火力发电厂运煤系统煤尘治理探讨

＊范嘉良

（中国能源建设集团黑龙江省电力设计院有限公司 黑龙江 150000）

现阶段，在工业生产过程中，火力发电仍然是我国的主要发电形式，运煤过程中会产生大量的煤粉尘土，随着运煤量的增大，粉尘污染程度也随之增大。如果企业采用质量不合格的煤炭进行发电，在转运过程中将会产生大量的粉尘，随着风力散到其他工作区域，对周围环境的空气质量会产生不良影响，从而不利于火力发电机组的工作运转。因此，针对这种情况，相关人员需要采取合理措施对运煤系统中的煤尘进行控制，提高煤尘的实际治理效果。

1.煤尘污染的主要危害

（1）易对工作人员的人身健康产生危害。高浓度、小颗粒、长时间停留在空中的粉尘很容易被职工吸入体内，从而危害人体健康。粒径颗粒在5μm之内的粉尘被称为可吸入性煤尘，随着人体呼吸间气流的流动进入人体中，而颗粒不超过0.4μm的粉尘往往被排出体外，人体内则停留许多的煤尘，逐渐在人体肺泡中形成纤维组织，对患者的呼吸机能造成一定的危害。颗粒粒径超过10μm的粉尘则往往停留在人员的鼻腔中，粒径颗粒在以上两种颗粒之间的粉尘一般会停留在呼吸道中，导致患者出现咳嗽、打喷嚏等行为，通过保护性的反射性行为直接清除呼吸道中的粉尘。

（2）煤尘污染影响设备的使用寿命。润滑油与机械设备的质量有一定的关系，在运输过程中，火力发电产生的粉尘会对设备的箱体、轴承座造成影响，主要是由于粉尘通过通气孔、端盖等区域进入，并与润滑油混合在一起，降低润滑油的使用性能，甚至导致润滑油失效，对机械设备的使用寿命造成一定影响[1]。除此之外，煤尘污染还会对设备的密封性造成负面影响，导致设备出现渗漏油的问题，对设备零部件也会产生一定的影响，难以保证设备运行的稳定性和安全性。

2.运煤系统处理粉尘过程中存在问题

(1)企业不太重视煤尘污染问题

近十几年来，政府出台了不少与生态环保有关的政策文件，号召企业积极参与环保项目，特别是煤炭企业，实现对环境污染的有效治理。但是，由于企业长期处于传统的发展模式下，对于环境保护缺乏意识，再加上某些企业高层只注重经济效益的最大化，忽视对煤尘的治理，在治理设备上投入不足。对于项目建设来说，最重要是保证火电厂得以正常发电，也就是确保相关项目发电的安全性。在这种情况下，如果相关人员无法治理火力发电厂产区，将会使运煤系统出现更为严重的污染问题。

(2)对运煤系统的煤尘处理存在认识上的误区

部分火力发电厂的职工对煤尘处理不够重视，仅认为在煤尘源头设置专门的处理装置，即可对运煤系统过程中产生的煤尘污染进行有效控制，但这种想法往往会导致运煤系统的煤尘污染情况扩大化。运煤系统面广、线长，转运的材料大多为含水量较低的原煤，这种煤炭很容易影响到其他区域[2]。虽然运煤系统内部安装有机械除尘设施，但这种设施无法有效解决扩散到其他工作区的小颗粒粉尘。

(3)煤尘处理系统运行管理存在问题

①选择除尘机械设备的形式不合理

火力发电厂各个产区的情况不同，因此，选择的除尘设备也各不相同，能够适应相应产区的粉尘污染环境。比如，对于含有较易挥发成分的燃煤，相关人员一般从使用安全的角度出发，降低静电设施的使用频率。

②盲目引进先进机械设备

目前，部分火力发电厂对自身的实际情况没有了解清楚，也忽视了机械设备的使用范围，盲目引进先进的机械设备，特别是某些不太重视国标形式的煤尘处理装置，这种装置往往达不到实际排放标准，只能作为单级收尘装置。

