火力发电厂运煤系统粉尘治理研讨

马全永 宫良奇

摘要：本文根据对火力发电厂（以下简称：火电厂）运煤系统的调查与研究、实践，深入分析了运煤系统产生粉尘的根源，提出解决问题的有效方案并实施。通过对运煤系统的设备治理，有效降低运煤系统粉尘浓度，达到国家标准，为职工营造安全、健康、环保的工作环境。

关键词：运煤系统；输煤系统；粉尘；治理；除尘器；落料管；导料槽

一、煤系统粉尘概述

1.粉尘来源

所谓粉尘就是空气中悬浮的固体微粒，煤在筛分、破碎、周转、运输过程中，都会有粉尘散发出来。如不采取有效的措施，任其自由扩散，将会严重污染工作环境。

2.粉尘的扩散机理

任何粉尘都有要经过一定的扩散过程，以空气为煤介才能侵入人体。粉尘从静止状态变为悬浮于周围空气的过程，称为“尘化”作用。物料筛分时，松散的物料不断受到挤压，把间隔中的空气猛烈挤压出来，当这些气流向外高速运动时，由于气流和粉尘的剪切作用，带动粉尘一起逸出。粒状物体在空中高速运动时，会带动周围空气随其流动，形成粉尘、空气混合气体。带式输送机输送含有粉末状煤，在落煤管中，从高处向下落时，由于物料粉尘和空气的剪切，被挤压出来的高速气流会带着粉尘通过导料槽向四周飞扬。

二、电厂运煤系统状况

运煤系统自投产以来，长期运行近十年，为电厂安全生产做出了巨大贡献。随着管理水平的提高，已不能满足健康、环保、节能电厂的要求。现场粉尘浓度大、职工工作环境恶劣，设备腐蚀严重，影响职工身心健康，存在安全隐患。主要表现如下：

（1）导料槽、落料管、锁气器磨损严重，撒煤、漏粉、扬尘现象普遍，几乎每天都有磨损点出现，严重影响了设备安全稳定运行，增加了维护工作量及现场清扫工作量。导料槽由于设计缺陷，很难避免撒煤、漏粉现象，现场为了减少撒煤、漏粉量，往往将挡煤皮子与皮带之间的间隙压的很小，结果磨损增加造成皮带寿命减短，维护费用升高。

（2）皮带清扫器技术落后。原设计采用合金刀头形式清扫器，一方面容易划伤皮带，另一方面清扫效果差。皮带回程粘煤较多，在皮带运行过程中形成扬尘、遗撒。

（3）破碎机转动时，转子环锤及环臂旋转相当于一个鼓风机的叶片，产生很大的鼓风。碎煤后的煤落到下级皮带后，产生大量的粉尘。严重时碎煤机室内的粉尘浓度达到450mg/m3以上，超过国家标准的45倍，这种环境对职工的身体健康及设备安全运行造成极大的危害。

（4）灰水分离除尘器由于设计存在缺陷，除尘效率低，故障率高，投入使用率低，造成皮带运行中导料槽出口正压而喷粉严重。

（5）运煤系统皮带调偏托辊由于腐蚀、磨损，灵敏度降低，已经无法起到调偏作用。皮带跑偏时有发生，造成煤在运输中撒料、漏粉。

（6）三块机设计形式较为落后，筛轴密封结构不合理，漏粉严重，污染现场环境，影响设备安全运行。

三、运煤系统粉尘治理方案

1.碎煤机室粉尘治理

（1）碎煤机落料口两侧增加调节风量的阻风帘，把大部分鼓风控制住；（2）在导料槽内（距离碎煤机落料管300㎜的位置）加装两级雾化喷头，消化一部分鼓风带出的粉尘。（3）灰水分离除尘器进行技术改进（后面有专题介绍），提高除尘效果。最终使碎煤机下部皮带机导料槽出口呈微负压，有效控制现场粉尘。

