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1、全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 环保751浅谈火力发电厂输煤系统粉尘治理胡 斌（华润电力常熟有限公司 江苏 常熟 215536）【摘 要】粉尘治理工作是火力发电厂输煤系统一项长期重要工作，笔者结合多年实践经验并深入兄弟单位参观、学习，详细分析了输煤系统粉尘来源的机理，提出了输煤系统粉尘治理工作重点、技术方案和设备选型，具有一定的借鉴意义。【关键词】输煤系统 粉尘治理 强化管理 0 引言国家规定的室内粉尘排放标准10mg/m3，电厂燃煤在卸煤、碎煤、转运等环节中产生大量粉尘，使得落点周围的空气含尘量大于 10mg/m3。通过对多家火电厂参观学习、调查研究，结合自己多年的实
2、践经验，进行归纳整理，找出一般规律。1 问题分类输煤系统皮带机主要结构，如图 1 所示：图 1 输煤系统皮带机结构图通过研究和分析，输煤系统产生粉尘主要归纳为以下几种情况：1.1 碎煤机工作时产生的粉尘浓度较大碎煤机室是输煤系统中粉尘污染最为严重的地方，运行中由于碎煤机的鼓风量、落煤管煤流的诱导风量以及正压区的严密性差等原因导致导料槽出口处及碎煤机本体周围出现大量煤粉外溢，加之设备运行时产生振动，造成二次飞扬，是粉尘污染的主要尘源。一般碎煤机室内的粉尘浓度高全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 环保752达 100mg/m3 以上，远超过国家标准，这种环境对职工的身体健康及设
3、备安全运行造成极大的危害，甚至产生火灾。1.2 转运站粉尘输煤系统各皮带机在进行煤炭转运过程中，从一条皮带机头部落到下一级皮带机尾部导料槽内，落差较大，一般在 5m-7m 左右，个别情况在 10m-15m 之间，落差越大形成正压越大，向外喷粉越利害，粉尘浓度会更高。1.3 煤仓间粉尘煤仓间粉尘主要来自于卸煤设备，即犁煤器或卸料小车，在卸煤过程中煤炭落入原煤仓内，形成正压较大，向外喷粉严重，如果存在撒漏煤现象及除尘器投不上时，浓见度很低。1.4 室外煤场扬尘较大煤在储存及转运过程，粉尘的飞扬将带来煤的流失损耗，根据电力行业相关的数据资料，其损耗量约占煤炭总消耗量的 0.2%0.5%左右。煤场存取
4、设备主要依靠斗轮堆取料机，斗轮堆取料机在堆取料过程中极易引起扬尘，尤其是在堆取干煤时、仰度较大时扬尘较为明显。还有干燥天气，如秋冬季节，刮风对煤场周围污染较为严重。1.5 除尘设备效果不佳输煤系统对于除尘设备依赖性较强，除尘设备正常投用与否直接关系到粉尘浓度的高低，一些老电厂因设备陈旧、改造跟不上，设备投用率低，粉尘浓度超标较严重；对于新投产电厂，效果暂时可能好一点，但经过一段时间运行，由于选型存在先天不足，维护又不到位，粉尘浓度会升高较快。1.6 其它情况如皮带在运行中抖动较大引起扬尘、皮带跑偏和设备损坏造成撒漏煤、自然风力风向引起扬尘及设备管理不到期位等原因。2 采取措施2.1 加大碎煤机
5、设备治理通过观察、排查设备存在的主客观原因，有针对性地进行设备治理。2.1.1 碎煤机出口呈正压可通过在本体中间机体的顶部风量调节装置进行风量调节，即可调节入口和出口鼓风量，最终使得碎煤机出口基本呈微正压，入口呈微负压，使主要污染源得到控制。2.1.2 本体密封不严采用无尘石棉绳或羊毛粘对顶板结合面（法兰连接处）进行密封处理，并定期或不定期地进行设备检查和处理。2.1.3 本体振动大输煤系统大多选用环锤式碎煤机，此设备是专为火电厂输煤系统设计的系列碎煤机械，具有噪全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 环保753声小、粉尘小、功耗比低等优点。由于设备安装质量、维护不到位引起环锤
