電廠煤倉間粉塵產生的原因分析

楊貝貝，馬瑞濤

（鄭州光力科技股份有限公司，鄭州 450000）

電廠煤倉間粉塵產生的原因分析

楊貝貝，馬瑞濤

（鄭州光力科技股份有限公司，鄭州 450000）

介紹了華電新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司煤倉間建筑結構、煤倉間內輸煤皮帶系統(tǒng)結構、輸煤皮帶系統(tǒng)工作原理及散煤在輸煤皮帶系統(tǒng)中的運動形式等，綜合分析了粉塵產生的原因，確定產塵位置和產塵形式，并定點測量具體位置的粉塵質量濃度，為煤倉間的粉塵治理、改善職工工作環(huán)境提供可靠依據(jù)，為防范煤倉間粉塵對現(xiàn)有設備造成不良影響提供有力的保障。

電廠；輸煤；煤倉間；粉塵污染；除塵

0 引言

在火力發(fā)電廠中，粉塵污染是電廠污染物中的重要一項，而煤倉間是粉塵的主要來源。華電新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司的煤倉間粉塵質量濃度平均在200 mg/m3以上，個別點甚至在1 000 mg/m3以上，遠高于標準［1－3］規(guī)定，這對職工的身體健康及設備的安全運行造成很大危害。正確分析華電新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司煤倉間粉塵產生的原因，確定產塵位置和產塵形式，將為有效治理粉塵指明方向。

1 煤倉間結構布局

煤倉間室內寬15.0 m，長187.0 m，共設有A，B兩條皮帶，皮帶全長約為180.0 m，帶寬為1.4 m，帶速為2.5 m/s，皮帶架寬1.81 m。每條皮帶有11套犁煤器，每套犁煤器對應2個落煤口，共22套犁煤器。落煤口為敞開口落煤，下面對應煤倉間。煤倉間內有1個電機控制中心（MCC）可提供降塵設備所需電源，且皮帶附近設有相應的穩(wěn)定水源（消防水和工業(yè)清洗水），布局如圖1所示。

圖1 煤倉間布局

煤倉間東、西兩側有窗戶，南、北兩側沒有窗戶，窗戶長期關閉，偶爾打開，因此整個煤倉間近似于封閉空間，空氣流動差。如有揚塵產生，粉塵會隨著揚塵氣流很快擴散至整個煤倉間，很難自然消散，嚴重時煤倉間內部能見度不足1 m。

2 煤倉間內輸煤皮帶系統(tǒng)

煤倉間內A，B兩條皮帶安裝在皮帶架上的托輥上，兩端繞在大滾筒上，中間有張緊裝置。皮帶尾部導料槽為非全封閉式導料槽，其結構如圖2所示。導料槽尾部、兩側和皮帶之間密封為動態(tài)密封，導料槽出料口懸掛擋塵簾。導料槽上安裝有布袋除塵器，但因除塵器自身可靠性差、設備維護難等原因，早已廢置。導料槽上方安裝有除細木器裝置，除細木器裝置為維修、使用方便，護罩被拆除，為開放狀態(tài)。除細木器上部為上級皮帶的落煤管。皮帶中間部位布置有11套犁煤器，其位置如圖3所示。每套犁煤器兩邊為敞口型落煤口，上部沒有密封罩和擋塵簾。皮帶中間部位為配重間，其結構如圖4所示。配重間為敞開型，設有皮帶張緊裝置，與皮帶間相通。皮帶頭部大滾筒處為非封閉式結構，有鋼板焊接的護罩防護。皮帶進入護罩口處，安裝有擋塵簾。護罩下部為煤倉間，傳輸?shù)筋^部的煤在護罩內落入煤倉間。

圖2 皮帶尾部導料槽結構

圖3 犁煤器位置和皮帶頭部結構

圖4 皮帶配重間結構（張緊裝置）

3 輸煤皮帶系統(tǒng)工作原理

從碎煤機室輸送來的散煤先通過導料槽上的落煤管進入除細木器，通過除細木器的篩濾后落入導料槽內，在導料槽的導向作用下，散煤落在皮帶上。散煤隨著皮帶的運動，從皮帶尾部被輸送到皮帶頭部，最后落入頭部的煤倉間內。若中間的煤倉間缺煤，可將對應的犁煤器落下，壓在皮帶上，散煤在犁煤器的導向下，落入對應的落煤口內。皮帶從尾部運行到頭部后，便進入回程段。回程段是一排水平布置的托輥，皮帶在托輥上反向運動。回程段的皮帶運行至中部時，進入配重間，經過張緊裝置后，再回到皮帶架上，繼續(xù)做反向運動，返回尾部導料槽。過程如圖5所示。

圖5 煤倉間輸煤系統(tǒng)工作原理

4 塵源分析

（1）煤通過落煤管進入除細木器的過程中，由于落煤管較長，有較大的高度差，煤在下落的過程中自然散開，帶動落煤管內空氣向下運動，落煤管下部空氣受壓，上部受拉，形成壓力差，從而形成自下向上的氣流。這股氣流會帶動粒徑較小的煤粉向上運動，并向四周擴散，形成揚塵。

（2）由于煤在運輸時有較大動能，在煤落到除細木器的圓輥篩上的瞬間，煤與鐵質圓輥篩碰撞，激起煤塵和氣流。由于除細木器上部沒有防塵罩，粉塵迅速向四周空間擴散，部分粉塵通過圓輥篩的縫隙進入導料槽內。由于皮帶已經開始高速運行，皮帶在運行時，帶動上部空氣，形成瞬時速度較大的氣流。進入導料槽內的粉塵在這股氣流的作用下，沿著導流槽，迅速透過擋塵簾竄出，并向四周擴散。同時，導料槽內壓力升高，與外界產生壓力差。

