火電廠輸煤系統粉塵產生的原因和綜合治理探討

新疆華電高昌熱電有限公司 陳立軍

1 引言

煤化工在運輸、儲存和燃燒的具體過程中，存在著石灰石粉塵的化學污染問題。大量的粉塵不僅危害環境，還會造成電氣自動化和輸送設備故障，妨礙人體健康，并帶來火災等安全隱患[1]。

2 火電廠輸煤系統粉塵污染現狀

一是上級皮帶扣電源口。煤化工空白時存在電位差，所以空氣中更容易逐步形成粉塵，而且這里的空間相對開闊，所以空氣中的粉塵在后運輸站中相對容易擴散。

二是下皮帶末端的卸料溜槽，當煤落下撞擊時，會形成大量的粉塵和誘導風，卸料溜槽內逐步形成正壓。鑒于卸料溜槽密封不充分，大量粉塵和風從卸料溜槽縫隙和出口逸出，污染中轉站[2]。雖然原設計的導槽已加裝除塵系統，但鑒于除塵器的設計和功能問題，加之導槽密封性較差，原安裝的除塵系統未能逐步形成有效的除塵系統。負壓除塵，使大量粉塵從導料溜槽出口噴出。

三是考慮到煤化工大量使用，水流沖擊導水板，會造成導水板形成枯角。撒煤的具體情況有很多，尤其是當因落煤不當造成皮帶扣跑偏時，更會加劇撒煤的異常現象。溢出的煤化工進入目的地皮帶扣和中間的反轉滾筒洗衣機之間，在皮帶扣的壓力下逐漸被壓碎，從而致使石灰石粉末飛揚。

3 輸煤系統煤粉揚塵成因的分析

3.1 碎煤環節的揚塵

在碎煤室運轉時，碎煤機轉子高速碰撞煤塊，產生大量粉塵。這些粉塵受到碎煤機鼓風的影響，導致車間內粉塵增加。由于煤塊長時間高頻率撞擊碎煤機殼，機殼的密封性遭到嚴重破壞，導致大量煤粉溢出。考慮到煤炭輸送系統中的轉運站，以及其在煤炭轉運過程中的一系列問題，例如煤炭在皮帶傳送過程中的掉落速度較快，這會對轉運站造成較大的沖擊力，導致大量煤粉的產生[3]。此外，當煤塊沖擊導料槽，導致密封性破壞，粉塵會泄漏出來。

3.2 卸煤環節的揚塵

在燃油卸煤和帶電裝置的具體過程中，當煤從煤篩倒入非金屬煤容器時，非金屬煤容器正上方流動的空氣處于正常狀態的擾動，這自然會造成流動空氣中漂浮的石灰石粉塵散開，使流動空氣受到一定程度的化學污染。

3.3 普通導料槽密封性能差

物料在沒有阻尼措施的情況下快速落下，直接沖擊皮帶，使皮帶頻繁振動甚至下沉，引起引風將細煤粉噴入導料槽與皮帶之間的空間。滴點材料。另外，導料槽出口集成的簾布密封性能較差，從而致使導料槽出口噴塵嚴重。

3.4 除塵設備選型存在問題

以該火電廠的多管袋式除塵器為例，該類設備的運行程序穩定性和可靠性都比較低，維護成本不是很高，投入效果也不是較好。另外，除塵效果不是較好，通風量不能滿足實際需要，使布袋除塵器失去了應有的功能。飲水裝置出水口內側安裝噴頭降塵回收系統，這種做法是事后補救，效果也不好。

4 電廠輸煤系統煤粉塵防治措施

4.1 防止煤粉塵產生

考慮到煤的低密度和某些煤的低硬度，煤在運輸過程中很容易發生破碎。受到下落和摩擦的影響，煤受損并產生大量煤粉。生成的煤粉因為輕巧，很容易在大氣中迅速擴散和散落，從而給環境造成嚴重污染。因此，為了控制煤粉塵的污染，需要尋找減少煤粉塵產生量的方法。

