電廠輸煤煤粉塵成因分析及防治策略

王志軍

（國能福州熱電有限公司，福建福州 350309）

1.電廠輸煤系統(tǒng)粉塵治理現(xiàn)狀分析

發(fā)電廠的煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)主要有以下幾部分：皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)、卸煤機(jī)、轉(zhuǎn)運(yùn)站、儲(chǔ)存室以及碎煤設(shè)備。在卸煤機(jī)、碎煤設(shè)備以及轉(zhuǎn)運(yùn)站等戶外地點(diǎn)，粉塵現(xiàn)象非常嚴(yán)重，不僅會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成污染，大量的粉塵也會(huì)對(duì)生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)生破壞，如果工作人員吸入粉塵物質(zhì)，會(huì)對(duì)自身的健康安全造成損害。在我國目前的火力發(fā)電廠中，雖然采取了一定的防塵措施，但是效果有限，并不能完全抑制煤炭粉塵的產(chǎn)生。想要研發(fā)出最為高效的防塵設(shè)備，需要對(duì)于煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行充分了解，并開發(fā)出科學(xué)合理的煤炭運(yùn)輸管理系統(tǒng)。

2.電廠輸煤系統(tǒng)煤粉塵的成因分析

在電廠輸煤系統(tǒng)中，做不到完全密封，在煤炭粉碎室中，碎煤機(jī)械在工作時(shí)由于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)、粉碎、擠壓、撞擊會(huì)產(chǎn)生高溫，而由于高溫以及長時(shí)間的撞擊會(huì)逐漸使碎煤機(jī)的外表發(fā)生裂痕，從而將煤炭粉塵播撒出去，究其原因是因?yàn)槊芊庑圆钤斐傻拿禾糠蹓m泄露。在轉(zhuǎn)運(yùn)站中，煤炭在從上層下落的過程中，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，從而產(chǎn)生粉塵物質(zhì)，而巨大的沖擊力又會(huì)損壞導(dǎo)槽的密封性，也會(huì)造成粉塵泄露。另外，在煤炭的裝卸過程中，也會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵，由于裝卸工作都是在室外完成，這些產(chǎn)生的粉塵會(huì)隨著大風(fēng)四處飄散，造成周邊環(huán)境的污染。表1為落煤管的設(shè)計(jì)尺寸。落煤管管截面積的公式為：F=Q/3600×V0×R0×∮。

表1 落煤管設(shè)計(jì)選用的斷面尺寸

3.粉塵的主要種類

在發(fā)電廠產(chǎn)生的粉塵中，主要有以下種類：第一種，原始粉塵。在煤炭運(yùn)輸過程中，會(huì)產(chǎn)生許多的細(xì)小顆粒，這些顆粒會(huì)在空中漂浮并與原始材料分離。第二種，加工粉塵。在大多數(shù)情況下，煤炭需要加工才可以使用，在煤炭的加工過程中，一些機(jī)械設(shè)備會(huì)對(duì)煤炭進(jìn)行粉碎、擠壓、撞擊處理，從而產(chǎn)生粉塵。第三種，運(yùn)轉(zhuǎn)粉塵。在發(fā)電廠的燃煤爐中，煤炭需要反復(fù)翻轉(zhuǎn)，而從上到下翻轉(zhuǎn)中，煤炭會(huì)與機(jī)械設(shè)備發(fā)生碰撞，煤炭破碎成大小不一的顆粒并有煙塵產(chǎn)生[1]。第四種，存儲(chǔ)粉塵。煤炭在存儲(chǔ)過程中產(chǎn)生的粉塵較少，但是由于卸煤會(huì)造成粉塵，這些粉塵一部分會(huì)隨著煤炭進(jìn)入倉庫，經(jīng)過一段時(shí)間變?yōu)閴m土。

