火力发电厂输煤系统粉尘的危害与除尘措施初探

摘 要：火力发电厂输煤系统是火力发电的关键环节，随着我国经济的发展，对电力的需求也日益增加，而火力发电在我国发电总量中占据主导地位，但火力发电输煤系统会产生大量粉尘，其对人体和环境的危害严重，因此本文对火力发电厂输煤系统粉尘的危害、抑尘和除尘措施进行研究具有重要的意义。

关键词：火力发电厂；输煤系统；粉尘；危害；除尘措施

火力发电厂输煤系统是指将原煤按一定的要求输送到锅炉原煤斗的机械输送系统，是火力发电的关键环节。火力发电厂输煤系统一般是从煤运进厂内，然后将煤输送到锅炉的原煤斗的过程。主要包括：来煤称量、煤的受卸、贮存、运输、破碎、计量、配仓等多个环节。而在诸多输送系统的环节中，都会伴随着大量粉尘等的出现，这些粉尘是以10%以下游离的二氧化硅为主的固体微粒，对人体和环境危害较大。粉尘污染不仅会危及职工的工作环境，还会给电气设备带来安全隐患，因此对火力发电厂输煤系统粉尘的危害与除尘措施的研究具有重要的意义。

1 输煤系统粉尘的产生与危害

1.1 输煤系统粉尘的产生

输煤系统粉尘的产生发生在多个环节：煤的受卸是将煤从运煤工具卸到储煤的地点，这个环节由于卸车机和翻车机等将燃煤倾卸速度快，煤块互相撞击，容易造成扬尘；煤的贮存是指将煤混合存贮到煤场，以调节来煤的不均衡，从而调配锅炉用煤的均衡性，此环节会用各种取料机取料来达到锅炉用煤的标准，在取料过程中会出现大量煤尘；煤的运输是指将受卸装置、贮煤场中的原煤运到锅炉原煤斗中的过程，此过程一般会用带式输送机将煤从高处卸落到下级，高速煤流和皮带的抖动都会产生大量煤尘；煤的破碎是将原煤经过碎煤机破碎成适于锅炉磨煤机制粉所需的粒度，但碎煤机工作时会使皮带导料槽内产生高压，从而使大量煤尘在碎煤机室扩散。同时，原煤的物理特性也与煤尘的产生有关，一般表面水分高于7%-8%时会使煤尘减少[1]。另外，输煤系统设备密封不严也是煤尘产生的原因之一。

1.2 输煤系统粉尘的危害

火电厂输煤系统的粉尘一般以原煤尘为主，其粒径一般小于45μm，它的主要成分是固定炭，与原煤相同。输煤系统粉尘的危害一般分为两个方面：第一是对人体的危害。人体对外部的粉尘虽然有自我防御的功能，但仍会对皮肤、呼吸道和肺等造成危害。粉尘首先要落在皮肤表面，它可以和细菌等相互作用引起皮炎等过敏性疾病。而被人体吸入的粉尘会经过呼吸道，作用于呼吸道黏膜，而使鼻腔分泌大量粘液来滞留粉尘，但会引起肥大性鼻炎。同时还引起咽炎、气管炎等疾病的发生。粉尘经由呼吸道会在肺部沉积，引起肺纤维化，从而导致肺功能减退，影响职工的工作强度和生活质量。另外，煤尘中存在一些微量重金属元素和放射性元素，对人体存在潜在危害，会引起白血病等重大疾病[2]。

第二是对环境的危害。火电厂输煤系统排入大气中的粉尘长时间聚集和漂浮在空中，会减弱太阳辐射，降低大气的能见度，给空中的飞机和地面上的车辆带来安全隐患。同时燃煤火电厂粉尘对土壤、水源也会造成污染，从而影响人类的生存的环境。此外，粉尘会导致电厂电气设备出现故障，进而影响生产进度。

2 输煤系统粉尘的除尘措施

2.1输煤系统粉尘的抑尘措施

输煤系统粉尘的抑尘措施一般采用水雾化抑尘，但火力发电厂不会以单一的水雾化抑尘的方式除尘，而是会采用水雾化抑尘和机械抽风除尘相结合的方式。水雾化抑尘技术主要是将水雾化成较小颗粒与尘埃颗粒发生碰撞、埃团在重吸附、凝结，形成的尘力作用下降落，从而达到过滤尘埃的目的。喷雾喷头的选择要适合粉煤尘，喷雾洒向煤的表面，使煤表面水分增加，从而减少煤尘飞扬的几率。

