火电厂输煤系统粉尘成因及抑尘措施

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年四月10期   作者:刘超
[导读] 火力发电厂在发电的生产过程中,会产生很多对环境有害的物质。
        刘超
        阳城国际发电有限责任公司  山西 晋城  048100
        
        摘要:火力发电厂在发电的生产过程中,会产生很多对环境有害的物质。为了进一步降低其对环境的污染,对于发电厂输煤系统的治理是最为重要的一环。可以说只要对发电厂的输煤系统相关防治措施做到位,那么就可以极大地减少火力发电厂在生产过程中对环境的破坏。在输煤系统工作的过程中几乎每一个环节都会产生大量的粉尘,这些粉尘不仅会对环境造成极大的污染,而且对相关工作人员身体也会造成极大的损害。近些年来,随着国家对环境保护力度的进一步加大,对于火力发电厂的环保要求也越来越高。为了保证火力发电厂的日常产电活动不会对环境造成太大的破坏,就必须要对输煤系统的粉尘采取一定的措施进行处理。
        关键词:输煤系统;粉尘;成因;抑尘
        引言
        火电厂是一个将燃煤的化学能转换为电能的场所,需要消耗大量的煤炭,在煤炭的运输、储存和燃烧过程中,存在煤粉污染问题。粉尘污染不仅影响环境,还会造成电气及转机设备故障,危害人体健康和带来火灾等安全隐患。近几年来,随着国内煤炭价格持续攀升,沿海各火电厂纷纷采购进口经济煤种。这些煤种热值低、挥发分和灰分含量高、扬尘大,进一步加剧了煤炭转运过程中的粉尘污染问题,输煤系统原设计的控尘降尘措施已无法满足多变的煤种需求。为了改善输煤系统的粉尘污染问题,必须对现有的控尘降尘设计方案和设备进行技术改造。
        1现状及存在的问题
        火电厂运煤系统粉尘控制,多年来没有受到应有的重视,在设计阶段并没有针对煤尘特性的有效设计,煤尘控制设计方案也往往缺乏针对性,只是简单地根据一些数据和设计规定设置一些除尘器、喷水或喷雾装置;从输煤工艺及煤种变化来看,如CFB锅炉运煤系统燃料粒径一般在0~6mm,增大了扬尘的程度,使得除尘系统难以适应这种变化,输煤系统除尘效果不理想。输煤系统是目前火电电厂中工作环境最为恶劣的场所,主要表现在室内粉尘浓度严重超标、工作场所地面和设备积尘,严重影响了火电厂安全文明生产,尤其是PM7.07以下的呼吸性粉尘,是导致运行人员产生矽肺病的重要因素,同时,煤尘积尘和自燃也是运煤系统火灾事故发生的主要原因。
        2火电厂输煤系统粉尘成因
        2.1碎煤环节的扬尘
        对于碎煤室来说,当碎煤机的转子正处于高速运行的状态时,会使得煤块相互之间发生碰撞,产生大量的粉尘,这些粉尘由于碎煤机的鼓风效应,导致车间内部产生大量的粉尘。碎煤机的机壳由于煤块长期对其进行高频率的击打,会对碎煤机机壳的密封性造成极大的破坏,煤粉便会大量地泄漏出来。由于输煤系统的转运站在转运煤的过程中煤是从皮带上面往下掉落的,因此在掉落的过程中速度非常快,而且对转运站的冲击力也比较大,这些冲击力的存在会产生大量煤粉,当导料槽的密封性由于煤块的冲击而被破坏后,这些粉尘便会大量地泄漏。
        2.2普通导料槽密封性能差
        物料在无缓冲措施的情况下高速下落,直接冲击皮带,导致皮带经常性抖动甚至下沉,使诱导风在落料点前后导料槽与皮带有间隙处将细煤粉喷出。此外,导料槽出口一体式挡帘密封性能差,使导料槽出口喷粉严重。
        2.3产生煤粉扬尘的三大原因
        经过长期对电厂输煤系统的具体设计以及对现场的实际运行情况进行全面而又充分的调查之后,发现电厂输煤系统造成扬尘污染有三个方面的原因:一是由于煤块本身所具有的一些物理特性,煤粉的自身重量比较轻,非常容易飘浮于空气中,不太容易下落;二是输煤系统在输煤的过程中会产生风,且环境中也会有风的存在,风会扩散煤粉尘;三是由于设备的密封性不能得到很好的保证,从而导致输煤系统内部的煤粉通过封闭性不好的缝隙散逸到大气之中。