6、磨损严重等原因引起振动大，需认真分析排查故障原因，进行有效治理。一般空载运行时轴承座垂直和水平方向的振幅不大于 0.06mm，负载运行时轴承座垂直和水平方向的振幅在 0.04mm-0.15mm，若超过此范围应进行停机检修。2.2 转运站设备治理转运站产生粉尘较大主要存在：皮带机头部、落煤筒、下一级皮带机尾部（见图 1）及转运站土建结构本体。2.2.1 皮带机头部2.2.1.1 清扫器应用清扫器产品质量、安装质量及定期检查维护都很关键，如果清挡效果不好，会将附着在皮带工作面上粘煤带出落煤斗，在回程段沿线撒煤产生大量扬尘，同时带来大量清理工作。清扫器分布如图 1 所示，一般每条皮带机沿线安装三道清
7、扫器，即头道清扫器、二道清扫器、皮带机尾部回程段空段清扫器，根据多年使用情况看，台湾俊维公司和美国马丁公司生产的清扫器质量好，比较耐用。美国马丁公司张紧器效果很好，它利用预置应力的橡胶部件提供给刀片清扫压力，在维护过程中仅需一次维护，即在刀片磨损到一半时对张紧器进行调整，通常选用 MARTIN TWIST 类型张紧器。2.2.1.2 挡帘和喷水装置在皮带机头部护罩内加装一道挡尘帘，以减少罩内飞扬的粉尘外逸，定期检查更换。最好采用帆布材料制成，其柔韧性比生橡胶带好。在头部罩壳内部上方加装三只喷嘴，将水进行雾化处理，喷到粉尘中，起到一定的降尘目的。喷嘴扩散角为 9295，水压在 0.60.8MPa
8、，效果较好。喷水控制方式采用就地手动控制（手动球阀）和远程控制（电磁阀）两种。远程控制，输煤程控员通过点击输煤控制室上位机除尘控制画面中相对应设备（由组态软件进行二次开发，如：inTouch 软件） ，去调用下位机 PLC 相关程序（由 concept 软件开发） ，进行控制。远程控制方式比较灵活，通过上位机手动和自动控制方法实现。自动控制方式由现场料流开关信号、粉尘检测器检测信号及皮带机运行信号通过开发一定程序段来实现，达到最佳除尘效果，也节约大量用水费用，如图 2 所示。因系统采用回水净化装置处理的水或消防水作为水源，存在一定的杂质，影响喷雾装置正常投用，需在各转运站增加一套液体过滤器。过
9、滤器选型时，要选比实际用水量高 12 个等级，保障满足喷洒水需要量，定期清洗或更换过滤器滤芯，如图 2 所示。全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 环保754注：闸阀均采用不锈钢球阀图 2 转运站用水结构图2.2.2 落煤筒部分根据落差大小可设置一台缓冲锁气器，缓冲锁气器对于降低粉尘浓度影响较大，主要有两个重要功能：第一：它能减缓煤炭直接落入皮带上产生大量诱导风，引起喷粉造成严重污染。其次：它能防止煤炭直接冲击而损伤皮带。锁气器挡板轴转动灵活性很重要，必须加强维护保养，在设备选型时要优先考虑挡板轴加装轴承和黄油嘴的设备，以便日后维护。为防止煤炭直接冲刷筒壁，在其冲刷面上加装衬
10、板，并定期更换，防止因磨损造成漏煤。衬板可选用中铬合金材料（如：KmTbCr13Mo2Cu；10%Cr13%；1.2%Mo1.3%；40HR） 。落煤筒法兰连接处应采用无尘石棉绳或羊毛粘进行密封处理。2.2.3 皮带机尾部导料糟2.2.3.1 导料槽形状传统导料槽为喇叭口形，需将其改成矩形口形状或微收口（底口宽度不变） ，主要原因为矩形口断面在导煤时，煤粒对导料槽壁的摩擦矩形断面小于喇叭口断面，如图 3 所示。导煤槽上盖由水平改为圆弧面，这样可增大导料槽容积，缓解导料槽顶部积尘，如图 3 所示。延长导料槽长度，使气流行程增长，利用风压风速自然衰减，达到粉尘自然沉降的效果，如果空间允许，可在原基
11、础上加长 1-2 节导料槽，效果较原来明显。图 3 导料槽形状2.2.3.2 调节挡板为解决由不同流向、不同煤种造成料流分散的问题，可在落料点处导料槽内两侧增设料流调节挡板，由于两侧调节板是可调节的，所以能使料流调节至皮带中心位置上。一方面解决了皮带跑偏问题；另一方面不撒煤，可确保输送机正常安全运行，如图 3 所示。全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 环保7552.2.3.3 密封裙边密封裙边如图 4 所示，左图为传统密封胶板，一般由旧皮带制作而成，右图为新型密封裙边。图中，a 为第一道耐磨橡胶密封胶板，该胶板主要作用是挡住大部分煤块和煤粉，而第二道密封胶板 b 依靠橡胶本
