火电厂输煤系统粉尘综合治理措施与实践

2016-04-18李合祥

综合智慧能源 2016年11期

关键词：常德除尘燃煤

李合祥

（湖南华电常德发电有限公司，湖南常德 415001）

火电厂输煤系统粉尘综合治理措施与实践

李合祥

（湖南华电常德发电有限公司，湖南常德 415001）

火电厂发电过程中需要使用大量的燃煤，燃煤在接卸、存储、转运、破碎、筛分和上仓等工艺过程中容易产生粉尘，这些粉尘若得不到及时处理，将极大地威胁输煤系统的人身安全和设备完全。通过对火电厂输煤系统粉尘产生的原因进行剖析，采取针对性的措施，并通过运行加以验证，取得了良好效果，为解决输煤系统粉尘问题提供借鉴。

火电厂；输煤系统；粉尘；治理；措施

0 引言

由于输煤系统粉尘综合治理工作的复杂性，导致许多火电厂治理粉尘的效果不理想，同时由于相关管理人员对输煤系统粉尘综合治理的重要性没有足够的认识，使得我国大部分的火电厂没有建立起一套完整的粉尘综合治理系统。随着技术的进步以及对于安全要求的提高，使得输煤系统粉尘的综合治理工作开始被逐渐重视。本文以常德电厂为例，对粉尘产生的原因进行分析，并采取针对性的措施，降低输煤系统的粉尘浓度，进而提高火电厂输煤系统的安全性。

1 粉尘产生的原因

火电厂输煤系统承担着来煤的接卸、存储、转运、破碎、筛分和上仓等工作任务，在工作过程中不可避免的会出现大量的粉尘，尤其是在燃煤转运和破碎过程中，粉尘浓度尤为严重。由于燃煤在下落过程中会产生很大的冲击力，冲击气流夹带燃煤中的煤尘做无规则运动，逃逸动力会导致粉尘向周边环境扩散，对周围环境造成污染。污染的大小与燃煤的下落高度有关，高度越大，造成的污染就越严重。碎煤机室由于落差高、风量大，导致导料槽出口及周边大量的煤粉外溢，加之设备运行时产生的振动，造成粉尘的二次飞扬。粉尘浓度超标，不但对员工的身心健康造成极大的危害，同时也严重威胁设备的安全运行。

2 治理措施

输煤系统的粉尘治理是一项复杂的系统工程，必须针对不同工况和粉尘的特性进行综合考虑，适时采用新技术新工艺，保证输煤系统的粉尘质量浓度控制在6mg/m3范围内。

2.1 燃煤接卸粉尘治理措施

常德电厂燃煤运输主要采用火车运输方式。为防止空气紊流刮起车皮表层燃煤形成粉尘，造成环境污染，在进入翻车机室的铁路专用线外围建设有高18m，长234m的挡风抑尘网，可以将整个翻车机卸车区域与邻近的海德路及农家小院隔离开来，能够有效遏制粉尘对周边环境的影响。在燃煤翻卸过程中，采用三路高压水雾喷淋装置，覆盖整个翻卸过程，可将粉尘抑制在煤斗中。

2.2 储煤场粉尘治理措施

常德电厂储煤场长330m，宽200m，总燃煤储量为30万t。其中干煤棚储量为4.1万t，煤场周边采用18m高防风抑尘网进行封闭。为避免煤场扬尘，煤场周边共布置84只喷枪，可以对煤场进行喷淋全覆盖。

2.3 燃煤转运过程中的粉尘治理措施

输煤系统粉尘治理的重点是燃煤转运过程中产生的粉尘，尤其是各个转运站点高处抛落下来的燃煤。受落煤管结构的影响，下落的燃煤具有不同的速度（0～6.5m/s）和加速度，燃煤在相互撞击的同时，既受诱导气流的作用，又受剪切气流的作用，极易产生扬尘，碎煤过程中产生的扬尘又占据了其中绝大部分。碎煤机室中的燃煤通过滚轴筛筛分后，一部分通过筛轴后，直接在落煤管中落到下一级运煤皮带上，由于高度落差在11m以上，产生很大的冲击气流，导致煤尘在导料槽缝隙处溢出，产生大量扬尘；同时未能通过筛轴的燃煤，在碎煤过程中被粉碎成合格粒度的燃煤进入下一级转运皮带，由于受碎煤机高速旋转产生的鼓风作用的影响，导致落煤管内的诱导风量剧增，诱导风携带大量的粉尘在导料槽侧面缝隙和导料槽出口处外溢，造成现场粉尘污染严重。