4.電廠輸煤系統(tǒng)煤粉塵的防治措施

4.1 防止煤粉塵的產(chǎn)生

煤是一種古老的資源，其物理特性為易碎、硬度低、密度低，在煤炭的運(yùn)輸過程中會(huì)由于物理作用，而產(chǎn)生煤炭粉塵，這些粉塵質(zhì)量較輕，容易受到外界干擾而隨風(fēng)飄撒，造成粉塵污染。因此，對(duì)于粉塵污染的防治，首要措施是從源頭降低粉塵產(chǎn)生的概率。要最大限度減少在煤炭運(yùn)輸環(huán)境的粉塵，在運(yùn)輸前行程規(guī)劃，盡可能減少多余的運(yùn)輸量，并在一定程度上降低輸送高度，控制機(jī)械設(shè)備的速度，安裝高質(zhì)量的減震設(shè)備。要提升儲(chǔ)煤場等系統(tǒng)的密封性，以避免粉塵泄露發(fā)生，合理搭配煤炭的硬度與細(xì)度，減少煤槳的使用。

4.2 加強(qiáng)煤粉塵除塵抑塵措施

在發(fā)電廠的生產(chǎn)過程中，想要完全杜絕粉塵的產(chǎn)生很難辦到，因此需要加強(qiáng)對(duì)于粉塵的處理。一方面，利用水噴霧進(jìn)行抑塵處理，其原理是水霧顆粒可以與煤粉塵顆粒進(jìn)行接觸，加大粉塵質(zhì)量，由于重力作用，這些質(zhì)量較重的粉塵會(huì)從空中降落。但是其效果也只是限制，隨著科技的發(fā)展，人們將水以及空氣進(jìn)行壓縮，從而得到直徑為1um～10um的水滴，這種水滴可以進(jìn)一步與煤炭粉塵進(jìn)行融合，發(fā)揮更好的抑塵效果。另一方面，利用機(jī)械設(shè)備將粉塵抽離，在煤倉、碎煤室以及轉(zhuǎn)運(yùn)站等部分安裝負(fù)壓集塵器，由于壓力的作用，可以將粉塵從吸塵管中抽離，此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被我國廣泛使用。

4.3 輸煤設(shè)備防塵

煤炭的運(yùn)輸系統(tǒng)是產(chǎn)生煤粉塵的重災(zāi)區(qū)，加強(qiáng)輸煤系統(tǒng)的密封性非常重要，尤其是對(duì)于導(dǎo)料槽來說，如果密封性差會(huì)造成嚴(yán)重的粉塵污染。在實(shí)際工作中，導(dǎo)槽一般使用橡膠密封劑進(jìn)行密封，但是由于橡膠密封劑在遇到高溫環(huán)境容易出現(xiàn)磨損，因此密封效果會(huì)減弱。因此，需要改善導(dǎo)料槽的密封箱，將密封部件加長或者使用多個(gè)，并進(jìn)行定期替換，確保輸煤設(shè)備的粉塵密封。

4.4 布袋防塵

布袋防塵是一種應(yīng)用較為廣泛的防塵措施，但是想要將袋中灰塵進(jìn)行清除，其過程比較復(fù)雜，耗費(fèi)的人力資源也較多。但是全新的過濾器式集塵器，相比于傳統(tǒng)的布袋除塵技術(shù)，擁有更加高效、節(jié)省人力、時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)，其本質(zhì)是利用纖維物質(zhì)制成裝有除塵器的袋子，將煤炭粉塵的固體顆粒進(jìn)行攔截，由于碰撞時(shí)產(chǎn)生的慣性作用，這些粉塵粒子會(huì)掉落到袋中，并被纖維阻擋，在清理時(shí)可以直接將纖維網(wǎng)取出，易于清理。

4.5 生物納米膜防塵技術(shù)

生物納米膜除塵方法是一種在國外被廣泛使用的新興技術(shù)，隨著我國科技的發(fā)展，這種技術(shù)在我國已經(jīng)被相繼使用。其本質(zhì)是將材料的表面噴涂BME納米膜，可以最大限度減少在制造過程中產(chǎn)生的粉塵，由于納米膜的間距遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于粉塵離子的直徑，因此粉塵粒子很難從納米膜穿過[2]。另外，納米膜技術(shù)在隔絕粉塵的同時(shí)，并不會(huì)對(duì)空氣進(jìn)行隔絕，這也可以使相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行得到了保障。相比于其他除塵方式，納米膜技術(shù)具有較大優(yōu)勢，在國內(nèi)的發(fā)電廠中已經(jīng)獲得推廣。但納米膜技術(shù)畢竟屬于全新技術(shù)，其造價(jià)較高，會(huì)在一定程度上加大成本，但是相信隨著我國科技的進(jìn)一步發(fā)展，會(huì)對(duì)此類技術(shù)進(jìn)行普及，從而降低造價(jià)。

