极寒地区600MW机组灰库环保治理研究与应用

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年4月11期   作者:孔骞
[导读] 内蒙呼贝公司灰库在卸灰装车过程中,由于室内外温差大产生
       孔骞
       国家能源集团内蒙呼贝公司 内蒙古 呼伦贝尔 021025
一、概要
       内蒙呼贝公司灰库在卸灰装车过程中,由于室内外温差大产生水汽及灰库扬尘,特别是冬季,大量的水气夹杂着粉尘在加湿搅拌机出料口处冻结,造成加湿搅拌机堵塞无法进行放灰工作。此外,灰库放灰时产生的扬尘严重危害运行人员人体健康及周边环境。班组人员在受到抽油烟机原理的启发,根据现场工作发现此项问题后,经过多次研究、论证、试验,最终确定在放灰口安装收尘装置来降低灰库粉尘。投入该收尘系统后,原来装车时灰尘四散、湿气飞扬的情况得到有效改善,在灰库外面观察,灰尘、湿气无出库现象,经粉尘仪检测,3号灰库粉尘量89mg/Nm3(标准120mg/Nm3),与1、2号灰库形成鲜明对比(1号灰库356mg/Nm3,2号灰库387mg/Nm3)。此项创新项目成功解决了内蒙呼贝公司灰库扬尘问题,保证现场文明生产和工作人员的身体健康。
关键词:灰库环保;治理;应用;
二、实施背景
       内蒙呼贝公司2台600MW超临界机组是我国纬度最高、最寒冷地区的直接空冷机组。2台炉共设3座钢筋混凝土灰库,其中2座粗灰库,1座细灰库,灰库直径12米、高25米,有效容积为1200m3 。每座灰库均设置搅拌器和装车操作室,灰库在卸灰装车过程中,由于室内外温差大产生大量水汽与扬尘混杂在一起,特别是冬季在加湿搅拌器出料口处经常冻结,造成加湿搅拌机堵塞无法进行放灰工作,需人力进行清理。此外,灰库放灰时产生的扬尘严重危害人员身体健康,对周边环境造成污染,灰库扬尘问题亟待解决。下图为冬季放灰时产生的扬尘和水汽及灰库堵塞,人工进行灰库内部清理图片。

三、实施理由
(一)引发安全隐患
       灰库放灰过程,特别是冬季大量的水气夹杂着粉尘造成灰库可见度极低,拉灰司机视线模糊,无法看清道路,存在造成车辆伤害的安全隐患。
(二)影响文明生产
       灰库扬尘是火力发电厂厂区环境污染的重要污染源,灰库放灰后,周围环境及设备上均蒙上一层厚厚的粉尘,是灰库设备安全文明生产达标顽疾。
(三)危害人体健康
       灰库放灰产生的扬尘对运行人员及现场检修人员的呼吸系统造成危害,严重影响人体健康,是职业健康中造成粉尘危害的重灾区。
四、研究启发
       创新小组成员孔骞在家里炒菜时,突然想到那么多溢出的油烟都能被吸油烟机吸到排烟道,那么灰库下料时候产生的水汽和灰尘也可以通过吸风机抽干净。受到启发后,创新小组将此项目作为科技创新课题。

五、班组的主要做法
       内蒙呼贝电厂灰硫硝班就此项一直困扰着灰硫班组人员进行调研,经过对周边电厂及兄弟单位的技术人员讨论,灰硫硝班通过灰库叶片改造,灰库加湿水分配调节等方式均进行此项问题的出处理,均未成功将问题有效解决。灰硫硝班班组成员孔骞在家时,突然想到那么多溢出的油烟都能被吸油烟机吸到排烟道,那么灰库下料时候产生的水汽和灰尘也可以通过吸风机抽干净!受到启发后,灰硫硝班将立刻开展专题研讨会,并进行工作分配。班组成员共分成3个小组,设计组,实施组,验收组。设计小组主要负责相关图纸的查阅、灰车挡灰帘尺寸测量、搅拌器返灰口实地测量、风机功率确定等工作。实施组根据设计组的图纸尺寸及调研结果进行下料口的制作。验收组根据在不同工况下,对安装除尘装置前后进行对比、验收、数据测量,并提出改进措施。各小组分工明确,安装PDCA的工作思路,顺利完成此项工作。
六、创新创意
(一)抽油烟机原理的应用
       通过在加湿搅拌机的出料端下料口两侧安装吸尘风机,吸尘风机进口与吸尘管道之间采用橡胶管连接通过吸尘管并与除尘器相连,吸尘管材质采用304不锈钢,在下料过程中,将加湿搅拌机搅拌过程中产生的水蒸气与粉尘通过集尘喇叭与吸尘管道收集到除尘器中进行过滤处理,并将过滤好的气体直接抽出。与家里抽油烟机的原理基本相符。