③除尘机械装置设计不够合理

在设计除尘装置时，设计人员需根据实际情况进行科学设计，确保除尘装置能够适应粉尘污染治理环境。将吸风口设置在规划好的位置，能够提高煤尘处理系统的工作效率。但是，某些人员在操作时往往不按照相关要求进行设计，这将导致系统难以实现对煤尘的清洗，导致实际排放的有害气体含量远远超出规定标准。

(4)清理布袋除尘器不到位

布袋除尘器作为火力发电厂生产中应用比较广泛的一种设备，主要是通过滤料过滤对粉尘进行有效处理的，清理下来的粉尘需通过振打装置定期由相关设备排放到皮带、煤斗上，这种除尘器效率相对较高，除尘效率基本能够达到百分百。但是，在布袋除尘器的应用过程中，可能会出现清灰不良的问题，致使除灰器难以正常运行，清灰收尘工作难以落实到位。主要是由于布袋除尘器过于松弛或者受到湿度的影响，甚至使布袋除尘器出现故障问题，从而导致布袋除尘器的除尘效果难以达到标准。除此之外，布袋除尘器维护量非常大，相关人员需要定期更换布袋，不断提高滤料的性能，才能保证布袋除尘器的作用能够充分发挥出来。

3.运煤系统煤尘治理措施

(1)高度重视运煤系统煤尘处理

为了加强对运煤系统煤尘处理环节的管理，相关人员经常采取“三管三控一协同”的方式，通过“三控”实现对环境的合理控制。在开展项目可行性的研究阶段中，煤炭企业的高层人员和一线职工需高度重视环境保护，参与和可持续发展有关的项目，积极响应国家的号召[3]。除此之外，相关部门可将奖惩制度和煤尘治理结合起来，严惩不重视煤尘处理的企业。

(2)防尘、抑尘治理

原煤水分含量较低，很容易在风力作用下飞散到其他工作区。虽然煤尘本身具有憎水性，但如果相关人员将水洒在原煤表面上，通过水分的增加，能使颗粒较小的粉尘黏在一起，有效遏制粉尘四处飞散。例如，翻车机卸煤点通过喷雾加湿装置能够取得较好的抑尘效果，在安装喷雾加湿装置之前，相关人员需按照煤场的尺寸设计好喷头的射程。考虑到低温对设施的影响，因此，相关人员在寒冷地带开展煤尘处理系统安装项目时，需在管网最低位置设置放水阀，能够有效保障管网和喷头不会出现冻坏的问题[4]。

(3)水冲洗措施

为了有效治理煤尘问题，相关人员往往采用水冲洗的方式进行处理，这种治理方式清扫步骤比较简单，施工成本也相对较低，因此，被广大中小型火力发电厂所接受，应用于许多新建、改建的运煤系统中。在冲洗运煤系统后，产生的污水会进入外煤泥沉淀池进行沉淀，相关人员可收集这些污水进行二次利用，如喷洒煤尘，能够提高水资源的利用率，实现污水的零排放。

(4)机械除尘治理

除尘器本身具有高除尘率、性能稳定、维护难度较小和自动化水平较高等优点。在治理煤尘的过程中，为了提高煤尘治理效率，相关人员需根据项目的实际情况对除尘器进行合理选择，确保其配置符合要求，保证机械除尘系统的可靠性。

①水冲击式除尘器

水冲击式除尘器作为湿式除尘器的一种，一般通过水洗的方式有效处理含有粉尘的气体，空气中的粉尘经过水的冲洗逐渐分离出来，有效去除了空气中的粉尘。首先，在除尘器运行过程中，含有煤尘的气体进入到设备中，在水的冲击下，能够将气流中颗粒粒径较大的粉尘排出，从而有效净化空气。其次，相关人员需利用“S”型弯道使水与含尘气体相互接触，这种水冲击式除尘器往往具有较高的除尘效率，但这种方式对于有憎水性的煤尘在除尘方面效果较差，对煤尘的泥浆和污水的处理往往需要花费较大的精力，如果含尘泥浆处理不妥当，很容易出现浪费的现象，甚至引发二次污染的问题。

