干雾除尘器在燃煤电厂粉尘治理中的应用

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月第7期   作者:顾力群
[导读] 目前国家对环保这一块的要求越来越高了
        顾力群
        浙江浙能乐清发电有限责任公司  浙江  乐清  325600
        摘要:目前国家对环保这一块的要求越来越高了,并且人们只要一提起燃煤电厂,就会想到它是高污染高耗能企业。虽然国家对燃煤电厂燃烧排放物这一块已经很重视,同时很多燃煤电厂也完成了超低排放改造,但是输煤系统产生的粉尘也要引起我们的重视,这直接关系到电厂运行检修人员的身体健康及整个电厂的运行环境。结合乐清电厂在碎煤机楼对输煤系统粉尘的整治过程,我们可以了解到干雾除尘器在燃煤电厂粉尘治理中发挥的作用,为其他电厂粉尘治理提供参考。
        关键词:输煤系统;干雾除尘;粉尘
1乐清电厂输煤系统粉尘来源、治理背景及除尘装置状况
1.1输煤系统粉尘来源及治理背景
        输煤系统粉尘污染可以说是困扰火电厂的一个难题,皮带机机尾是粉尘产生的重点部位,转运站高低的巨大落差形成大量的粉尘,是皮带机粉尘的主要来源。 可以说上仓系统的粉尘主要集中在转运站,乐清电厂从公司到部门对这方面都相当重视。乐清电厂运煤系统总共有22条皮带,其中卸煤系统13条,上仓系统9条,并设有独立的碎煤机楼。在碎煤机楼这里,设备多(既有碎煤机,滚轴筛又有#10皮带机),且皮带高低落差大,是上仓系统的必经之路。只要上仓系统启动,#10皮带机必然运行,因此这里是日常上仓作业时的重点检查地方,皮带机尾的的环境粉尘浓度严重影响了巡检人员的积极性和身体健康。我们这次主要对具有代表性的#10皮带机机尾的粉尘浓度进行研究,届时可以以点带面,逐步推广开来。
1.2目前#10皮带机机尾除尘状况
        #10皮带机机尾有一套水喷雾除尘系统和之前技改过的无动力除尘器。无动力除尘器是设置在上游皮带与下游皮带间的导料槽中,是一个相对密闭的系统,无动力除尘器无需外界动力,仅通过煤流的气流扰动、自然沉积脱落并不断循环达到自动除尘的目的[1]。
水喷雾除尘是依靠喷头产生水雾将尘源封闭,增加煤尘表面水分使其粘结,粒径增大后落地,或者粘附在大块燃煤表面,从而随煤流进入上仓系统。水喷雾系统比较“原始”,可以说是输煤系统最早采用的抑制粉尘的方法。水喷雾系统设置在皮带机尾部导料槽出口处(导料槽终端),这样的设计对导料槽内中段和初始端的粉尘无法起到有效的除尘效果。而且水喷雾除尘耗水量非常大、水雾粒径大小不规则、分布也不均匀[2];水喷雾水量过大还会导致进入上仓系统的煤水分偏高,增加了上仓系统落煤管堵死以及磨煤机堵煤的风险。而且从设备运行维护来看,水喷雾的喷头会经常性的发生堵死现象,会造成喷头不出水或者水量非常小,达不到除尘的效果。
针对这种情况,我们提出:能否可以采用一套新的除尘系统来代替水喷雾系统,就这样,干雾除尘系统就进入了我们的考虑范围。
2干雾除尘技术详解
2.1干雾除尘工作原理:干雾除尘装置是利用一定压力的空气和水汇聚到共振腔内,迅速发生超声共振现象,在腔体内的水被充分激化,雾化成直径大约在1-10um之间的水粒,随着高速气流,雾化水粒在0.2-1s内快速扩散到集尘罩内。致使煤流产生的粉尘在飞扬的过程中就被雾化水完全包围,超细颗粒的水雾和粉尘迅速亲和凝结,使得粉尘动能极速降低,变成粉尘泥水降落附在煤流中,从而达到除尘目的。干雾除尘的原理可参见图1。
 
 

图1 干雾除尘原理图[1]
2.2干雾除尘系统组成:干雾除尘装置采用了模块化设计,由主机 ( 干雾机) 、空压机、储气罐、干雾喷头( 万向节喷 雾模组) 、水/气管道等组成。系统采用自动控制系统,根据气候情况还可考虑设置电伴热等辅助部件[1]。干雾除尘系统常见配置及组合方式如图2所示。
 

图2  干雾除尘装置结构图[1]
3干雾除尘器运行效果分析及与之前对比
#10皮带机尾部采用干雾除尘系统之后,对粉尘的治理效果非常显著,主要提升效果显示在以下几个方面:
  (1)从现场检测情况来看,开启干雾除尘之后,现场粉尘浓度达到了2.21mg/m3 (改造之前为3.5 mg/m3) 。相对水喷雾改善巨大且完全达到了国家标准,从现场巡检反映的情况来看,设备上的积粉现象也有了改善,巡检环境的卫生状况有了很大的提高;环境中的煤尘浓度降低了,换言之,就是煤尘回收率提高了,带来了良好的经济效益。
  (2)而且从煤的湿度来看,相对于水喷雾系统的用水量,干雾除尘系统用水量很小,煤的湿度增重比小于0.02%,避免了煤因为除尘的原因增加湿度,减少了上仓系统落煤管及磨煤机的堵煤概率。
  (3)相对于水喷雾经常发生喷头堵死现象,干雾除尘器运行状况非常稳定,故障率低,而且操作也很方便。
4结束语
我国的电力主要都来自于燃煤发电,现在国家对于环保这一块越来越重视了,燃煤电厂在这种情况下,一定要自我加压,比如燃煤机组超低排放改造就是很好的例子。不跟紧时代潮流只会淘汰,干雾除尘系统改善了我们的工作环境,有利于职工的身体健康,更有效地解决了燃煤在转运过程中产生的粉尘问题,具有良好的经济效应;而且这一技术具有普适性,极具推广价值,接下来可以在各转运站、卸船机采用或者直接替代传统除尘设备。
参考文献
[1]李济川.运煤系统清洁转运新技术研究[J].南方能源建设,2019,6(02):43-48.
[2]黄克石, 郭芬.电厂输煤系统粉煤尘污染治理试验研究[J].绿色科技, 2012 (7) :18-19.
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