浅谈输煤系统粉尘治理

李靖宇　侯世红　王明浩

【摘 要】 生态环保是现代化生活的一种理念，然而燃煤锅炉房输煤系统的环保问题却是供热企业的一块心病。本文主要对130t/h燃煤锅炉房输煤系统粉尘治理的方法进行分析，通过对现有除尘设备的改进，降低了锅炉房输煤系统的粉尘污染，给职工创造一个健康、舒适的工作环境。

【关键词】 粉尘治理；除尘器；除尘系统

130t/h燃煤锅炉房始建于2005年，担负着苏家屯地区160万平方米的供暖任务。该锅炉房经过多年运行改造，已逐步向科技化、节能化、环保化锅炉房迈进。

一、现状

随着苏家屯燃煤锅炉房设备的运行改造和标准化水平的提高，输煤系统落煤点粉尘外逸超标问题已逐渐引起多方面的关注。几年来，公司技术人员及锅炉房职工对此问题进行过研究，并相继设计、安装了一些落煤点除尘的系统和设备。经实际运行，除尘效果虽有改善但并不十分理想，运行中可靠性也较差。目前，有的除尘系统被闲置不用，也有的设备已经被拆除，这不仅在资金上造成浪费，而且也影响了运行人员身体健康。

二、几种常用的除尘方法及其在用系统存在的问题

为防止输煤系统粉尘外逸和飞扬，一般常用的除尘方法有如下几种：

1、喷水除尘：

它是应用较多的一种方法，130t/h燃煤锅炉房输煤廊也采用此技术。喷水管是使用Φ20mm的塑管钻孔制成的，喷水孔径为Φ1.5-2.5mm。喷水距煤流表面距离300mm，为了保证喷水孔喷出水滴的良好雾化，喷水管前水的压力大于2×103Pa。喷水除尘法比较简单，也有一定的除尘效果。但从安全经济运行的角度考虑是非常不利的，因为煤中含水过多会影响制粉系统的干燥出力和导致原煤仓起拱、蓬煤等现象的出现。喷入煤中的水分最终都要进入炉膛，最后随烟气排出锅炉。若按入炉水的温度30℃和排烟温度150℃计算，每喷入1kg水，锅炉就需损失将近2900kJ（热水热+蒸汽热+过热热）左右的热量。更为不利的是，烟气湿度增加还会影响烟气露点，使空气预热器发生低温腐蚀和堵灰以致于影响锅炉的正常生产。

2、密闭罩吸风除尘

密闭罩（现场称为皮带罩）吸风除尘是130t/h燃煤锅炉房输煤系统防止煤尘飞扬的主要方法。这种方案使用薄铁皮制成密闭罩把落煤管两端的皮带全部密封起来，然后在落煤点产生粉尘处装设吸尘罩（吸尘管路入口）。吸出后的含尘气流经除尘器分离粉尘后，通过负压风机排出系统。这是一种设计合理的输煤系统除尘方法，该方法既不会给锅炉运行带来任何不利的影响，又可以满足工作环境对粉尘浓度的要求。可130t/h燃煤锅炉输煤廊设计时，却忽略了其中一项重要环节，虽然将落煤管两端的皮带全部密封起来，却没有除尘装置。也就是说，粉尘在密闭罩内流动，没有地方排出，最后只能从检修口、缝隙溢出。

为了使密闭罩吸风除尘系统能长期稳定运行。不但要加除尘器。还要注意以下几点要素：一是除尘要符合要求。尽量避免使用布袋除尘器。因为布袋除尘器在潮湿环境下难以正常工作，而由于雨、雪天气和卸煤时为防尘喷入水雾等原因，输煤经常会在比较潮湿环境下运行，导致整个吸尘系统不能正常工作。二是吸尘管路流量设计不要过大。在许多落煤点吸尘系统中，负压风机流量往往选择在8000-10000m3/h之间，有时甚至更高。有些设计者误认为风机流量越大越好，其实则不然。首先吸口流量太大会将小煤粒吸走，关小阀门，会使负压按流量的平方关系下降。其次按大流量设计的管路直径较大，调节风机流量时会发生水平管大量积灰。实际有的管路竟有一半的流通面积被积灰堵塞。三是输煤皮带和除尘系统单独启动和停机。运行时经常是先启动输煤皮带而后启动除尘系统，从而造成粉尘飞扬。四是皮带罩设计严密性差。大部分皮带密封罩是单层薄铁皮，在缝隙和动、静部分连接处会有大量空气漏入影响罩内负压。

