火電廠輸煤系統降塵綜合治理探討

陳建民/大唐國際陡河發電廠

火電廠輸煤系統降塵綜合治理探討

陳建民/大唐國際陡河發電廠

本文通過提出對陡河電廠輸煤系統降塵綜合治理的方案，探討火電廠輸煤系統如何進行降塵改造。重點從治理粉塵形成的源頭考慮幾個方面因素，形成改造方案。1是輸煤煤倉間層利用水霧降塵，將起塵點用水霧壓蓋，吸附粉塵，從而減少地面粉塵堆積；2是對輸煤系統現有導料槽進行改造，利用新型導料槽改變塵源處的壓力、流速，即通過導料槽的增容降壓作用，使含塵氣流減速，降低粉煤塵的密度，相當于降低了皮帶機導料槽出口的粉塵的質量濃度；3是在輸煤皮帶機尾部(轉運站)塵源處安裝由霧化噴咀組成的水噴霧除塵設備進行除塵，從而達到減少粉煤塵對廊道、棧橋的污染；4是翻車機室采用單流體高壓噴霧降塵。

火電廠；輸煤系統；綜合；降塵

前言

輸煤系統是燃煤電廠較惡劣的工作場所，燃煤火電廠的輸煤系統在卸煤、碎煤及運轉過程中產生大量的粉塵。粉塵污染嚴重影響工作場所和周圍環境，不僅影響電廠的文明生產，并且直接影響到職工的身心健康。電廠要求對輸煤系統的粉塵進行治理的呼聲非常強烈，電廠領導對輸煤系統的粉塵治理非常重視，職工對粉塵治理要求迫切。

陡河電廠的輸煤系統是1975年建成投產的，輸煤系統使用的除塵裝置有：水浴除塵，多管沖擊式除塵器，負壓吸塵等，以上幾種除塵器經多年運行效果均不理想，除塵效果低，對環境污染嚴重，輸煤系統每天運行10～15h，粉塵嚴重超標，嚴重威脅輸煤檢修運行人員的身心健康。

一、輸煤煤倉間層治理方案

1.對皮帶機尾部導料槽進行整改，換裝標準導料槽，延長導料槽長度、加裝多道阻風簾，用以改變落料過程中的誘導風風向。并在導料槽內加裝霧化噴頭，用以吸附漂浮粉塵。

2.在皮帶機頭部加裝滾刷式清掃裝置，將返程皮帶表面黏煤清除于皮帶機頭部，集中處理，使皮帶沿線減少因皮帶抖動產生的揚塵。并考慮在頭尾滾筒揚塵部位增加噴霧降塵，控制粉塵產生的最嚴重部位。各犁煤器落料口護罩位置增加阻風簾，用以控制煤倉的返粉。

二、對輸煤系統現有導料槽進行改造

1.導料槽結構對除塵效果的影響。由于導料槽的結構是影響除塵效果的主要因素，其因素包括導料槽的長度、入口和出口處的流通截面大小等。所以，這些主要因素便成為提高導料槽除塵效果的主要內容。導料槽除塵效果較差的原因主要是，輸煤系統導料槽一直沿用DT75、DT62老式皮帶機標準，防塵結構不夠完整，導料槽高度低，不能對粉塵很好地起到增容降壓作用，出口處防塵簾破損嚴重，粉塵毫無阻力地自由外揚。

2.選用新型抑塵導料槽，導料槽的前后端裝有多道密封擋板和擋簾組成均壓封塵降塵系統，使粉塵得到降壓、減速、沉降，使較干凈氣流在導料槽出口流出。整個導料槽形成封閉式結構，當風塵渦流對導料槽形成沖擊風壓時，減少粉塵四溢擴散。

三、在輸煤皮帶機尾部(轉運站)塵源處安裝霧化噴咀

1.粉塵產生原因。

對皮帶上煤過程進行了實地觀察, 發現粉塵產生的原因主要有以下2點(粉塵產生部位如圖1所示):

(1)皮帶頭部落料點為敞口設置, 燃煤在落向下一級皮帶時因離心力產生揚塵；

(2)燃煤在倒運過程中因皮帶頭、尾部高差原因在倒煤槽中產生揚塵；

2.霧化噴嘴的設置。

皮帶噴淋系統實現原理是: 噴淋除塵是利用噴頭把壓力水轉換成霧罩，保證噴頭的霧化效果和霧化角度，大大減少耗水量；用導料槽使塵源封閉，將塵源限制在一定的空間內，增加塵粒與水滴的碰撞幾率和速度，提高除塵效率。使含塵氣體的濕度增加，塵粒相互凝聚，體積增大而沉積到燃料表面，一起送至原煤倉，而達到消除粉塵，凈化環境的目的。下面介紹如何利用皮帶噴淋方法解決揚塵問題。

