

圖1 3－DEM曲線落煤管布置示意圖

2.3.2 雙密封導料槽

（1）導料槽設計為2 m/段，采用4 mm厚的Q235材料弧形蓋板，容積約為DTⅡ導料槽的1.3倍。加大導料槽的容積，可有效降低導料槽內風壓。

（2）導料槽鋼板厚度為6mm，內部兩側采用可升降調節的側襯板，側襯板厚度不低于16mm，最低距離膠帶高度不大于20mm，可起到一級密封，并可有效地防止側板磨穿并保護防溢裙板；導料槽外側與膠帶接觸處均安裝超高分子聚氨酯防溢裙，可起到二級密封，防溢裙擺為雙層彈性密封，進一步提高了導料槽的密封性。導料槽設計結構如圖2所示。

2.3.3 無動力除塵裝置

無動力除塵裝置是運用空氣動力學原理，采用壓力平衡方式，最大限度降低導料槽內粉塵空氣的壓力，使之與外部空間壓力趨于平衡，同時在粉塵擴散方向上采用疏密開槽的中間阻風簾；合理排布抑塵單元放置方式，采用蛇形通道，使得誘導風走S型軌跡，可有效降低誘導風的風速，抑制粉塵擴散。經過多級除塵單元的抑塵降速后，粉塵濃度大大降低，在進入導料槽出口前，通過控制系統，對粉塵進行噴霧處理，使導料槽出口后的粉塵質量濃度低于6mg/m3的標準。

圖2 雙密封導料槽結構圖

2.3.4 動力除塵裝置

為進一步降低輸煤系統粉塵濃度，在轉運站各皮帶導料槽出口處，根據出口風量和建筑物布局等綜合考慮，在＃1轉運站布置兩臺扁布袋除塵機組，在＃2，＃3，＃4轉運站、碎煤機室、煤倉層等共布置20臺沖激式除塵機組。具體設備配置與運行方式見表1。

表1 動力除塵裝置配置

2.3.5 輸送帶回程清洗裝置

為進一步控制棧橋內粉塵濃度，減少由于清掃器磨損泄漏和輸送帶運行中振動產生的粉塵飛揚，在各條輸送帶的回程增面滾筒和改向滾筒處，加裝回程清洗裝置，進一步降低了棧橋的粉塵濃度。

3 輸煤系統粉塵檢測

常德電廠輸煤系統在2015年10月份完成主要設備的安裝調試工作，由基建逐步轉入生產試運行。在試運行過程中，電廠重點加強了轉運過程中的粉塵濃度監測，選擇＃3轉運站、碎煤機室、＃4轉運站導料槽出口粉塵濃度作為監測的重點，通過對設備的不斷調試和完善，現場的粉塵濃度不斷降低，最終控制在國家標準（6mg/m3）范圍內。2016年5月至6月期間，我公司委托湖南省職業病防治院對職業場所接觸煤塵進行全面檢測，檢測結果詳見表2。

表2 工作場所職業接觸煤塵檢測結果

通過檢測，輸煤系統工作場所和職業場所的粉塵質量濃度均控制在國家標準范圍內（表2中TWA為時間加權平均容許質量濃度，STEL為短時間接觸容許質量濃度，超限倍數小于2）。

4 結束語

輸煤系統自生產運營以來，各種控塵抑塵設備投入正常，未發生落煤管堵煤事件，系統粉塵濃度遠低于國家標準，有效改善了工作環境，減少了作業環境危害，消除了安全隱患，實現了工程建設目標。

總之，輸煤系統粉塵綜合治理工作是一項艱巨而復雜的任務，要想取得好的效果，企業管理人員必須高度重視和加強監管，并且根據各工藝環節的特點來制定合理、科學的粉塵治理措施，同時不斷地探索新技術新方法，以期實現輸煤系統粉塵綜合治理工作的良性循環。

（本文責編：劉炳鋒）

TK 01+8

B

1674-1951（2016）11-0066-03

李合祥（1974—），男，湖南長沙人，工程師，從事火電廠輸煤系統設備管理工作。（E-mail：chdlhx＠126.com）。

2016-09-12；

2016-11-11