4.2 煤炭資源的合理配置

減少粉塵的關鍵在于煤炭資源的合理配置。要加強煤炭采購源頭監管，充分考慮原煤的粒度、硬度、含水量、粉塵等，進一步降低煤炭裝卸過程中形成的粉塵比例過程。當考慮在燃煤中摻雜劣質煤以節省資金時，摻雜前一定要充分考慮原煤的細度和硬度。可適當減少摻煤比例，進一步降低煤炭運輸和卸煤過程中形成的粉塵比例。

4.3 煤場的全封閉技改

企業一直實施的洗煤廠全封閉技改項目投入使用后，可進一步有效進一步提升洗煤廠的密封性能，流動的空氣也不會造成化學污染。

4.4 煤炭運輸過程中的抑塵

煤炭運輸過程中，應最大程度減少涉及煤炭流動的步驟。例如，可降低運輸速度以減弱沖擊力。在卸煤機工作時，金屬煤斗中至少保留一半的煤，減少煤炭的下落高度，從而減少揚塵產生。同時，需要加強對卸煤機操作人員的規范培訓，確保每次操作都能實現四繩同步、閉合無隙、低速放下，以減少煤粉排放到外界空氣中[4]。

5 煤粉塵的抑塵、除塵措施

即使相關安全防護措施到位，也沒有辦法杜絕煤粉中可能形成的粉塵，但審查的重點是煤粉中粉塵逐步形成后的預防和控制方法。

5.1 干霧抑塵

干霧揚塵污染治理是利用“云”水滴捕獲空氣中的粉塵，讓水滴與空氣中的污染物顆粒結合，逐漸形成空氣中粉塵和水滴的家族聚集[5]。加速效果一般，沉降低，促進了揚塵污染的源頭控制，能有效解決車間內局部封閉/半封閉、雜亂無序的空氣中粉塵如何處理的問題。正常狀態特別適用于裝卸港。清理貨物裝卸區域的灰塵，如電磁振動給料機等。

5.2 水噴霧抑塵

就目前情況來看，粉磨系統回收系統控制粉塵污染的糾正措施，一方面是采取使用水保濕噴霧的具體方法來控制粉塵污染。只是不是很有效，但也很明顯。關聯比例成本較低，具體操作方法也比較簡單。噴水滅火系統技術改造項目在靠近碼頭的交通主干道上實施。在01（02）號交通干道上安裝噴水裝置36個，間隔5m，并在易發生揚塵污染的排煤礦提高機械篩煤格柵層。安裝6個噴水頭，采取使用就地電腦控制的具體方法，配合濕度控制裝置的自動啟停功能來控制具體方法，使燃油船用水的具體過程無盲點噴霧系統是合理且正確的，從各個角度抑制空氣中粉塵的飛行，噴霧抑塵的效果明顯。

5.3 機械抽風除塵

為了增強粉塵去除效果，一般會在輸煤系統中的煤倉間、碎煤機室的特定落煤管和導料槽等區域采用負壓除塵器進行處理，以顯著減少煤粉含量。目前，國內大多數發電廠也采用了這種除塵方式，并獲得了明顯的效果。

5.4 輸煤設備除塵、抑塵治理

如果想到達這樣的效果，必須減少電廠輸煤系統煤粉的產生，雖然采取了高效措施，但也無法完全避免。因此，建議采取使用適當的密封方式，將煤粉密封在特定區域，以有效減少其對大氣的污染。如果想到達這樣的效果，必須進一步提升導料槽的密封效果，可采取使用循環減壓裝置，在導料槽上方加裝除塵袋，使粉塵在內部循環并逐漸消散，直至無法揮發。同時，導料槽采取使用雙層擋煤板和防塵簾封閉，有效防止粉塵借助皮帶與擋煤板間隙泄漏。

5.5 規范輸煤系統清掃作業

從構建規范制度入手，制定保潔工作標準，規范保潔流程，優化配置人員，對輸煤系統保潔項目進行分類，在原有的基礎上更進一步提高粉塵較大場所的保潔頻次并采取組合保潔的方式。采取臨時、日常、突擊等保潔模式，依據“一清、二掃、三沖”的保潔流程，盡可能地降低現場粉塵濃度，改善現場環境。