12、身变形回弹力始终紧贴皮带且与此带以迷宫形式接触，密封效果较左图好，且不易磨损。图 4 密封裙边2.2.3.4 缓冲托床落料点处采用缓冲托床代替传统缓冲托辊，安装在落料点处，因缓冲托床具有吸振、缓冲效果，起到保护皮带作用，对因受煤炭冲击的皮带引起跑偏现象起到改善作用，还减少诱导风量而造成喷粉现象。2.2.3.5 挡帘和喷水装置导料槽内加装 23 道挡帘，挡帘成梯形分布，如图 1 所示，能把诱导风量降下来，有助于在导料槽内形成一定的负压，以防罩内飞扬的粉尘外逸，从而能有效的提高除尘器的效率。在两道挡帘之间加装一组喷嘴，如图 1 所示分布，喷水控制方式详见 2212 所述。2.2.4 输煤栈桥及各转
13、运站墙面、地面处理，满足水冲洗条件设计院设计输煤栈桥及转运站时一般不考虑地面及墙面磁砖化，而是在墙上刷一层涂料，因施工质量问题(比较粗糙)易脱落，大量粉尘沉积在上面，很难清除掉；地面是砼地面，没有流水坡度，地面又比较粗糙，积煤较多不易清理干净。为了改变这种状况，后期需进行改造。将内墙壁绝大部分贴瓷砖，便于水冲洗。将各层地面增铺防滑地砖，并有 2的流水坡度，污水流向四周排水沟，汇集各转运站零米沉淀池内，污水流入沉淀池中沉淀后，再由排污泵排入煤场大沉淀池中，沉淀池内的煤需定期清理回收，节约能源。3 煤仓间治理3.1 采取密封措施对煤仓间输煤系统漏点进行密封，即对皮带拉紧装置、头部落煤筒、卸料小车落
14、煤筒进行密封改进，改变原来密封不严等情况，杜绝漏点。3.2 吸尘装置完善在总体设计时，煤仓间配备了真空吸尘系统，以干式吸尘的方法清扫粉尘，减少煤尘的二次污染，如设计不合理，会造成吸尘效果降低，需及时对其改造，一般吸尘口间距 30m。3.3 完善水冲洗系统实践证明，湿式清扫是输煤系统最有效的一种降尘方法，能从根本上改善输煤系统文明生产状全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 环保756况，解决人员清理地面积尘过程中的二次粉尘污染，但它对土建防水处理要求较高，同时需配备冲洗水回收处理系统。煤仓间煤尘处理方式最好选用湿式清扫方式，维护、使用方便，费用也较干式吸尘装置低，干式吸尘装置可
15、作为湿式清扫的辅助措施，但湿式清扫对地面密封处理要求高，需定期对其进行防水处理，以防污水流入下一层，影响或污染其它设备。4 完善煤场喷淋系统4.1 增加加药装置煤场喷淋系统介质为水，由运行人员根据来煤情况对煤场进行喷淋，但水挥发较快，特别是干燥有风天气尤其严重。通过改造，在其回路增设加药装置，利用此种装置进行喷淋处理，能很大程度上降低煤的飞扬损失。加药装置内药品为结壳剂 DC9136 和润湿剂 DC9140。DusTreatTM DC9136 是一种能减少露天堆放的问题。在煤堆的表面使用，能立即结壳，形成一种坚固、柔韧的外壳。DusTreatTM DC9140 是一种提高粉尘抑制能力的高浓缩混
16、合配方润湿剂。用于增强水粘附粉尘微粒的能力，增加粉尘微粒的容积密度，并且促使粉尘微粒在空气传播之前凝聚成块。4.2 堆取料机喷淋系统完善对斗轮堆取料机喷淋系统进行检修和完善，恢复系统功能。加装储水箱，水量可保障斗轮机 34h 连续运行，补水时可通过快速连接头与地面消防栓连接，保障正常投用，减缓煤尘二次飞扬。控制堆煤仰角，加强操作管理，减少人为因素造成污染。在煤场、输煤栈桥及各建筑物周围栽上花草树木，防止粉尘扩散，也可改善和美化生产环境。5 除尘设备5.1 除尘机理通常采用抽风除尘装置，主要有二项功能：一是将导料槽空间抽成微真空，减少粉尘从导料槽中逸出；二是将含尘气体中粉尘分离出来，使得排出空气的含尘量符合排放标准。5.2 管道及吸风口布置转运站除尘器吸风口布
