輸煤皮帶機防偏導密閉料槽及水霧聯合除塵技術

寧 虎

（晉控電力同達熱電山西有限公司， 山西 大同 037000）

引言

煤炭通過運輸系統被運至電廠，然后被卸送至煤場妥善儲存，再經過電廠的轉運及破碎分篩裝置獲取粒度適合的煤粒，再由轉運裝置將其送入燃煤鍋爐原煤倉，由此構成了火電廠整個燃煤輸送系統。在整個燃煤輸送、配卸、轉運及破碎中會有大量粉塵產生，成為電廠污染粉塵最嚴重的生產環節。本文根據存在于電廠整個燃煤輸送系統設計及運行中的煤塵污染問題，對控制產生粉塵的要素及特點進行了分析研究，提出粉塵防污優化與實現的方法及措施，并設計制作了防偏導密閉料槽及水霧聯合除塵系統，實現了皮帶機輸送煤炭過程中的節能減排。

1 皮帶機輸煤系統粉塵化污染情況分析

電廠燃煤輸送系統污染粉塵的程度不但與燃煤含水的情況相關，還跟轉運設備、設計工藝、系統密封度等條件存在關系。系統中主要的揚塵場所包括煤場、地下的卸煤溝、轉運站、碎煤機房等地區，其中污染最為嚴重的是碎煤機房及卸煤溝[1]。

碎煤機房的粉塵污染嚴重，原煤在經過碎煤機的碎破后，變成較小顆粒的煤粒，其表面所含水分有所減少，落煤管位于碎煤機出口處，落差較大，碎煤轉子鼓風效應產生誘導風，會因碎煤機的進出口封密不嚴，使空氣在轉子受到鼓風作用后流向皮帶式的導料槽，導致導料槽的內壓增大，內壓增大的程度跟落煤的高度，以及落煤管和輸送機之間的夾角大小相關；同時導料槽內的容積較小，導致槽內的壓力迅速增加，在誘導風作用下大量的粉塵由導料槽密封不嚴的位置向外噴散[2]。

2 輸煤系統的防塵優化設計

在實際施工作業時，輸煤處理系統常見的防塵方案包括電除塵及負壓式和布袋式除塵。通過電廠的實際運行情況可知，以上除塵辦法投資成本高、維修量大，在運行一段時間后，在環境濕度較大的情況下粉塵容易吸附在布袋或電極板的上面，不易清除，故而被電廠擱置。本文從預防出發，以科學治理為原則，對輸煤設備及導料槽等相關系統進行優化改造，以達到有效減少粉塵的目的。

2.1 皮帶機的優化配置

1）皮帶機驅動裝置驅動滾筒、改向滾筒、增面滾筒等用彩鋼板封閉，安裝檢查門，引風管接入對應除塵器吸風管。原有除塵器吸風管在導料槽內入口加裝擋板，把一部分風量分配到驅動裝置滾筒處。

2）煤倉間犁煤器料斗底部往下延伸。犁煤卸料時，攜塵氣流在料斗周圍形成渦流，消耗能量，粉塵逐漸沉降，氣流從料斗上翻的概率小。上部加裝交叉軟橡皮，以阻擋少量上翻的氣流。

3）在頭部滾筒與增面滾筒之間，加裝兩級自制聚氨酯清掃器清掃皮帶工作面煤面。清掃器支架及預壓彈簧采用現有頭部二道清掃器支架，并在清掃器前方安裝濕潤兼具沖洗功能的小流量噴嘴，起清洗濕潤皮帶、潤滑清掃器刮片的作用。在下部安裝水箱，污水就近排入地溝。

通過對驅動滾筒、改向滾筒、增面滾筒、拉緊滾筒、皮帶機伸縮裝置的封閉、除塵設施合理配備、除塵系統科學運行，使得現有的皮帶粉塵治理系統能夠很好地適應來煤狀況[3-4]。

2.2 導料槽的具體結構

導料槽被裝置于皮帶機末端的落料點，起到防止煤塊撒落的作用，同時可將煤塊在膠帶的中心快速進行堆積。需要導料槽具備充分的斷面及高度，導料槽的設計構成主要分為長度、密封及截面等形式，如果煤流的落差高于4 m，選用普通導料槽則無法控制住由誘導風帶動煤流而形成的大量粉塵[5]。

1）新型防偏密閉導料槽構成。如果煤流形成的落差較大，需以普通矩形的導料槽為基礎設計制造新型的防偏密閉導料槽，具體結構如下頁圖1 所示。圖1迷宮式的拱形截面擋煤皮防偏密閉導料槽，可達到有效減少粉塵污染的作用，其優勢在于擴大容積、降低風壓、水及煤粉不容易在拱形的頂端存積、易于現場的沖洗。

圖1 新型防騙密封導料槽

2）在對導料槽長度進行設計時，要對輸送機的帶寬和速度，以及落煤的具體高度進行充分考慮。落煤隨著落差增加，其導料槽中煤粉的速度也會增加，合理加大導料槽長度可以有效減少槽內的壓力，使槽內的煤粉速度降低，槽內的煤粉就會自然降落，從而降低外噴的煤粉量[6]。

2.3 噴水式水霧的除塵處理

噴水除塵水霧系統的構成包括閥門、噴嘴、管道、控制功能等，是通過高速的水霧運動同含塵的擴散形式運動氣體相互碰撞，水滴吸附塵粒不斷聚集后逐漸降落，而原煤的表層上由于含水量的增加，不再有粉塵飄散，以實現除塵的理想效果。試驗證明，在熱風輸粉處理系統中，原煤每新增1%的水分，就會使鍋爐無煙煤燃燒的熱效率降低0.03%～0.04%，若在貧煤與煙煤燃燒時，熱效率會降低0.025%～0.040%；在直吹式的制粉處理系統中，原煤每新增1%的水分，就會使鍋爐的熱效率上升0.05%。如果原煤的含水率達到8%～10%時，就會有效降低轉運時煤所產生的粉塵量。如果原煤的含水率增加到12%時，就基本不會產生揚塵了。實踐證明，采用噴水式水霧處理除塵是一種效率高、投資少、維護簡單的有效方法，不會對鍋爐燃燒熱效率造成影響[7]。以下是這種降塵方法在設計時需要注意的事項：

1）噴嘴產生霧化的效果同其安裝的高度、出水的壓力、構成的方式等密切相關。實踐證明，噴嘴安裝的理想位置是噴水扇面覆蓋皮帶寬度90%；最好將噴嘴水壓掌控在0.25～0.40 MPa，以確保霧化的最佳效果。

2）將皮帶機與控制系統裝置有效結合，實現皮帶機的噴水自動控制，即有煤的時候自動噴水，沒有煤的時候停止噴水，節約用水。

3）避免堵塞噴嘴。由于煤在運輸時含水量較大，降塵處理系統長時間沒有使用，造成噴嘴中進入粉塵，使噴嘴被堵塞。需要工作人員對降塵噴霧處理裝置進行定時開啟，以避免堵塞噴嘴。

3 結語

加強燃煤輸送系統的粉塵防污處理是電廠排污和節能綜合性治理的核心問題，是構建節能、綠色產業的必要條件。本文從燃煤運輸系統中粉塵產生整個過程到實現對系統有效控制的方法措施進行了分析研究，通過對系統進行設計優化、對設備進行合理配置，使電廠的運行生產更安全、更環保、更高效。