6 火電廠輸煤系統粉塵治理新技術應用

比較目前涵蓋布袋除塵技術，保濕噴霧除塵技術與云塵污染治理技術的比較與預期相反，袋式除塵技術存在產品選型成本高、后期維護成本高、除塵效率低、穩定性差等優點和缺點。也比較容易造成所需設備的損失，甚至造成水體污染。但可用產品的成本和維護成本與袋式除塵技術相比較高，無法滿足國家大氣環境管理目標。參考火電廠除塵技術的進展，DCT 雙離合變速箱除塵技術已得到普遍應用。例如，云霧粉塵污染的控制技術已逐漸消失，并取代了保濕噴霧清理粉塵的技術，并獲得良好的效果。

6.1 輸煤系統防塵優化設計

火電廠在進行燃煤發電時，需要大量運輸煤炭，而在煤炭卸載過程中會產生較大的高度差，導致大量粉塵的產生。然而，目前大部分電廠采用噴水方式進行除塵，但效果不如預期。為了降低煤炭卸載過程中產生的粉塵，有必要對翻車機室進行除塵處理。對于碎煤機室粉塵治理方案，需要在燃煤鍋爐進行燃燒前對煤炭進行切割和破碎，這個過程中會生成大量粉塵。為了解決這一問題，可以采用云霧抑塵技術對碎煤機室進行粉塵治理，以降低周圍環境的不良影響，并保護設備不受損壞。此外，還可優化碎煤設備的出料口處理，以抑制粉塵產生，從而達到有效降低設備損耗和維護成本的目的。

6.2 生物納米抑塵技術

2014年3月，科技部和生態環境部對《大氣污染防治先進技術匯編》第六項中的原生納米膜粉塵污染控制技術進行了比對。原生動物納米膜粉塵污染治理技術采取使用大氣雙層膜，能夠盡可能地減少氣體分子延展性的增加，并且對自由電子有較強的吸附作用。借助噴涂防火蕨納米膜隧道涂層，物料搬運的金屬表面能夠吸引并聚集空氣中的細小粉塵顆粒，然后聚集成空氣中的白色大粉塵顆粒，并在達到未定義的真實重量后自動關閉沉降。與原生物納米膜粉塵污染治理技術的除塵效率相比，除塵效果并不是較好，并且原生物納米膜粉塵污染治理技術的運行成本和后期維護成本為0.05～0.5元/t。

在火電廠輸煤系統中，可使用生物納膜減塵技術解決粉塵問題。在煤炭進入鍋爐前，噴灑生物納膜減塵劑，使其附著于物料表面，形成不超過250nm 厚度的薄膜。該減塵劑的表面張力系數在25℃下不超過0.028N/m。此外，噴灑點離設備的距離不得超過75m，最多可支持10個生物納膜噴灑口，以處理不超過1000t/h 的抑塵物料。該技術可有效實現除塵抑塵的效果。大唐貴州興仁發電有限公司在鍋爐投入前對煤進行了碎煤處理，并進行了生物膜抑塵技術試驗，驗證了其符合國家標準的相關指標，具體如下。

一是降低發電機發電產品成本及后期維護成本。原生物納米膜粉塵污染治理技術對比粉塵污染治理如何處理材料處理成本僅0.05～0.5元/t，后期維護成本相對較低。二是降低用水量。生物納米膜抑塵技術的水耗不超過3000L/h。三是生物納膜抑塵技術顯著提升了除塵效率，使其達到99%，并且具有高效可靠的特點。四是物納膜抑塵技術使用環保的生物納膜抑塵劑，其安全、無刺激性和可降解性使其不對環境造成任何污染。

7 結語

控制火電廠噴淋系統回收系統空氣中的粉塵是一個非常復雜、技術含量極高的比較。不僅要考慮如何處理某些區域的浮塵，還要考慮如何處理空氣中逐步形成的大量粉塵。例如煤化工物料運輸和破碎的具體過程，在控制火電廠噴淋系統并回收系統空氣中粉塵的具體過程中，需要積極響應國家生態環境治理的具體政策，充分發揮噴淋系統回收系統的核心技術優勢。火電廠本身應當需要條件以及如何實施揚塵控制。維護周邊自然生態環境，促進周邊人民生活在自然生態環境中做到人類文明。此外，這一舉措還能夠積極促進煤炭工業的提速和發展，降低電力系統生產產品的能源利用率。