        3电厂输煤系统煤粉尘防治措施
        3.1曲线落煤管改造
        1)曲线落煤管主要包含头部集流导流装置、落煤管本体和给料匙等装置。2)头部集流导流装置:取消原煤流挡板,新型头部集流导流装置导流挡板采用曲线下伸至皮带机头部漏斗内,使物料以较小的冲击角度与头部集流导流装置渐变接触,以非常小冲击角度收集并限制运动的物料流,在导流挡板的引导下逐渐改变流动方向,使物料朝输送机系统下方设备平缓流动;物料在头部集流导流装置的作用下得到汇集,能够汇聚“排队”运动,从而有效减小诱导风、抑制煤尘的产生,并最大程度降低物料速度的损失,避免物料在头部漏斗位置发生堆积堵塞。3)落煤管本体:落煤管采用弧形流线型、“U”形截面结构设计,总体设计保证物料的汇集输送,结合落差的大小设置诱导风抑制系统和缓冲物料冲击系统,避免采用传统落煤管时直接落料对受料皮带造成直接冲击的现象;落煤管的设计保证所有落料点和胶带对中,运行期间不发生落料点不正常现象。
        3.2输煤系统防尘优化设计
        翻车机室除尘:火电厂燃煤发电过程中会大量使用煤炭,煤炭在运输过程中会进行卸载,卸载中形成较大落差,产生大量粉尘。大量电厂采用喷水方式进行除尘,但很难达到除尘效果。所以要做好翻车机室的除尘治理,降低煤炭卸载过程中产生的大量粉尘。碎煤机室粉尘治理:煤炭在进入锅炉燃烧之前需进行切割破碎,在切割破碎过程中会产生大量粉尘,这些粉尘既对周边环境造成恶劣影响,同时对设备也会带来一定的损害。采用云雾抑尘技术可很好地解决碎煤机室的粉尘治理,能有效降低设备的损耗及维护成本。碎煤设备可在出料口进行优化处理,抑制粉尘。
        3.3扩容密闭性导料槽(含耐磨挡帘)
        导料槽的高度相比其要比原有导料槽高度高,因此具有较大的扩容体积,能有效降低导料槽由于落煤造成的内压,并使大颗粒的煤尘在重力的作用下落在皮带内。导料槽设为密封式结构,导料槽两侧设置的夹板为双层结构,并和运煤皮带贴合严密,能有效杜绝落煤时煤尘从导料槽内往外溢出的现象。多级挡尘帘的设置满足将导料槽内含尘气流中的煤尘通过可调整的挡尘帘进行遮挡的作用,以最大限度减少煤尘的外溢,并使含煤粉尘粘附在挡尘帘上,当煤粉附着到一定程度后,随着皮带振动和煤粉的自重,从而自动掉入导料槽内。挡尘帘材质选用优质耐磨橡胶,具有使用耐磨,柔软,韧性好的特点,以免由于接触煤流的导致磨损太快。
        3.4在导料槽上布置多道阻尼抑尘帘
        在导料槽沉降段加装多道阻尼抑尘帘,能有效降低导料槽内部风速,同时吸附粉尘,达到抑尘、降尘的目的。阻尼抑尘帘由复合降尘帘及检修壳体组成,其特点如下:(1)?复合降尘帘由多道布置的降尘帘组成;(2)?多道布置的降尘帘根据流体力学原理,利用直线运行的诱导风通过多道布置的降尘帘后形成的涡流,消耗诱导风能,降低诱导风速,并使粉尘相互碰撞、吸附,从而沉降;(3)?降尘帘条采用高耐磨、柔性、抗冲击、防撕裂、抗老化的柔性耐磨PVC材质制作,直径不小于6?mm;(4)?阻尼抑尘帘装置采用快速拆卸设计,便于维护、检修。
        结语
        综合本文所描述的内容,电厂在进行输煤的过程中产生粉尘的原因有很多,一定要对这些原因有充分的了解之后才可采用相对应的防治措施,对这些粉尘进行合理的防治。
        参考文献
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        [2]张胜峰.输煤系统粉尘治理的技术改进[J].工业b,2015(16):139.
        [3]詹春爱.输煤系统粉尘污染治理技术[J].科技创新与应用,2015(29):166-167.
        [4]陈朝强.电厂输煤系统粉尘治理技术措施探讨[J].特种设备安全技术,2016(1):12-15.
        [5]刘晓威.有关火电厂输煤系统粉尘治理现状及改进的研究[J].硅谷,2013(22):146.
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