火力发电厂输煤系统粉尘综合治理的应用

杜杨 姜波

国电承德热电有限公司 , 河北 承德

火力发电厂输煤系统燃料转运过程中落煤点周围粉尘超标,对企业文明生产及工人身体健康造成很大影响。主要原因是随着原煤在各段的转运过程中会产生大量的诱导风，把微细煤尘扬起形成尘化物，成为污染空气的尘源。诱导风量越大，尘化强度越高。由于现有输煤系统导料槽一般为传统结构，致使导料槽内部诱导风水平流速均大于10m/s，大部分尘化气流不能被除尘器吸走，而从导料槽头、尾部及密封不严部位溢出。致使输煤系统现场空间粉尘浓度严重超标，严重影响现场工作人员的身心健康,需要进行综合治理。

1 火力发电厂输煤系统粉尘治理防尘方式现状分析

国内火力发电厂输煤系统粉尘控制方法主要有以下几种方式：

1.1 雾化喷水装置

该除尘方式优点是可以降低输煤系统现场空间的可视粉尘颗粒，处理部分肉眼可见的粉尘颗粒，但缺点是无法处理直径小于几微米的细小粉尘颗粒，而真正对人体危害大的恰恰正是这些肉眼无尘可见的微型颗粒,因此该除尘装置一般可作为辅助除尘方式进行应用。

1.2 导流型落煤管处理粉尘方式

近几年国内相继有些电厂采用了从国外引进的导流型落煤管结构，希望从源头上抑制粉尘的产生，从而达到控制输煤系统空间粉尘浓度的目标。该处理方法优点是从源头上的减少了煤下落过程中产生的诱导风量，相对的减少了产生煤尘的数量。缺点是因国内绝大多数电厂煤种情况比较复杂，煤种质量参差不齐，容易产生堵煤等现象。因此在控制输煤系统煤尘外抑方面，只是相对减轻煤尘外抑现象，无法真正的完全解决输煤系统粉尘外抑致使现场空间粉尘浓度超标问题，因此除尘效果并不理想。

1.3 无动力除尘装置抑制粉尘方式

近年来，出于节能减排等方面的考虑，国内有些电厂相继采用了无动力除尘装置抑制粉尘外抑方式，该处理方式放弃了传统的除尘器，而只在导料槽上安装无动力除尘装置以达到除尘等效果。该装置的技术特点为两点：一是控制回流装置，二是阻尼装置。但因为并无外部动力（除尘器风机产生的吸力）进行处理，仅仅依靠回流管的有限处理风量无法有效解决粉尘问题。因此该除尘装置同导流型落煤管一样，治标不治本，只能缓解、减轻粉尘外抑现象，相对的降低现场空间粉尘浓度，并不能从根本上解决输煤系统现场空间粉尘浓度超标现象。

1.4 安装除尘器以及加装导料槽抑制除尘方式

1）除尘器主要形式为高效旋流水浴除尘器、静电除尘器、布袋除尘器、多管冲击式除尘器等

2）导料槽的几种主要形式为传统结构导料槽、双层负压导料槽、阻尼迷宫式导料槽、无动力全封闭导料槽。

综上所述，以上除尘方式各有优缺点，各有自身的局限性，因此单纯采用一种方式想完全彻底解决输煤系统现场空间粉尘污染，实现现场空间粉尘浓度达标的问题并不现实，需要综合各种除尘方式的利弊，根据电厂自身的实际情况，相应的采取适合电厂实际情况的措施，进行综合治理，以达到控制现场空间粉尘污染，实现粉尘浓度达到国家标准的目标。根据我厂的实际运行经验表明：安装新型的双层负压导料槽结合无动力除尘装置，配合现有除尘器使用，可以有效解决输煤系统粉尘浓度超标问题。

2 粉尘综合治理系统在国电滦河热电有限公司输煤系统的应用方案

2.1 采用DSF新型负压吸尘导料槽

结构原理及分析：

输煤转运站现场粉尘污染的主要原因是由于现有导料槽结构不合理，原煤落入导料槽后形成诱导风，在导料槽内部形成局部的正压；另外由于连接除尘器的吸风口位置及其它因素不合理导致粉尘由导料槽逸出，严重污染现场的环境

现有导料槽的结构、密封、吸风口位置不合理，不能有效控制随落煤带入导料槽内的诱导风，是无法控制住导料槽向外喷粉问题的。为了使导料槽内部形成负压，通过在落煤管顶部设置的引风管作用，使进入导料槽内部的诱导风进入除尘器。如果对诱导风量不加以控制，将使除尘器滤尘负荷增加。导料槽部分的工艺风量设计时最高值可以是诱导风量的7倍以上（见附录），而良好的导料槽结构设计可以使导料槽的工艺风量降到2倍以下。