水霧化抑尘系统的设置也非常关键，输煤系统的环节中，在开放的场所翻车机室等卸料点设水雾化抑尘系统，这种方法简单方便、节省资金；在碎煤机室、煤仓贮存间等设负压除尘系统和水雾化抑尘系统，通过除尘器形成局部负压过滤大量聚集的煤尘，然后将处理后的空气排到室外。但是采用水雾化的方式只能抑尘，不能做到全面除尘，必须结合其他除尘系统[3]。

2.2输煤系统粉尘的除尘措施

火电厂输煤系统粉尘的机械除尘方式包括3类：静电除尘、袋式除尘和湿式除尘。静电除尘器是利用高压电场使烟气等气体发生电离，在电场作用下空气中的粉尘荷电，将粉尘从空气中分离出来。其优点是耗能少，除尘效率高。但用于火电厂输煤系统除尘时，一般受到粉尘温度高、气流分布不均匀、壳体密封不严和费用高等方面的影响。袋式除尘器是一种干式除尘装置，其原理是利用纤维织物的滤袋过滤含尘气体，含尘气体中的粉尘由于比重较大而沉降落入灰斗，使粉尘被阻留，从而使气体得到净化。在用于火电厂输煤系统除尘时，受到滤袋、滤料特性的限制，其占地面积较大、耗能较高。同时袋式除尘要注意防止燃烧和爆炸性气体进入系统。湿式除尘器的原理是使含含尘气体与水等液体密切接触，利用粉尘和水的混合作用使二者能够发生分离。湿式除尘器的成本较低，但在用于火电厂输煤系统除尘时，若含尘气体中有疏水气体则效果不佳，其耗水量大、耗能高，除尘器中排出的泥浆要及时处理防止二次污染[4]。此外，若是新建火电厂，要从厂址、除尘系统与主体工程设计、实施和验收要严格把关，做好环保方面的评价。对于老电厂按照国家标准执行，定期维护电气设备和除尘系统，增强自我防护意识，加强安全管理，使粉尘的排放总量和浓度达到相关标准。

2.3 输煤系统粉尘的防治策略

火电厂输煤系统粉尘的防治除抑尘和除尘措施的保障外，还要做好其他方面的保障工作。首先，对燃料输煤系统风险进行评估分析，除尘设备的操作人员要做好检修和维护工作，防止漏灰漏粉，同时对除尘设备（静电除尘器、滤袋除尘器和湿式除尘器）要进行技术改造和创新，提高除尘效率[5-6]；其次，严格按照国家标准对粉尘进行处理，严格控制粉尘排放总量和排放浓度，同时职工要佩戴专门的防护用具，增强自我保护的意识，部门领导要做好安全生产的宣传工作，对于危害较大的场所尽可能减少人员操作，提高作业自动化水平。最后，严格工作程序和加强管理工作，员工要严格按照工作程序，在除尘处理后才能进行锅炉检修等工作，加强输煤系统场所的管理工作（干灰堆放的及时喷淋、复土绿化、脱硫工程），提高粉煤灰的利用率（制砖、制水泥、作吸附材料、合成4A沸石等），节约用水，建立健全应急措施[7]。综上所述，为做好输煤系统除尘、防爆工作，确保火电厂生产安全，火电厂输煤系统粉尘的综合防治是最有效的。

3 结语

电力工业是我国国民经济发展中最重要的基础能源，随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国对电力能源的需求也将进一步增长。虽然核电和水力发电所占比重日益增加，但火力发电依然是在我国发电总量中占据主导地位，而且在相当长时间内这种现状不会改变。同时火电厂输煤系统排放的粉尘仍然会不断增加，因此对粉尘的处理相关的除尘系统的改造、粉尘的防治策略和相关部门的监管仍需加强，同时提高粉煤灰资源化的程度，减轻粉尘排放、保护环境。

参考文献：

[1]王军.发电厂输煤皮带除尘系统的改造及其应用研究[J].化工管理，2013，8：74-75.

[2]周开洪.燃煤火电厂粉尘的危害及防治探究[J].技术与市场，2017，24（8）：335-336.

[3]余剑明，李丽.火电厂粉尘危害及其防治对策[J].广东电力，1999，12（5）：32-34.

作者简介：

丛深，出生于1985年，汉族，哈尔滨人，本科，助理工程师，研究方向：燃料集控运行 。endprint