2.导料槽粉尘治理

全封闭式导料槽是近几年行业新型技术，主要结构有、槽体、滑板、水平托辊、连接钢板、橡胶连接板、滑条、盖板等。它采用滑板和水平托辊相结合的办法，在满足运行要求和降低磨擦系数的同时，将原有槽型托辊组等去掉，保留水平托辊，改用滑板支撑侧向皮带，即导料槽的侧部设计为半托辊结构，侧上部采用托板结构，运行时胶带被夹在下密封托板和上密封副裙板之间，确保密封完好。导流挡板以保证将煤流导到皮带中心，使煤流在皮带上形成拱形，减少与侧面滑条等附件摩擦。导料槽下部的水平托辊部分采用较为密集托辊布置，以加强防撕裂性能和增强抗冲击强度，同时减少皮带对导料槽两侧滑板的磨损。橡胶连接板通过钢制连接板固定在导料槽内部侧板上，为提高强度，橡胶连接板最好带线层。橡胶连接板边缘安装滑条，滑条和皮带之间有一定的预紧力，确保不漏煤、漏粉。滑板采用高分子聚氨脂材料，该种材料具有摩擦系数小、耐磨损的特点，能确保使用5年以上。导料槽内部每隔3米左右安装阻风帘，以阻留大部分粉尘和降低粉尘流动速度。

3.落料管和三通挡板粉尘治理

原有落煤管更换为流线型落煤管，管壁采用GNFG合金钢板，该材料具有抗冲击、耐磨损、使用周期长等特点。在皮带机头部漏斗处，结合不同的带速、倾角和滚筒的大小设计、安装导流装置，保证物料以近似抛物线的形式汇集下落，减少冲击，避免物料的分散产生的粉尘，同时对冲击产生的粉尘混合风具有一定的抑制作用，达到抑制粉尘产生的目的。落煤管出口采用前倾扩容设计，可有效降低减缓煤粉的下行速度，实现对煤粉的缓冲降速处理，避免因撞击管壁而造成的粉尘四溅和落料点处正压过大引起的喷粉现象。其有效收口可保证在落料点对中，防止因受料点偏造成皮带跑偏。落煤管出口内安装一组集流装置，使少量分散的物料汇集，同时切断物料流动剪切空气引起的粉尘混合风，大大减少物料高速运动携带进入导料槽的风量，降低落料点的正压状态，通过以上措施，有效地解决了落料管易破损、粉尘四溢的缺点。

4.运煤皮带跑偏治理

根据每条皮带机实际情况，采取不同的调整方法如下：（1）对于皮带机架不正的，例如我厂5号皮带B路，利用野战仪测量，发现由于建筑物基础沉降造成皮带机架扭曲、变形，某段机架偏离中心达到61㎜。我们利用野战仪，重新调整各滚筒位置，保证滚筒平行，中心线基本重合。（2）调整落煤点。一是在落煤管下部安装导流板；二是在导料槽侧板上安装箱体型导流板，將煤流引流到皮带中间，使煤流成拱形状。（3）皮带质量至关重要，直接影响运煤系统安全生产。为此我们外出调研，确定目前国内最好的生产企业和品牌，厂里进行集中采购，以满足生产需求。（4）调偏托辊是保证皮带机运行稳定、可靠的重要环节。经过调研，我们分别使用了强力纠偏器、传确纠偏器、龙盘系列调偏托辊等，淘汰老式调偏托辊。将托辊表面包裹10㎜厚的橡胶层，增加皮带机非承载段的纠偏效果，确保皮带进入导料槽时不跑偏。（5）皮带接头以手工为主，皮带质量提高为接头制作提供有力条件。同时，我们外请青岛橡六集团技术人员到厂培训，将我们现有技术与他们交流，找出差距，改进工艺。如裁割环节，制作规尺，取代原有的测量工具。打磨环节，原工艺是要打磨干净，而橡六技术人员要求尽可能保证原有胶层，轻微打磨即可。

四、运煤系统粉尘综合治理效果

经过系统的、综合的治理，我厂运煤系统现场工作环境大幅改观。原煤仓、碎煤机、三块机及各段皮带尾部导煤槽出口等处粉尘浓度测试结果如下：煤尘浓度最高为5.0 mg/m3，最低为1mg/m3，平均在3mg/m3左右。运煤设备完好率达到100%，设备泄漏率下降到万分之五以下，除尘设备投入率达到98%，除三块设备投入率为100%，采制样设备投入率达100%，安全生产记录已保持十三年。

参考文献：

[1]马云东.带式输送机输煤系统转载点粉尘控制技术研究.煤炭工业出版社. 2008年

[2]张钺.新型带式输送机设计手册.冶金工业出版社.2007年

[3]金龙哲.矿井粉尘防治理论.科学出版社.2010年