输煤转运站现场的粉尘污染主要是由于导料槽的头、尾部喷粉造成的，因此，如何将现有导料槽四周实现负压是解决问题的关键。

多年来发电厂和电力设计部门经常把导料槽出口喷粉的原因归咎于除尘器不好使或抽风量太小。所以，在寻求解决办法时，往往着眼于除尘器的选型，或者是加大风机抽风量。其实，由导料槽出口喷入室内环境中的粉尘，由于没有进入除尘器，是任何型式的除尘器都无法把它清除掉的。要想使导料槽出口不喷粉，必须从分析导料槽中的气体流动情况入手。

该导料槽采用的方式是通过在导料槽内部加装控制诱导风装置以控制落煤所产生的诱导风量，同时使导料槽内的气体水平流速降低至2m/s以下，才能使含尘气体全部进入除尘器。

这种粉尘治理方式现已应用于国内大量的不同机组容量的火力发电厂，均已经取得了理想的效果

2.2 DSF新型负压多功能导料槽本体增加扩容阻尼装置

该导料槽吸取了无动力除尘导料槽结构的优点，增加了扩容阻尼装置，使诱导风循环往复，有效的减缓了诱导风速，达到粉尘控制的目的。

2.3 增加控制诱导风装置减少导料槽落煤引起的诱导风

在导料槽的适当位置，加装若干套控制诱导风装置，使落煤时带入导料槽内部产生的大量诱导风得到有效控制。加装新型控制诱导风装置后，使落煤时带入导料槽内部产生的大量诱导风得到有效控制，从而减少了除尘器的粉尘处理量（即进入除尘器内部的气体大部分为室内的干净气体），增加了除尘器的使用寿命，减少了设备检修的工作量

2.4 增加可调导流装置以改善落煤不均匀致使皮带跑偏的现象

1）加装新型可调导流挡板，每块挡板有6个活动轴式连接；导流挡板上连接不少于4个铰轴，铰轴直径≥22mm，板厚≥16mm；铰轴上方安装固定护板，预防煤流冲击。

2）单边导流挡板尺寸根据现场侧板高度设定。

3）导流板中间调节连接杆为万向轴式连接,调节螺杆为全牙轴承钢调节螺杆≥M32,螺牙自锁性好，并带锁紧螺母；该处厂家应设置合理的防漏煤技术，确保不漏煤。

4）改造后的导流板装置2年内不发生导流板、耐磨衬板脱落、导料槽卡煤滑伤皮带，导料槽变形造成旁胶喷粉等技术缺陷；

2.5 优化吸尘风管的配置

重新设计改造导料槽顶的引风管，增加吸风口，在导料槽头、尾部各开一个吸风口，使导料槽内负压腔的粉尘通过吸风口进入除尘器。增加调风门,使各吸风口的风量在导料槽上得到合理的分配。将原有导料槽头部和尾部的吸风口改变为有倾斜角的斜管，降低流动阻力，缓解风管的积灰现象。

导料槽吸风口的连接风管采用不同直径的风管，通过计算风量、流速，采用不同管径的风管进行连接。并采用斜角连接方式，从而减少了风管积灰现象。

重新调整分配原除尘器分支管道的风量，通过对现有抽风口重新调节到最佳位置，增加导料槽的吸风量。对风管的积灰堵塞进行必要检查。具体实施办法在设备调试时通过风量分配的方式解决

3 结语

我厂根据自身的实际情况，采用了新型DSF负压多功能导料槽结构，综合负压除尘导料槽和无动力除尘导料槽的各自优点，对输煤系统转运站及原煤仓处进行粉尘综合治理，彻底解决了输煤系统原煤仓及输煤转运站现场环境粉尘污染问题。输煤转运站导料槽实现微负压，彻底解决了导料槽头、尾部喷粉污染室内环境的问题。经过改造后，在没有其它尘源点污染的前提下，室内环境粉尘浓度≤6mg /m3，室外排放粉尘浓度≤120mg /m3，室内外环境均可以达到国家规定的工业卫生标准。取得了良好的效果。

[1]杨树峰.浅议火力发电厂输煤系统粉尘综合治理.山西建筑，2010.8；219

[2]邓金福等.燃料设备运行与检修技术问答[M].背景：中国电力出版社，2003

[3]许灏.新编机械设计师手册[M].上册.北京：机械工业出版社，1995