(1)在皮帶頭部落料點增加水平和垂直2 路水噴霧噴嘴, 抑制因煤流離心力而產生的揚塵。

(2)在倒料槽水平部分增加2組或3組水噴霧噴嘴, 抑制因落料高差而產生的揚塵。

3.噴淋系統裝置組成：由水系統和控制系統組成。水系統由水源、水管路、閥門、過濾器和除塵噴頭組成；控制系統由電磁閥、傳感器、控制器等構成。

4.控制需求、控制邏輯的分析。

從控制方式來講, 皮帶各部位霧化噴嘴的投入可分為就地控制和程序控制兩種控制方式。程序控制指的是運行人員在輸煤程控操作員站上點擊皮帶噴淋系統“自動運行”按鈕, 皮帶噴淋設備根據皮帶運行工況實現自動投入、退出功能。就地控制是通過就地控制箱內的硬接線回路實現的。下面介紹遠方自動控制方式下皮帶噴淋系統各項控制功能的實現。

(1)皮帶頭部落料點霧化噴嘴控制邏輯原理。如圖3所示。在皮帶噴淋系統就地控制箱上將控制方式開關切換為程序控制, 在操作員站點擊皮帶噴淋系統遠方自動按鈕后, 若此時皮帶運行且輸煤程控系統已檢測到煤流信號且噴淋水水壓正常, 則皮帶頭部噴淋電磁閥帶電動作, 皮帶頭部霧化噴嘴開始噴水抑塵。為防止“斷煤”假象并保證皮帶停止后可繼續維持一定時間的噴水, 控制回路增加“延時斷”定時器, 定時30s。

(2)導料槽霧化噴嘴控制邏輯原理與皮帶頭部落料點霧化噴嘴控制邏輯相同。

5.導料槽與霧化噴咀配合運用，強化除塵效果。

為了取得較好的除塵效果，根據塵源產生的原因，采取在塵源處安裝由霧化噴咀組成的除塵設備進行除塵。利用新型導料槽改變塵源處的壓力、流速，即通過導料槽的增容降壓作用，使含塵氣流減速，降低粉煤塵的密度，相當于降低了皮帶機導料槽出口的粉塵的質量濃度，并在導料槽出口處加裝雙層裝軟質擋塵簾。再利用安裝在導料槽內的噴咀進行噴水霧化，水霧把揚起的粉塵覆蓋，捕捉導料槽內的粉塵，最后使捕捉到的粉塵與皮帶上的原煤一起送至原煤倉，達到清潔環境的目的。

四、翻車機室采用單流體高壓噴霧降塵

1.翻車機室單流體高壓噴霧降塵系統組成。

自控系統：由反沖洗過濾裝置、增壓裝置、電動球閥、多功能水箱和高壓自清潔螺旋噴頭（簡稱：高壓噴頭）等組成。如圖1所示。

2.降塵系統主要功能。

（1）系統根據現場不同的工況條件設置了三種工作模式：干煤、正常、濕煤；即針對煤粉比較干或比較容易起塵的煤粉（如新疆廣匯煤等），采用高壓力大流量長時間的除塵方式，針對一般不容易起塵的煤粉或因陰雨天導致煤粉比較濕的情況，采用短時間噴霧除塵的方式，介于兩者之間的情況則采用適當延時噴霧的除塵方式，可以在保證除塵效果的同時盡可能減少水對煤粉的影響。

（2）系統還可根據現場具體的情況設置了多種控制模式，即根據正常使用和檢修調試等情況設置自動模式和手動模式。

（3）當系統控制模式設置為自動模式時，系統可根據翻車機旋轉角度自動選擇翻車機處噴霧降塵的時間節點。

（4）當系統控制模式設置為手動模式時，系統可以根據現場的具體情況手動開關增壓裝置、打開或關閉水箱的進水閥門、排水閥門以及各個支路上的電動球閥對指定區域進行噴霧降塵。

（5）系統故障自動保護功能，即在極端情況下，如發生水箱缺水或管路缺水等情況下，系統將會自動停機，以避免增壓泵、電機等設備損壞。

五、使用效果及評價結論

經過近兩年的使用，我廠輸煤系統除塵效果良好。實踐證明，通過對發電廠輸煤系統進行綜合治理，現場降塵效果非常明顯，能夠滿足國家規定的關于除塵的粉塵濃度標準的要求。單流體高壓噴霧降塵系統結構簡單，維護工作量小，降塵效果突出。

[1] 輸煤設備檢修工藝規程[S].大唐國際陡河發電廠.

[2] 電廠自動高壓噴霧降塵裝置說明書[S].鄭州蓋特信息技術有限公司.