通过对其他电厂的调研，结合粉尘的运动机理，常德电厂在工程建设中采用3-DEM防堵抑尘曲线落煤管、双密封导料槽、无动力除尘装置等新型实用技术，并与传统除尘工艺相结合，通过多种抑尘控尘手段，有效保证了输煤系统粉尘浓度控制在国家许可的范围内。

2.3.1 3-DEM防堵抑尘曲线落煤管

利用三维动态模拟分析技术，分析煤流的滑落过程，对煤流进行全程导流，使煤流从无序坠落转变为可控的滑落过程，保证物料的汇集输送，减小煤流携带的诱导风量，减少导料槽出口的喷粉现象，落煤管具体布置如图1所示。

图1 3－DEM曲线落煤管布置示意图

2.3.2 双密封导料槽

（1）导料槽设计为2 m/段，采用4 mm厚的Q235材料弧形盖板，容积约为DTⅡ导料槽的1.3倍。加大导料槽的容积，可有效降低导料槽内风压。

（2）导料槽钢板厚度为6mm，内部两侧采用可升降调节的侧衬板，侧衬板厚度不低于16mm，最低距离胶带高度不大于20mm，可起到一级密封，并可有效地防止侧板磨穿并保护防溢裙板；导料槽外侧与胶带接触处均安装超高分子聚氨酯防溢裙，可起到二级密封，防溢裙摆为双层弹性密封，进一步提高了导料槽的密封性。导料槽设计结构如图2所示。

2.3.3 无动力除尘装置

无动力除尘装置是运用空气动力学原理，采用压力平衡方式，最大限度降低导料槽内粉尘空气的压力，使之与外部空间压力趋于平衡，同时在粉尘扩散方向上采用疏密开槽的中间阻风帘；合理排布抑尘单元放置方式，采用蛇形通道，使得诱导风走S型轨迹，可有效降低诱导风的风速，抑制粉尘扩散。经过多级除尘单元的抑尘降速后，粉尘浓度大大降低，在进入导料槽出口前，通过控制系统，对粉尘进行喷雾处理，使导料槽出口后的粉尘质量浓度低于6mg/m3的标准。

图2 双密封导料槽结构图

2.3.4 动力除尘装置

为进一步降低输煤系统粉尘浓度，在转运站各皮带导料槽出口处，根据出口风量和建筑物布局等综合考虑，在＃1转运站布置两台扁布袋除尘机组，在＃2，＃3，＃4转运站、碎煤机室、煤仓层等共布置20台冲激式除尘机组。具体设备配置与运行方式见表1。

表1 动力除尘装置配置

2.3.5 输送带回程清洗装置

为进一步控制栈桥内粉尘浓度，减少由于清扫器磨损泄漏和输送带运行中振动产生的粉尘飞扬，在各条输送带的回程增面滚筒和改向滚筒处，加装回程清洗装置，进一步降低了栈桥的粉尘浓度。

3 输煤系统粉尘检测

常德电厂输煤系统在2015年10月份完成主要设备的安装调试工作，由基建逐步转入生产试运行。在试运行过程中，电厂重点加强了转运过程中的粉尘浓度监测，选择＃3转运站、碎煤机室、＃4转运站导料槽出口粉尘浓度作为监测的重点，通过对设备的不断调试和完善，现场的粉尘浓度不断降低，最终控制在国家标准（6mg/m3）范围内。2016年5月至6月期间，我公司委托湖南省职业病防治院对职业场所接触煤尘进行全面检测，检测结果详见表2。