输煤系统粉尘综合治理应用实践

文_曾宪江 郭俊 原小强 张凯东 吴国耕 内蒙古京泰发电有限责任公司

针对循环流化床锅炉用煤的特点，入炉煤要求煤的粒径小于8mm,平均粒径为1.5mm，典型输煤系统配置按照两级破碎两级筛分设计，原煤经粗碎机破碎至粒径小于35mm，再经细碎机破碎至粒径小于8mm。由于原煤含水通常7%～12%，粗碎前和粗碎后煤粉化程度低，细粉（粒径小于1.5mm）含量小于20%。粉尘经过粗碎机后的简单除尘治理，粉尘浓度容易达到10mg以内，污染情况较轻，通过喷淋水雾的投入调整可进一步使得降尘处理达到较好的效果。但经过细碎机后，煤粒径剧变，粒径小于1.5mm的超过80%，粒径小于0.5mm的超过20%，细粉尘量剧增，尽管在细碎机后的除尘器功率设计增大但实际仍不能较好地控制粉尘的飞扬，造成较严重的环境污染，严重时细碎后尾部区域粉尘量达到20mg/m3。

1 粉尘处理方式存在的常见问题

1.1 输煤皮带落料点导料槽

传统的输煤皮带导料槽的形式是槽型托辊皮带上部加装封闭导料槽，带面物料靠防溢裙板整形和防止物料外溢，细的干煤粉从防溢裙板漏出便形成粉尘飞扬。往往是导料槽箱体密封和导料槽防溢裙板密封难以保证，特别是导料槽防溢裙板常采用普通的皮带切割而成，密封效果差，防溢裙板皮带增大了与输送皮带的摩擦力，影响到了输送带的寿命，同时由于输送带的跑偏常发生漏煤现象。

导料槽水喷雾常规喷嘴雾化效果差，喷嘴易堵塞，用水量偏大，如果多点喷淋将造成入炉煤含水高，时常会造成炉前煤仓落煤不畅，严重时会造成锅炉降负荷的被动局面。由于煤湿度监控不到位，常会造成喷淋水断水或流量偏大，现场往往会出现两个极端的现象，要么干脆不投喷淋，要么投上以后出现问题不能及时发现处理，引发的粉尘飞扬问题便更难以处理。

1.2 常规设计落料点除尘存在的问题

1.2.1 干式除尘

干式除尘从设计规范上较成熟的设计是采用电除尘器和布袋除尘器，强制吸尘的方式降尘除尘，理论上可行，实际效果不是太理想。特别是针对大型流化床锅炉煤经过细碎机后剧增的粉尘量对强制除尘产生了新的问题，除尘器吸风量的选定很难确定，风量大了会引起碎煤中的大量细尘被扰动，进一步增加了密封导料槽内的粉尘量，增大了除尘器的负荷，同时造成回送细粉量增加，加大了二次污染的程度。如果除尘器吸风量偏小，落煤点冲击起来的粉尘不能即时转移，将随皮带的运行被带出导料槽造成污染。因此两个矛盾的工况难以找到合适的工况点使得电除尘在合适的工况下运行，针对这项改造工作可以不遗余力地进行试验摸索，但作为现场应用单位来说缺乏必要的试验手段和理论方面的确认，工作量大，各专业具体配合的繁杂导致这项工作实际难以继续下去。

电除尘和布袋除尘器应用在导料槽上同样存在二次飞扬控制难的问题；输煤系统湿式作业环境易造成布袋糊袋和电除尘严重污闪的情况而导致除尘效果差；布袋除尘器脉冲式反吹风清扫方式引入压缩空气造成气耗大，整体除尘功耗大，不利于节能；布袋破损使得维护费用增加。

1.2.2 湿式除尘器

输煤系统湿式除尘器多采用水激式除尘器，水激式除尘器受设备原理的影响，对含尘量大的情况需采用处理风量规格较大的设备，设备占地、配水、排污、煤泥水处理、保温、防腐和能耗等一系列问题使得建设一次性投资和维护费用相对较高，同时粉尘治理效果一般。

2 复合除尘技术应用

复合除尘技术是在重力除尘原理的基础上不断探索和进步的一项还未进入设计规范的除尘技术，是应用空气动力学的原理在研究经验上发展起来的一项技术。目前有部分电厂采用了该项技术并取得了一定的效果，很多已达到了输煤粉尘指标规范要求。

2.1 对传统的导料槽进行改造

将导料槽密封箱体侧板置于皮带工作带面以下，将导料槽段的皮带机槽型托辊中的两侧托辊去掉，改用自润滑超高分子滑板代替，皮带在箱体滑板和中部托辊上运转，在封闭的导料槽里采用专用的复合式防溢裙板，起到防止粉尘外泄和减小皮带跑偏几率的作用。按照粉尘量的大小情况选择安装不同长度的封闭导料槽（如图1）。

图1 封闭导料槽结构图

图2 粉尘综合治理系统示意图

2.2 加装挡尘帘

在导料槽截面上安装多级可补偿式软帘，将封闭导料槽内部分割为几段区域，阻止落料管及导料槽粉尘扩散，破坏阻挡粉尘气流，迫使粉尘在气流减缓的状况下自然沉降。可调节式挡尘帘适时调整便于维护。

2.3 在导料槽上部加装回流息尘室装置

加装回流息尘室装置与落煤管通过风管相连，利用落煤管煤流和皮带运行产生的气流使回流装置行成负压环境，引导落煤点后的扬尘进入回流装置，回流装置内粉尘经过聚集后结团靠重力回到输送带上。

2.4 加装小功率扁布袋除尘器

在导料槽近出口处加装小功率（3～5kW）自清灰式扁布袋除尘器，进一步捕集封闭导料槽内飞散粉尘，捕集到的粉尘在扁布袋上结团、结片，振动后回落至导料槽内，有效收集粉尘和控制粉尘二次飞扬。小型扁布袋除尘器设备体积小、功耗低、易损件量小易于维护。每台布袋除尘器风机风量依据导料槽出口风量、加10%～20%余量选择，保持导料槽内微负压（如图2）。

2.5 采用自动喷雾装置

导料槽出口部安装有料流传感器，传感器信号传至控制器，由控制电磁阀及雾化装置使其适时喷雾，将粉尘压制在封闭导料槽中。专用特制的小流量雾化装置的使用起到节水和捕集抑制粉尘的作用。并在皮带非工作面加装湿润喷嘴，防止滚筒与皮带长时间研磨干燥，产生扬尘。

通过封闭导料槽新型结构形式和挡尘、喷雾、回流、动力吸尘多重控制元素，形成复合除尘的效果，设备结构简单、运行自动、维护量低、效果较好，起到了抑尘、安全、节能、降耗、环保的作用。

3 结论

复合除尘技术通过变革旧的输煤皮带落料点导料槽形式，利用多重除尘原理，在充分发挥装置各部功能的基础上有效地控制了输煤系统粉尘飞扬问题，具有普遍适用性，但也有待形成严格的设计规范后再广泛推广。