输煤皮带机防偏导密闭料槽及水雾联合除尘技术

宁 虎

（晋控电力同达热电山西有限公司， 山西 大同 037000）

引言

煤炭通过运输系统被运至电厂，然后被卸送至煤场妥善储存，再经过电厂的转运及破碎分筛装置获取粒度适合的煤粒，再由转运装置将其送入燃煤锅炉原煤仓，由此构成了火电厂整个燃煤输送系统。在整个燃煤输送、配卸、转运及破碎中会有大量粉尘产生，成为电厂污染粉尘最严重的生产环节。本文根据存在于电厂整个燃煤输送系统设计及运行中的煤尘污染问题，对控制产生粉尘的要素及特点进行了分析研究，提出粉尘防污优化与实现的方法及措施，并设计制作了防偏导密闭料槽及水雾联合除尘系统，实现了皮带机输送煤炭过程中的节能减排。

1 皮带机输煤系统粉尘化污染情况分析

电厂燃煤输送系统污染粉尘的程度不但与燃煤含水的情况相关，还跟转运设备、设计工艺、系统密封度等条件存在关系。系统中主要的扬尘场所包括煤场、地下的卸煤沟、转运站、碎煤机房等地区，其中污染最为严重的是碎煤机房及卸煤沟[1]。

碎煤机房的粉尘污染严重，原煤在经过碎煤机的碎破后，变成较小颗粒的煤粒，其表面所含水分有所减少，落煤管位于碎煤机出口处，落差较大，碎煤转子鼓风效应产生诱导风，会因碎煤机的进出口封密不严，使空气在转子受到鼓风作用后流向皮带式的导料槽，导致导料槽的内压增大，内压增大的程度跟落煤的高度，以及落煤管和输送机之间的夹角大小相关；同时导料槽内的容积较小，导致槽内的压力迅速增加，在诱导风作用下大量的粉尘由导料槽密封不严的位置向外喷散[2]。

2 输煤系统的防尘优化设计

在实际施工作业时，输煤处理系统常见的防尘方案包括电除尘及负压式和布袋式除尘。通过电厂的实际运行情况可知，以上除尘办法投资成本高、维修量大，在运行一段时间后，在环境湿度较大的情况下粉尘容易吸附在布袋或电极板的上面，不易清除，故而被电厂搁置。本文从预防出发，以科学治理为原则，对输煤设备及导料槽等相关系统进行优化改造，以达到有效减少粉尘的目的。

2.1 皮带机的优化配置

1）皮带机驱动装置驱动滚筒、改向滚筒、增面滚筒等用彩钢板封闭，安装检查门，引风管接入对应除尘器吸风管。原有除尘器吸风管在导料槽内入口加装挡板，把一部分风量分配到驱动装置滚筒处。

2）煤仓间犁煤器料斗底部往下延伸。犁煤卸料时，携尘气流在料斗周围形成涡流，消耗能量，粉尘逐渐沉降，气流从料斗上翻的概率小。上部加装交叉软橡皮，以阻挡少量上翻的气流。

3）在头部滚筒与增面滚筒之间，加装两级自制聚氨酯清扫器清扫皮带工作面煤面。清扫器支架及预压弹簧采用现有头部二道清扫器支架，并在清扫器前方安装湿润兼具冲洗功能的小流量喷嘴，起清洗湿润皮带、润滑清扫器刮片的作用。在下部安装水箱，污水就近排入地沟。

通过对驱动滚筒、改向滚筒、增面滚筒、拉紧滚筒、皮带机伸缩装置的封闭、除尘设施合理配备、除尘系统科学运行，使得现有的皮带粉尘治理系统能够很好地适应来煤状况[3-4]。

2.2 导料槽的具体结构

导料槽被装置于皮带机末端的落料点，起到防止煤块撒落的作用，同时可将煤块在胶带的中心快速进行堆积。需要导料槽具备充分的断面及高度，导料槽的设计构成主要分为长度、密封及截面等形式，如果煤流的落差高于4 m，选用普通导料槽则无法控制住由诱导风带动煤流而形成的大量粉尘[5]。

1）新型防偏密闭导料槽构成。如果煤流形成的落差较大，需以普通矩形的导料槽为基础设计制造新型的防偏密闭导料槽，具体结构如下页图1 所示。图1迷宫式的拱形截面挡煤皮防偏密闭导料槽，可达到有效减少粉尘污染的作用，其优势在于扩大容积、降低风压、水及煤粉不容易在拱形的顶端存积、易于现场的冲洗。

图1 新型防骗密封导料槽

2）在对导料槽长度进行设计时，要对输送机的带宽和速度，以及落煤的具体高度进行充分考虑。落煤随着落差增加，其导料槽中煤粉的速度也会增加，合理加大导料槽长度可以有效减少槽内的压力，使槽内的煤粉速度降低，槽内的煤粉就会自然降落，从而降低外喷的煤粉量[6]。

2.3 喷水式水雾的除尘处理

喷水除尘水雾系统的构成包括阀门、喷嘴、管道、控制功能等，是通过高速的水雾运动同含尘的扩散形式运动气体相互碰撞，水滴吸附尘粒不断聚集后逐渐降落，而原煤的表层上由于含水量的增加，不再有粉尘飘散，以实现除尘的理想效果。试验证明，在热风输粉处理系统中，原煤每新增1%的水分，就会使锅炉无烟煤燃烧的热效率降低0.03%～0.04%，若在贫煤与烟煤燃烧时，热效率会降低0.025%～0.040%；在直吹式的制粉处理系统中，原煤每新增1%的水分，就会使锅炉的热效率上升0.05%。如果原煤的含水率达到8%～10%时，就会有效降低转运时煤所产生的粉尘量。如果原煤的含水率增加到12%时，就基本不会产生扬尘了。实践证明，采用喷水式水雾处理除尘是一种效率高、投资少、维护简单的有效方法，不会对锅炉燃烧热效率造成影响[7]。以下是这种降尘方法在设计时需要注意的事项：

1）喷嘴产生雾化的效果同其安装的高度、出水的压力、构成的方式等密切相关。实践证明，喷嘴安装的理想位置是喷水扇面覆盖皮带宽度90%；最好将喷嘴水压掌控在0.25～0.40 MPa，以确保雾化的最佳效果。

2）将皮带机与控制系统装置有效结合，实现皮带机的喷水自动控制，即有煤的时候自动喷水，没有煤的时候停止喷水，节约用水。

3）避免堵塞喷嘴。由于煤在运输时含水量较大，降尘处理系统长时间没有使用，造成喷嘴中进入粉尘，使喷嘴被堵塞。需要工作人员对降尘喷雾处理装置进行定时开启，以避免堵塞喷嘴。

3 结语

加强燃煤输送系统的粉尘防污处理是电厂排污和节能综合性治理的核心问题，是构建节能、绿色产业的必要条件。本文从燃煤运输系统中粉尘产生整个过程到实现对系统有效控制的方法措施进行了分析研究，通过对系统进行设计优化、对设备进行合理配置，使电厂的运行生产更安全、更环保、更高效。