3、喷蒸汽除尘：

它是采用低压抽汽作为气源。喷蒸汽笛型管大多使用Φ25mm左右钢管制作，管表面喷孔距煤流表面约150-200mm。喷气孔径为2-3mm，孔的中心距离约30-50mm，由于该方法除尘效果较差，且蒸汽引出管较长，我单位所属北方地区，冬季气温寒冷，管路内蒸汽易出现凝华问题，故目前输煤系统没有采用喷蒸汽除尘。

三、落煤点处除尘装置的改造

为减少外逸粉尘对环境的污染，输煤廊应进行改造，具体改进措施如下：

1、添加除尘器

现在燃煤锅炉房输煤系统密闭罩吸风除尘系统通常采用布袋除尘器，因为普通干式旋风除尘器不能满足该系统对除尘效率的要求。考虑除尘器可能在潮湿环境工作，并且又必须有较高除尘效果两方面的因素。

建议引用双水膜式旋风除尘器。此除尘器的上部为气、水分离装置，其结构类似于工业锅炉炉筒内的钢丝网分离器，具有很高的气、水分离效果。下部为除尘部分，主要除尘过程是通过内外筒之间的一级水膜和内筒中的二级水膜完成的。该除尘器在安装时需要高位布置（要求含尘水出口高度大于所配套使用的风机压头），因此可以由水封代替机械式锁气器，简化了设备。该设备的除尘效率高达99.5%以上，接近布袋除尘器的效率，阻力低于1.5kPa，价格也比较便宜，在处理相同气体量的情况下，高于普通旋风除尘器50%左右，价格相当于布袋式除尘器的三分之一，运行可靠性也非常高，是一种很有前途的新型除尘装置。

2、除尘系统的改进

对于除尘系统我们可从三点进行改进：

首先对落煤管的压力变化进行了分析，我们可以把原煤下落过程想象成无数小型活塞自上而下的运动。正是这种运动导致落煤管的下部压力高于环境压力而上部压力低于环境压力，其最终结果是上部吸入环境气体而下部会有大量含尘气体逸出。为降低落煤点处产生的剩余压力，我们在导煤槽上接近落煤管处设置了再循环风管，把导煤槽中剩余压力最大的地方与落煤管中空气最稀薄的地方连接起来。根据经验循环风管的截面积可以根据输煤系统的小时输煤量计算确定，计算时每100t/h输煤量一般取0.06m3左右。

其次在导煤槽的密封上采用了双层结构，负压风机吸尘口布置在内外层之间，吸尘过程类似于汽轮机轴封抽气过程，把内层逸出的含尘气流和外层漏入的环境气体一起抽出。一般来讲内层密封要求较高，我们在设计内侧密封时采用两边侧板形式，其中内侧板由钢板制成，其下部都装有工业橡胶密封条（也可切取适当尺寸的输煤胶带）直接与输送带接触，使导煤槽内侧板密封可靠。为了不让含尘空气通过导煤槽出口自由排出，在导煤槽末端装双层挡帘。经实际测试表明：采用循环风管和双层密封结构，可使罩壳少冒粉尘20%～30%，吸尘风量可减小50%。收到了良好效果。

第三，取缔原有的水雾喷洒降低煤斗落煤时产生的粉尘。采用气封的方法控制粉尘，在煤斗上部盘上20mm管子并预留气孔，管子终端于风机相连，运行时让煤斗上部形成一个漩涡气流将上扬的粉尘强制带到煤斗。从而达到将粉尘根治的效果。

3、电气控制系统的改进

为了防止运行时启动输煤皮带在先，而除尘系统运行在后所造成风尘飞扬，我们还对输煤皮带和负压风机电气控制系统进行了改进。

四、结论

整个装置自动化程度高，除尘效率好，结构简单，安装容易，维护量小。室内粉尘浓度符合国家环保要求（小于10小于10mg/m3）。

本文只是对130t/h燃煤锅炉房输煤系统粉尘处理的一点研究和体会，有不当之处请同行指正。