火力发电厂输煤系统粉尘综合治理技术研究 郭磊1

发表时间:2020/6/1   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:郭磊1 邹志豪2
[导读] 摘要:现代社会经济发展迅速,人们生活质量得到提高,对于生活环境和居住环境的要求也有了不一样的提升。
        华电内蒙古能源有限公司土默特发电分公司  内蒙古包头市  014100
        摘要:现代社会经济发展迅速,人们生活质量得到提高,对于生活环境和居住环境的要求也有了不一样的提升。国家相关部门也在近几年来出台了不同的政策,支持绿色环保和节能。煤炭的运输是火力发电厂进行工作时的必要环节,产生大量的粉尘也是难以避免的,难以处理的粉尘不仅带来环境的污染,也为工作人员的健康带来安全隐患。
        关键词:火力发电厂;输煤系统;综合治理
        一、粉尘的来源
        (1)在煤炭开采时产生的粉末。在矿井挖取煤炭及搬运过程中产生坚硬的小颗粒。(2)转载运送产出的煤粉末。在运送煤炭的路途中,煤块由于与运输途中车辆的颠簸振动、煤块撞击车厢及煤块与煤块之间相互撞击、破碎为微小煤粒。卸载煤炭时,煤块与装煤设备及煤块与煤块的碰撞会产生大量的微小煤粒。(3)储存煤炭时候产生的煤粉末。由于在煤的放置场地运煤车的碾压、煤块的风化以及煤在太阳的暴晒而燃烧等情况,使得煤块分裂破碎形成了煤粉末。(4)加工煤尘。将煤炭加以工艺、工序制成燃烧用的燃煤时产生的煤粉末为加工煤尘。(5)其他煤尘。此种产生煤粉末的不同之处在于其方式较多,产生粉末的量随着不同设备的不同状况也会不同。在上述列举的产生煤尘的原因中,煤本身带有的粉末、储存煤炭时候产生的煤粉末、加工产生的煤粉尘的方式产生的粉末量较大,转载运送产出的煤粉末和其他煤尘较之甚少。因此,火电厂煤粉尘的治理重心应是在煤炭开采时产生的粉末、储存煤炭时候产生的煤粉末以及煤炭加以工艺、工序制成燃烧用的燃煤时产生煤粉末。
        二、火力发电厂输煤系统粉尘综合治理技术现状
        现如今,我国的火力发电厂输煤系统粉尘综合治理技术通常有雾化喷水装置、湿式收尘技术以及曲线落煤管技术等方式来对粉尘进行抑制。其中,雾化喷水装置通过高压离子对粉尘颗粒进行细化,增加超细干雾粒与粉尘颗粒的接触面积。水雾颗粒与粉尘颗粒碰撞后凝聚,从而形成团聚物,团聚物不断地变大并且变重。直至其沉降落地,从而对粉尘进行毁灭式清除。湿式收尘技术是通过压降对吸附着灰尘地空气进行吸附,在离心力以及水和粉尘地混合作用下对粉尘进行去除。其独特的设计对除尘效率的提高有着极其重要的作用。其使用的场所也十分的广泛。曲线煤落管技术是专门研究物质颗粒的弹性、黏性、塑性等特性,并在此基础上建立数学模型,结合现代化信息技术将从前的煤渣掉落改变为煤渣滑落。
        三、粉尘综合治理技术方案
        3.1导料槽改造
        由于粉尘收集的前提是必须建立良好的密闭收尘空间,因此可将原有的传统形式的导料槽更换为全封闭沉降式导料槽。沉降式导料槽由导料槽本体、沉积区、挡帘、耐磨板、中间段/尾部密封箱等组成,沉积区安装在下级皮带机接料匙后面,主要目的是通过逐渐降低空气流速来稳定含尘空气,从而使浮尘逐渐沉积下来并返回至主要物料层;在沉积区内设置高低间隔排列的挡帘可协助逐步降低气流流速;全封闭导料槽上设置无动力回流装置,使落煤管和导料槽内的诱导风形成环流;两侧的双层密封裙板和滑板,配合缓冲床使用;挡帘安装在装载区导料槽的出口部(沿皮带运行方向),能有效防止物料下落时因冲击而产生的灰尘向导料槽外扩散,配合防溢裙板使用能更好地防止粉尘扩散,使粉尘在落料槽内实现沉淀。
        电厂输煤系统各转运点最大落差为13m,在皮带出力1500t/h的情况下,导料槽出口风速约为15m/s。安装无动力除尘装置后,风速降低至3m/s。在燃煤湿度>8%时,不采取任何措施的现场粉尘浓度为18mg/m3,而单纯依靠无动力除尘装置可使现场粉尘浓度降至5mg/m3以下(国家规定最高容许排放质量浓度为10mg/m3)。电厂燃煤多为黏结性强的粉煤,为防止堵煤、粘煤现象发生,应尽可能不采用水喷雾的除尘方式。结合当地全年大部分时间较为干燥的天气情况,适合选用微动力除尘器(小型袋式除尘器)并安装在导料槽出口和碎煤机入口位置,以消除导料槽内残余的诱导风和碎煤机入口处的反冲气流。