散煤通過除細木器后落到導料槽內的皮帶上，激起皮帶上原有的煤粉，造成揚塵。同時，皮帶受到煤的沖擊，以及皮帶自身運行時的振動，會使導料槽和皮帶之間產生間斷性的縫隙。粉塵通過這些縫隙逃逸到導料槽四周，造成大量揚塵。

（3）除細木器在工作過程中對煤塊的振動也會產生大量粉塵。沒有落到導料槽內的煤塊會隨著除細木器滾篩的滾動落到工作臺面上，同時伴有粉塵。煤塊堆積到一定程度，如不及時清理會發(fā)生滾落，一部分直接掉落到地面上，一部分碰到設備的支架后反彈到皮帶非工作面上，此下落過程會產生少量粉塵。

（4）反彈到皮帶非工作面上的煤塊，以及其他情況灑落到皮帶非工作面上的煤粉，如不及時清理，會隨著皮帶被輸送到尾部大滾筒處，直接被大滾筒碾壓成煤粉，一部分黏附在皮帶非工作面上，一部分隨著大滾筒的旋轉被甩出，從而產生粉塵。黏附在大滾筒上的煤粉經多次碾壓成為更細的煤粉，加劇了揚塵。

（5）由于皮帶在運動中會抖動，造成黏附在皮帶非工作面上的煤粉在皮帶運行過程中隨機掉落，產生揚塵。粉塵落到下方回程段皮帶非工作面上，再次被帶到尾部大滾筒處，重復序（4）的過程。

（6）現(xiàn)場會根據(jù)煤倉間內的存煤量落下犁煤器，給煤倉間加煤。犁煤器在犁煤的時候，煤通過落煤口落入煤倉間，形成反向氣流，造成大量揚塵。此外，由于每個煤倉間有4個落煤口，且4個落煤口相通，故落下犁煤器后，會出現(xiàn)4個落煤口同時冒塵的現(xiàn)象。

（7）犁煤器犁煤的時候，少部分煤會灑落到皮帶外側，掉落到地面和回程段皮帶非工作面上。這部分煤會輸送到尾部大滾筒處，造成（4）的情況。或進入拉緊裝置（配重間換向輥筒處），經張緊輪碾壓和皮帶的運動造成揚塵。

（8）隨著皮帶的運動，散煤最后到達皮帶頭部，落入頭部煤倉間。在落煤的過程中會產生如同（6）的揚塵情況。少部分煤粉黏附在皮帶上被帶到回程段，隨著皮帶的抖動，隨機掉落到地面上，并伴有揚塵。

（9）除上述情況外，在輸煤過程中，由于高度差比較大，煤粉跌落時對下級皮帶產生較大的沖擊，導致下級皮帶跑偏，再加上運行中的皮帶抖動等原因產生大量煤粉灑落到回程段皮帶上，形成回程段皮帶非工作面積塵。此處的積塵如不能及時清理，會導致煤塵黏附在皮帶尾部輥筒上，黏附了煤粉的輥筒再次加重皮帶跑偏，導致更多的灑煤，形成二次黏附和多次揚塵等惡性循環(huán)，最終導致該處區(qū)域的粉塵質量濃度嚴重超標。

5 粉塵質量濃度測量

采用CCF－7000直讀式粉塵質量濃度測量儀，對各個揚塵點進行測量［4－6］。測點位置如圖6所示，＃1～＃7測點測量數(shù)據(jù)分別為：460，487，453，220，181，382，420 mg/m3。

圖6 粉塵質量濃度測量位置

6 結論

通過對煤倉間粉塵產生原因分析，以及對各個產塵點的粉塵質量濃度檢測，可知煤倉間粉塵產生的主要原因為煤粉下落、皮帶振動、滾筒碾壓及空氣對流，主要產生部位在除細木器上方、導料槽出口處、導料槽和皮帶接縫處、皮帶尾部滾筒處、回程段皮帶振動較大處、各個犁煤器落煤口、皮帶頭部落煤口。對于因煤粉下落、空氣對流引起的粉塵，可進行密封處理，防止粉塵隨氣流擴散；對于皮帶振動、滾筒碾壓引起的粉塵，可增加皮帶清掃裝置，及時清掃皮帶上的煤粉，避免揚塵；對于無法完全封閉的塵源，可采用負壓吸塵、噴霧除塵等方式進行降塵。

［1］火電廠大氣污染物排放標準：GB 13223—2011［S］.

［2］火力發(fā)電廠運煤設計技術規(guī)范：DL/T 5187.1—2004［S］.

［3］工作場所有害因素職業(yè)接觸限值：GBZ 2—2007［S］.

［4］黃強.電廠煤倉間粉塵的綜合治理［J］.熱力發(fā)電，2006，35（1）：61－62.

［5］黃哲，王春霞，賈毅竹，等.火電廠煤塵污染防治主要措施研究［J］.北方環(huán)境，2011，23（5）：90－92.

［6］陳健.嵩嶼電廠降低煤倉間粉塵濃度的措施［J］.福建電力與電工，2001，21（2）：70.

（本文責編：劉炳鋒）

X 701.2

B

1674－1951（2016）10－0044－03

楊貝貝（1987—），男，河南焦作人，助理工程師，從事火電廠除塵設備、氣體類儀表設計和技術管理方面的工作（E-mail：shilangzizha＠sina.com）。

2016－05－09；

2016－09－08

馬瑞濤（1987—），男，河南濮陽人，助理工程師，從事火電廠除塵設備、氣體類儀表設計和技術管理方面的工作。