(二)创新的设计理念开发
       从设计上彻底改变原有设计理念,通过测量下料口至装灰车距离,加装扇形挡灰帘,将原装车卸灰由敞口装车设计为封闭卸灰,全程无扬尘,卸灰效率大幅提升。此项改造是根据干灰放灰使用罐车的封闭原理,对防尘罩与车斗间加装挡尘帘进行防护,装车卸灰由敞口装车设计为现卸灰全程无扬尘,除尘效率大幅提升。
(三)先进技术的应用与实施
       除尘装置是加湿搅拌机扬尘治理的关键设备,含尘的潮湿气体堵塞除尘器是个难点,为此必须在全系统采用保温加热处理同时对除尘系统适时进行清理和冲洗,使得除尘系统长期保持有效可靠状态,无扬尘。烧结板过滤器的工作原理和基本结构与布袋除尘器是类似的,但是由于采用了特殊的烧结板材料制作过滤元件,因此与传统的布袋除尘器相比,具有很多独特的优点。尤其滤材表面PTFE的涂层具有极强的疏水性和不粘性,即使含有大量水汽也能正常工作,特别适合内蒙呼贝公司灰库冬季下灰时水汽的吸收,新技术的应用也是本项目的创新点之一。

七、实施效果
       投入该收尘系统后,原来装车时灰尘四散、湿气飞扬的情况得到有效改善,在灰库外面观察,灰尘、湿气无出库现象,经粉尘仪检测,3号灰库粉尘量与1、2号灰库形成鲜明对比。通过此项目的实施,提升了环保效益。现场扬尘减小,保证了环保达标。减少了设备维护。扬尘减少后,设备更加健康运行,减少维护量。保证了职工的职业健康。保证了职工的职业健康。提升了安全文明生产。减少现场打扫卫生等的维护量。

八、创新效益及价值
(一)环保效益
       此创新项目有效改善了灰库装车时灰尘四散、湿气飞扬的情况,改善了周边环境问题,粉尘浓度符合GB16297-1996《大气污染物无组织排放监测技术导则》中的环保要求,减少了环保考核压力。
(二)安全效益
       经粉尘仪检测,安装除尘装置的灰库粉尘浓度大幅度降低,降低了现场作业人员的职业病风险,避免了拉灰人员因视线原因出现车辆伤害的风险,不仅保障了现场的安全文明生产,也保障了生产人员的生命安全。
(三)社会效益
       通过项目改造,灰库的周围环境得到较大的改观,检修及运行人员再也不用担心扬尘对身体造成危害,为实现绿色发电迈进一步,也为呼伦贝尔地区火力发电厂厂区无扬尘做了表率和模范。此外,在同类型高寒地区火力发电厂中对此项目的推广,从实际解决了灰库扬尘的根本问题,得到各厂的肯定和好评,社会效益显著。
九、推广及应用
       此项目适合600MW火力发电厂燃煤机组的灰库、渣仓双轴搅拌机审。适合工况下灰库、渣仓加湿搅拌后放灰放渣,加湿搅拌不均匀、室内外温差大,冬季寒冷的北方偏远地区。可解决灰渣库加湿搅拌后卸料扬尘大问题。特别是在寒冷的北方地区及偏远地区,电厂灰库、渣仓都是湿放灰方式,现场污染大、扬尘严重一直是燃煤电厂的一个顽疾,本创新项目较好的解决了这个问题,在火电厂有较大的推广价值。由于本创新项目的实施是在呼伦贝尔严寒状态下,冬季最冷到零下40多度,所以本项目在其它电厂冬季温度不同的情况,以及燃烧所用的煤种不同可能导致效果差异,可取得较好的效果。
十、总结及展望
       经过试运行,投入除尘器后,由于翻斗车上方保持负压状态,基本无灰尘及湿气飞扬,保证了现场文明生产、工作人员的身体健康。通过本次创新活动,内蒙呼贝公司不仅成功完成了扬尘治理的目的,同时也提高了灰库设备稳定性,后续将继续对此项目进行深入研究,改进总结使用过程中的不足。在今后的工作中,继续从实际出发,以技术改进与技术创新为手段,以PDCA的方式方法解决实际工作中遇到的难点问题。
       参考文献
       [1]任志峰.火电厂锅炉的节能减排技术措施[J].科技经济导刊,2019,27(35):93,91.
       [2]郑中原,吴岳,陈文福,等.节能环保技术措施在火电厂中的应用[J].资源节约与环保,2019(11):2.
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