干霧抑塵在火電廠的應用研究

范艷兵

（太原鍋爐集團環境工程有限公司，山西太原030008）

0 引言

我國電能生產機構中，燃煤火電廠占比70%以上。由于火電廠輸煤系統在運行時會產生大量煤粉塵，嚴重影響火電廠工作人員的身體健康和現場工作環境的質量；而采用水沖清理現場粉塵，工作人員勞動強度大，耗水量大，與火電廠節能降耗的宗旨背道而馳。通過干霧抑塵裝置對火電廠輸煤系統中的煤粉塵實施有效處理，可以在提升火電廠發電水平的同時，保障相關工作人員身體健康，改善現場工作環境，降低沖洗耗水量，增加電廠經濟效益。

1 火電廠中煤粉塵的特點和危害

1.1 火電廠輸煤系統運行時產生煤粉塵的特點

火電廠輸煤系統在運行過程中，共有大小揚塵點幾十余處，尤其以原煤、汽車卸煤溝、碎煤機室、卸煤口、皮帶輸送機之間的轉運及進倉落料口等處煤塵最為密集，污染較重，而且在煤炭傳輸過程中，還會出現煤炭散落到地面上的現象，導致后期清理時產生二次揚塵問題。如不采取適當措施控制這類問題的發生，不僅會污染火電廠內部工作環境，而且對火電廠工作人員的健康狀態也會產生極大的威脅。

為保證火電廠輸煤系統在運行中產生的煤粉塵能夠得到有效治理，通過相應分析，了解到火電廠輸煤系統運行中產生的煤粉塵具有以下幾方面特點：

第一，由于火電廠輸煤系統在運行中產生的煤粉塵粒徑較小，其能夠長時間懸浮于空氣當中，而且其中還攜帶大量呼吸性粉塵，這對于火電廠工作人員自身健康有很大的威脅。

第二，大多數煤粉塵都具備一定吸水性，能夠與各類水源有效融合，也就是說，火電廠輸煤系統在運行中產生的煤粉塵能夠通過各類水源管道流到室外。

第三，與干煤粉相比較，含水量超過一定標準的煤粉塵還具備一定粘結性，其可以粘結在火電廠各類生產設備表層。

第四，如果火電廠中煤粉塵的濃度超過規定數值，必然導致煤粉塵激烈的燃燒。而且這種物質在燃燒過程中還伴有爆炸的現象，如果沒有采取有效措施對火電廠煤粉塵實施有效控制，勢必為火電廠埋下嚴重的安全隱患。

1.2 火電廠輸煤系統在運行時產生煤粉塵的危害

在對火電廠運行中產生的煤粉塵進行深入分析后，了解到相應煤粉塵能夠在特定條件下形成固體顆粒。不僅如此，火電廠煤粉塵中還包含游離狀態的二氧化硅粉塵，其含量高達10%。火電廠中煤粉塵具有分散程度高的特點，同時還具備高穩定性特點，能夠在空氣中長時間懸浮，帶來了火電廠工作人員吸入煤粉塵的可能，加大了火電廠工作人員出現肺部疾病的可能，這對于火電廠工作人員的健康和日常生活水平均有嚴重的影響。

2 干霧抑塵裝置的工作機理

理論上來說，干霧抑塵裝置與傳統水噴淋裝置運行原理相類似，都是利用煤粉塵的吸水性和粘結性對火電廠的煤粉塵進行抑制處理，有效控制火電廠輸煤系統在運行過程中出現的揚塵現象，降低火電廠輸煤車間中懸浮性粉塵含量。盡管如此，這兩種抑塵裝置在整體運行特點上還存在很大差異，具體如表1所示。

表1 干霧抑塵與傳統水噴淋之間的差異

對于干霧抑塵裝置來說，其在運行過程中會產生大量水霧顆粒，而且煤粉塵在與水霧顆粒相接觸時，會形成煤粉塵大顆粒，并在重力的作用下掉落，進一步實現過濾煤粉塵的目的。相關資料表明，火電廠中呼吸性粉塵的顆粒大小在5μm以下，但是傳統水噴淋裝置所噴灑出的水源會受到該裝置水壓和噴頭大小等方面的限制，難以形成與呼吸性粉塵粒徑相統一的水霧顆粒，影響了火電廠煤粉塵的抑制效果。而干霧抑塵裝置在不斷優化改善的狀況下，所形成的水霧顆粒能夠與5μm級以下的粉塵相互結合，這不僅僅能夠降低火電廠空氣中煤粉塵含量，還能夠提升水霧顆粒對煤粉塵的吸附效果。

