火电厂输煤系统综合控尘措施探讨

马运通

摘 要：本文通过对煤尘的粒径分类、粉尘的吸湿、附着和凝聚性等物理性质的分析，探讨了采用扩容、沉降、微雾表面加湿降尘、负压控尘、过滤等机理对煤尘进行综合控制。

关键词：火电厂；综合；控尘；措施

引言

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。

1煤尘的理化特征

1.1粉尘的分散度和悬浮性

悬浮在生产场所空气中的粉尘颗粒大小的百分比叫做分散度。就火电厂煤尘产生点情况来看，一般在运煤走廊的生产环境空气中的粉尘分散度较高。在煤尘控制中亦应考虑粉尘分散度问题，需要重视运煤走廊的粉尘控制。分散度低的粉尘，很容易发生降落；而分散度高的粉尘，不易降落。这是微细粉尘的一种物理特性，即所谓的悬浮性；在细微粉尘颗粒较高的环境，具备气溶胶的特性，细微粉尘颗粒周围还形成一层空气薄膜，阻碍粉尘颗粒的凝聚，从而使此种粉尘在空气中悬浮的时间更长。从另一角度分析，粉尘由于自身重量的关系，往往可以逐渐沉降。在无外界气流等干扰因素的情况下，粉尘尘粒沉降情况大致上呈现以下三种状态：加速度降落，几乎不能较长时间在空气中漂浮，其尘粒直径多大于10μm；等速下降，在静止的空气中呈等速下降的状态；降状态，在静止的空气中，可以看作基本上是不降落的状态。粉尘的沉降速度除了和尘粒的直径大小、比重有密切关系以外，还和空气的气流速度、空气的温度有关。在生产环境中，能够长时间悬浮的粉尘，不仅对作业工人身体健康产生较大影响，而且也是影响文明生产的重要因素。

1.2粉尘的吸湿、附着和凝聚性

粉尘颗粒的表面积和粉尘的分散度有着密切关系。分散度越高、粉尘的表面积越大，即相同重量的粉尘，分散度高的要比分散度低的表面积大很多倍，表面积大的粉尘自然接触面大，因而其融解性、化学活性以及吸附能力也随之增大。粉尘颗粒能否被液体润湿和被润湿的难易的性质称为粉尘的吸湿性。易被水润湿的粉尘称为亲水性粉尘，反之称为疏水性粉尘。煤尘则属于中等亲水性粉尘。分散度较低煤尘的亲水性远大于高分散度的煤尘。粉尘颗粒与物体的贴附性质称为粉尘的附着性。尘粒之间贴附凝聚成粒子团的性质称为粉尘的凝聚性，有些文献也把附着性和凝聚性统称为粉尘的粘性。对于亲水性差的粉尘，则不宜采用湿式除尘方式，对附着性很强的粉尘，采用干式除尘器便容易堵塞，例如：附着性较强的煤尘如果采用布袋式除尘器，则会造成煤尘粘附在布袋上并难以清除，因而降低除尘效果。对于煤尘处理必须采取有针对性的办法来解决，才能达到最佳的除尘效果[1]。

2.输煤系统粉尘综合防治措施

2.1针对煤尘机理采取的措施

综合控尘系统的扩容机理主要针对由于转运站落料点由于高差产生的诱导气流，导致落料点的导料槽内形成正压经导料槽扩容后流速降低，从而有充足的时间进行下一步抑尘处理。并且在循环管的作用下，部分高压气流返回处于负压区的高处落料口，从而减小底部导料槽內压力。综合控尘系统的沉降机理和表面加湿机理主要针对扩容后流速较低的煤尘在微雾加湿的作用下，粒度较小的煤尘相互碰撞形成较大粉尘颗粒，在重力作用下逐渐下落并粘结在输送的煤上或导料槽中，从而使煤尘不从导料槽缝隙中溢出。综合控尘系统的负压控尘和过滤机理主要是采用静电除尘器，对导料槽内还处于正压的含尘气流进行收集，在静电除尘器将含尘气体过滤后，排至室外。

2.2综合控尘系统的组成

2.2.1输煤转运站采用3-DEM转运点技术

3-DEM转运点技术的应用使流线型落料管内物料流动规律化，避免物料之间相互撞击产生粉尘，保证胶带受料对中，避免胶带受料不匀产生跑偏，减小对设备的冲击破坏、降低噪音、避免物料阻塞、抑制粉尘的产生。安装的弹簧感应集流阻尼装置和PU集流阻尼装置，减少了诱导风量，同时减小煤流对胶带的直接冲击，提高胶带使用寿命。落料管上下采用柔性连接，振动的同时通过限位弹簧实现共振提高振动效率。防止积煤现象发生，杜绝堵煤现象。落料管的断面通常采用圆形或者下部梯形。集流阻尼装置是采用高耐磨冲击具有良好弹性的聚氨酯弹性体模具成型的3-DEM集流阻尼装置，保证物料的汇集输送，切断物料流动时产生的诱导风，抑制粉尘的产生。组合模块化全密封（或双密封）导料槽（包含落料点平衡支撑的缓冲床和粉尘控制无动力除尘单元）模块化组合式全密封（或双密封）导料槽密封解决通常使用的导料槽的密封问题，通过对导料槽进行扩容，使导料槽出口风速降低，减少了导料槽出口的煤尘溢出，保证无动力除尘单元正常运行[2]。

2.2.3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。

结束语

火电厂输煤系统从燃料进场到进入炉前煤仓的各个环节，都存在粉尘的危害，需要不断采取新技术，进行技术改造，提升输煤系统粉尘污染的治理水平。

参考文献：

[1]马宏，张洪伟，马霞.火电厂输煤系统综合控尘措施探讨[J].煤矿现代化，2018（05）：163-165.

[2]刘淑青. 火电厂输煤皮带粉尘产生原因分析及防尘措施研究[J]. 技术与市场， 2018（4）.