4.6 及時(shí)維修或者更換防塵設(shè)備

防塵設(shè)備是防治粉塵的重要工具，并且由于發(fā)電廠的環(huán)境因素，這些防塵設(shè)備的使用年限有限，需要做好技術(shù)的維修與防護(hù)。首先，建立完善的防塵除塵制度，電廠管理人員需要充分意識(shí)到防塵除塵的重要性，并形成相應(yīng)的制度，建立與之對(duì)應(yīng)的防塵除塵小組。分配固定的人員進(jìn)行防塵工作，并建立評(píng)估機(jī)制，權(quán)衡企業(yè)的收入與成本，對(duì)于機(jī)械設(shè)備進(jìn)行及時(shí)引進(jìn)。其次，在設(shè)備的使用中，需要結(jié)合電廠的實(shí)際情況，根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)備購買與使用。這就需要對(duì)于生產(chǎn)中的粉塵量進(jìn)行調(diào)查與分析，建立評(píng)估體系，并根據(jù)評(píng)估體系的分析，合理使用防塵設(shè)備規(guī)模，畢竟防塵設(shè)備涉及企業(yè)成本，如果規(guī)模不足，則影響防塵效果，如果規(guī)模過大，則會(huì)造成資源浪費(fèi)，加大成本投入，降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。最后，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的檢查與維護(hù)，防塵設(shè)備由于其特殊的工作環(huán)境，其破損率更高。因此，需要加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)管理工作，企業(yè)需要委派專業(yè)人員，對(duì)于設(shè)備進(jìn)行定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障隱患，進(jìn)行及時(shí)維修并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。

4.7 加強(qiáng)工作人員的安全培訓(xùn)

電廠的煤粉塵不僅會(huì)造成環(huán)境污染、機(jī)械設(shè)備的損壞，對(duì)于人身安全也有一定的威脅，因此，電廠的管理人員需要做好安全培訓(xùn)工作，讓工作人員提升對(duì)于粉塵危害的認(rèn)知以及自身的安全意識(shí)。培訓(xùn)工作不僅是在員工新入職時(shí)進(jìn)行，還要定期進(jìn)行，畢竟社會(huì)在發(fā)展，各種技術(shù)、設(shè)備以及理念都在與時(shí)俱進(jìn)，工作人員需要對(duì)于全新的知識(shí)進(jìn)行充分了解。此外，培訓(xùn)工作要具體、到位，并根據(jù)電廠規(guī)模、實(shí)際生產(chǎn)情況而定，在對(duì)于人員培訓(xùn)時(shí)，需要加強(qiáng)實(shí)踐，并委派專人進(jìn)行監(jiān)管，對(duì)于出現(xiàn)錯(cuò)誤的員工進(jìn)行及時(shí)糾正[3]。建立相應(yīng)的獎(jiǎng)懲制度，對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)異的員工給予物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)，以激發(fā)其他員工的安全意識(shí)。

5.結(jié)論

電廠的煤炭運(yùn)輸過程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵物質(zhì)，這些粉塵物質(zhì)會(huì)對(duì)周邊環(huán)境、機(jī)械設(shè)備以及工作人員的健康造成威脅，為了解決這個(gè)問題，電廠需要加強(qiáng)煤粉塵的防治，利用水噴霧技術(shù)、機(jī)械抽風(fēng)技術(shù)、袋裝除塵技術(shù)以及生物納米膜技術(shù)進(jìn)行除塵工作，并加強(qiáng)人員安全意識(shí)培訓(xùn)以及設(shè)備管理，從多方面進(jìn)行除塵。