如果干霧抑塵裝置在運行中產生的水霧顆粒大于粉塵顆粒，必然導致水霧顆粒與粉塵顆粒直接接觸效果下降，直接影響對煤粉塵的抑制效果。因此，在干霧抑塵裝置運行時，必須采取適當措施將該裝置所產生的水霧大小控制在合理范圍內，或者保證水霧顆粒與粉塵粒徑大小處于相互一致的狀態，有效提升水霧顆粒與粉塵顆粒之間的粘結性，增加二者之間的聚結幾率，全面提升干霧抑塵裝置的運行效果。

從水霧顆粒大小的角度分析，干霧抑塵裝置所產生的水霧顆粒大小在1～10μm之間，這一大小的水霧顆粒能夠與粉塵顆粒有效結合，使得懸浮在空氣中的粉塵能夠相互聚結，在空氣中與煤粉塵聚結到一定程度時，就會因為重力作用自主降落到揚塵點上，有效落實火電廠燃煤車間中煤粉塵抑制的作用。不可否認，火電廠輸煤系統在運行時還會產生一系列過于細小的粉塵，在對細小粉塵進行綜合處理的條件下，還可在干霧抑塵裝置中添加特定的化學試劑，將水霧顆粒分解成更小的結構，進一步提升水霧顆粒與煙塵顆粒之間的聚結水平。

為保證水霧顆粒在煤粉塵抑制處理中發揮自身最大的作用，應對水霧顆粒的特點進行有效分析，通過相應分析，了解到水霧顆粒的特點主要表現在大小、凝聚力、極性和碰撞率等幾個方面。對于干霧抑塵裝置來說，其整體抑塵效率與水霧顆粒大小、干霧體和干霧密度等方面存在緊密的聯系。因此，在應用干霧抑塵裝置之前，需綜合分析火電廠綜合運行模式和煤粉塵含量等因素，確保干霧抑塵裝置運行效率符合火電廠發展需求。

3 干霧抑塵裝置的應用特點

（1）在污染的源頭，經過二次霧化處理，制造出大量微米級水霧及霧泡，形成加密霧罩、霧簾或霧池，捕捉微米級粉塵，從而對揚塵點進行粉塵治理。

（2）抑塵效率高，無二次污染，針對10pm及2.5pm以下可吸入肺粉塵治理效果達96%以上。

（3）節能減排，耗水量小，是傳統除塵耗水量的1/100～1/10，用電量小，運行成本低。

（4）煤炭濕度增加重量占比僅0.02%～0.05%，煤炭無熱值損失。

（5）無需設專門的設備間，全自動PLC控制，節省基建投資和管理費用。

（6）系統設施可靠性高，省去了傳統的風機、除塵器、通風管、噴灑泵房、灑水槍等，運行、維護費用低。

（7）大大降低了粉塵爆炸概率，可以減少消防設備投入。

（8）冬季可正常使用，操作車間內溫度不流失，節省了能源消耗，而傳統除塵設備使用負壓原理操作，帶走了車間內大量熱量，需增加車間供熱量。

4 結語

綜上所述，火電廠輸煤系統在運行時會產生大量煤粉塵，不僅會污染火電廠工作環境和對火電廠工作人員的身體健康造成很大影響，同時還增加了工作人員的勞動強度和火電廠生產的耗水成本。通過分析火電廠中煤粉塵的特點，在火電廠中輸煤系統運行時，可以應用干霧抑塵裝置對產生的煤粉塵進行吸附處理，降低空氣中煤粉塵和其他有害物質含量，在凈化火電廠內部環境的同時，能夠有效避免火電廠內部出現火災和爆炸等事故，為工作人員身體健康和火電廠穩定運行提供有效保障。

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