        3.2水喷雾设备改造
        对于皮带非工作面和滚筒处不能被封闭且不会和燃煤直接接触的部位,采用间断喷雾的方式抑制扬尘。

喷雾设备采用高压喷雾装置,喷头采用高压自清洁螺旋喷头,有效防止喷头堵塞,并带自动反冲洗过滤装置,无须人为干预即可定期对过滤装置的滤芯进行清洗。其过滤精度达到0.058mm,压力损失小于0.01MPa,每个喷头喷水量为0.02kg/min,雾化粒度可达5~30μm,雾化效果好、喷水量小。该套系统可重复利用冲洗水,根据皮带表面的水分蒸发速度和皮带运行速度,合理设定喷雾时间和间隔,更可大大节约系统用水。
        3.3曲线落煤管技术
        曲线落煤管技术严格意义上属于无动力除尘理念上的延伸,并由“治标”转向“治本”。通过控制从头部漏斗落料至下级皮带尾部导料槽入口之间的煤流运动及形状,从源头减少诱导风量和粉尘的产生,减轻后续降尘和除尘的压力,含有“少产生就好治理”的理念。
        曲线落煤管系统主要由头部的漏斗及物料调节机构、中间的曲线落煤管、尾部的给料匙、落料管衬板4部分组成。以煤流的动态模拟仿真为手段,针对燃煤转运过程中粉尘产生的原因调节各处的煤流速度、煤束形状及流动路径,通过控制物料的流动,最大限度地减少浮尘的产生和减慢空气的流动速度。在送料皮带头部加装物料调节机构,控制物料与集料斗壁以小于20°接触,物料以“冲刷”料斗壁代替了原来的“撞击”料斗壁。同时,槽形设计使散开物料集中起来沿壁下冲,解决了“倒煤灰”问题。落煤管中间部分截面为不规则六边形或多边形,一方面能够充分收集物料并提供平滑路径,控制过快速度,另一方面集中物料还可以使其不易和空气混合。在尾部煤流通过给料匙末端降速收集后,控制煤流与接料皮带的速度大小和方向尽量接近,这就在很大程度上减少了粉尘的产生,同时降低了导料槽中正压和空气速度,有利于剩余粉尘的沉降。
        四、火力发电厂粉尘问题的改进措施
        4.1在火力发电厂的建设工作阶段,应开始注重环境问题,而非只注重生产问题而忽视环境问题,造成后续的安全隐患。要在国家的政策支持的推动下,在工作的初期开展阶段,就开始环境问题的预防工作,在产生粉尘问题时积极展开治理对策,而非消极对待。同时采取一定的奖惩机制来解决粉尘治理问题。
        4.2防尘的改进措施
        火力发电厂的主要燃料是原煤,其中的水分含量不高,因此,在进行发电工作的燃烧过程中容易导致粉尘问题的发生。针对此现象,可以在原煤的表面增加水汽,帮助小颗粒的粉尘可以更好地粘合,不会轻易分散。依照这样的原理,在进行运输之前,可以先用一些喷洒工具将水汽喷洒在原煤表面,但有必要注意喷洒的水量不宜过多,要控制在10%左右,这个水量可以保证在减少粉尘发散现象的同时,使煤炭燃烧不受影响。
        4.3水力冲洗装置的改进
        煤转运系统中的水力冲洗装置的最终污水去处是污水集中池,污水的水量较大,因此,适当增大污水池的面积容量可以减少排水泵的开关次数,有效提高污水池的整体工作效率。同时污水中难免有一些沉淀的固体杂物,所以要对污水池中的沉积煤泥进行定期清理,避免污水池的工作无法进行。
        结语:
        随着社会的迅速发展,传统的煤粉尘处理技术已无法满足当下的环境发展状况。然而,利用煤炭进行火力发电依旧是人们赖以使用的方式。因此,对粉尘综合治理技术的创新性发展就显得尤为重要。同时,人们应当秉承着节约资源与保护环境的理念将无动力、微动力以及高压水喷雾等清除粉尘的方式有机地结合在煤粉尘处理技术中。
        参考文献:
        [1]安磊,叶兴琼.火力发电厂输煤系统粉尘综合治理探讨[J].内蒙古煤炭经济,2018,13:90-91.
        [2]张成国,王建.火力发电厂输煤系统粉尘综合治理技术研究[J].华电技术,2019,4104:63-65.
        [3]马辉.火力发电厂输煤系统的粉尘现状分析及治理[J].神华科技,2012,1004:54-56+73.
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