②布袋式除尘器

布袋式除尘器主要通过滤袋过滤空气中的粉尘，空气中的粉尘在不断撞击下会依附到过滤网上，从而实现对空气煤尘的治理。一般情况下，气体中颗粒粒径较小的粉尘会随着气体的运动同时进行布朗运动，在这种情况下，煤尘颗粒会不断撞击纤维，进一步增加附着在纤维上的粉尘量。经过滤袋过滤的气体往往从上部直接排出，相关人员可通过振动装置对剩余的煤尘进行处理，将其直接排放到皮带或煤斗上。布袋式除尘器的除尘效率为99%，基本满足了粉尘排放要求。但是，由于这种除尘方式维护任务较为繁重，需安排专人定期更换除尘器，如此才能不断提高滤料的性能，充分发挥除尘器的除尘作用[5]。

③高压静电除尘器

高压静电除尘器作为一种干式、高效、通用的除尘设备，这种设备主要通过静电作用将煤尘颗粒吸附在导煤槽或风筒外壳上，能够有效防止煤尘颗粒出现四散现象。在火力发电厂的早期阶段，由于技术方面的限制，很容易影响到高压静电除尘器运行的可靠性。随着电源技术的不断发展，除尘器的收尘面积也随之增大，处理的风量也得以增加，有效减少了后期的维护工作量。现阶段，高压静电除尘器应用在运煤系统中的频率相对较高，大多数设备多用于处理含有较多挥发性成分的燃煤。

(5)真空清扫

真空清扫是近些年的一种治理煤尘污染的有效手段，能够有效治理一些其他技术无法打扫的区域，如墙面、屋顶等，但是，由于这种治理方式需增加定员编制数量，也给职工的工作增加了一定的强度，与其他治理方式相比，实际使用的频率并不高。一般来说，真空清扫主要分为两种系统，也就是锅炉房和系统煤仓间系统，前者主要负责清扫锅炉房各层钢平台和火嘴周边区域；后者则是负责煤仓间、运行层周边区域的清扫。在资金允许的条件下，企业可采用管网直接对碎煤机室、转运站进行真空清扫。

(6)防止撒煤和冒粉

为了减少运煤系统的粉尘污染，相关人员需防止运煤系统的皮带出现打滑或跑偏等问题，也就是需要对运煤系统进行优化设计，滚筒可采用胶面材质，并在滚筒上增加几道沟槽。除此之外，为了减少员工处理运煤阶段散落煤炭的工作量，可在煤机和传输机上安装防跑偏装置。对于落差较大的落煤管来说，为了降低运煤系统上原煤的掉落速度，相关人员可在落煤管上安装重力式缓冲锁气挡板，这种装置能够实现对诱导风量的合理控制，尽量避免运煤系统中出现煤尘过度外溢的问题。在运煤系统中，相关人员还可通过缓冲挡板对物料进行导流，引导物料顺利进入胶带中心，有效避免输送胶带出现跑偏问题。

(7)根据煤尘污染的情况采取合适的控制手段

对于不同的煤尘污染阶段，相关人员往往需要采取不同的手段进行控制。如果原煤运送过程中的煤尘无法有效处理，煤尘的产生和后期处理阶段将对煤尘实际处理效果造成负面影响。基于此，相关人员需掌握运煤系统的整个运输过程，掌握煤尘的不同扩散状况，再根据实际情况采取针对性的治理措施，实现对煤尘污染的有效治理。工作人员需定期或不定期对除尘机械设备和运煤系统进行清洗，尽量将煤尘积累量控制在较小的范围内。

4.结束语

综上所述，运煤系统作为火力发电厂最重要的组成部分之一，为了满足人们的用电需求，需保证运煤系统的可靠性和稳定性。在运煤系统运行的过程中，相关人员主要研究了火力发电厂运煤产生的煤尘污染可能造成的危害，并对运煤系统的常见问题进行分析，根据煤尘的实际污染程度提出有效的治理措施，确保对煤尘污染进行综合治理。在治理煤尘的过程中，根据相关经验表明，单一的抑尘法或除尘法无法有效处理煤尘污染问题，因此，为了提高火力发电厂的处理水平，相关人员需根据运煤系统的实际情况对治理技术进行优化，综合多种治理方法，实现安全文明生产的目的，不断提高工作环境的质量。