干雾抑尘系统在火力发电厂输煤系统中的应用

邵文杰

(上海电气工程设计有限公司,上海 201612)

干雾抑尘系统在火力发电厂输煤系统中的应用

邵文杰

(上海电气工程设计有限公司,上海 201612)

火力发电厂使用的输煤系统会导致出现大量的粉尘,粉尘具有很多的危害,不仅会影响到人的身体,还会对环境带来严重影响,同时也会存在安全上的问题,并且给文明生产带来影响.所以,我们根据输煤系统出现的粉尘现象进行分析,分别研究了在输煤系统的卸煤设施、转运站和碎煤机室内出现粉尘的因素,同时也分析了火电厂比较经常使用的抑尘除尘措施,进一步提出目前除尘方案的改进使用的措施.根据火力发电厂输煤系统存在的粉尘污染会带来的危害以及它发生的因素,详细解读了我们需要设置干雾抑尘系统的重要意义,然后我们根据干雾抑尘系统存在的的理论,从而进一步把干雾抑尘技术和传统技术的经济性进行了比较.

火力发电厂;输煤系统;干雾抑尘;经济性

火力发电厂输煤系统存在着比较突出的粉尘污染问题,输煤系统经常会在卸煤、储存、破碎运转以及运输的时候带来比较大量的粉尘污染.我国90% 以上的火力发电厂都是使用燃煤的发电机组,燃煤经过输煤皮带传送-筛分-破碎-磨制,由于在传送过程中出现的落差以及机器转动的因素,经常出现煤尘飞扬的情况.因为空气中比较分散的煤尘散布在工作间的环境中,不仅仅会污染工作场所的环境,还会加剧工作条件的恶化,从而导致工作人员的身心受到危害.火力发电厂输煤系统包括了接卸燃煤工作--转运工作--筛分工作--破碎工作--输送工作等一系列比较复杂的环节,并且上述的每一个环节都会导致出现粉尘污染问题.我们知道煤尘中通常含有的游离二氧化硅是10%以下,所以这种尘粒的特点是可以在空气中比较持久的悬浮,会给人体带来比较大的危害.而且粉尘污染问题不仅会影响工作的环境,还会导致我们使用的电气设施绝缘的能力减少,会导致出现安全方面的问题.

1 粉尘带来的危害和产生原因

如果煤尘在散落过程中落在机器转动的部分,那么会导致机器在早期被损坏的问题,严重的影响其工作性能,会使得使用的寿命不断降低;如果煤尘落在电气元件上,那么会导致电气元件出现错误的动作,这样做也会很容易出现安全事故.我们知道在运煤系统运行的时候,空气中的粉尘大部分都是煤尘,所以如果浓度超过一定范围的时候,会因为外界高温火源等的影响,导致出现爆炸燃烧的情况.

1.1 分析各个扬尘地点

(1) 在进行卸煤设备的场所.如在火车卸煤的时候,燃煤会直接冲入缝隙煤槽,因为煤流的落差比较大,倾卸速度也比较快,所以会出现煤流之间进行冲撞,并且周边的空气也会很快速的进行流动,从而引起扬尘现象.

(2)在转运站的场所.实际运行中在转运站需要使用上级输煤皮带向下级输煤皮带进行燃煤传输工作,当上级输煤皮带从高处向下级输煤皮带进行卸煤的时候,会因为煤流速度比较快,而出现尘粒到处飞溅,此外,物料因为具有高落差的原因,它在下落的时候会冲击到输煤皮带,造成输煤皮带出现抖动的情况,进一步影响导料槽的密封,与此同时,空气会诱导煤尘从导料槽的缝隙里出来,然后在室内会有大量的煤尘扩散.

(3)碎煤机室.在碎煤机转动时,因为转子的鼓风作用,会带来大量的诱导风,从而出现输煤皮带导料槽内发生 40Pa 以上的高正压现象,使得煤尘从导料槽缝隙处冒出来,在室内进行扩散,出现粉尘污染问题.

1.2 分析扬尘的成因

我们通过输煤系统在设计的时候获得的经验,以及现场实际情况进行分析,出现煤尘污染的原因如下.

(1)原煤自身具有的物理特性.如果使用的原煤比较干燥,它表面包含的水分没有超过7% ～ 8% 的时候,我们在转运的过程中,此时煤块里面有比较细小的粉尘颗粒,就会造成煤粉颗粒的飞扬.如果使用的是煤化低的褐煤,那么这种情况也更容易带来尘土颗粒.

(2)诱导风.在落差较高的转运站或者碎煤机室内,因为筛分机以及碎煤机等设备在进行比较高速的转动时,导致诱导风存在于燃煤进行下落的过程中,由于诱导风风速比较高,虽然安装除尘器,但是会因为风速过快的原因,导致出口的风压已经偏高,所以除尘器没有办法抽吸全部的粉尘,从而出现粉尘四溢的情况.

(3)比较密封的设备.我们知道如果出现了带式输送机跑偏以及上、下波动的情况,那么就会出现没有密封好的导料槽现象,如果再加上煤流的作用,形成了导料槽的空间正压状态,那么正压气流使得一些比较细小的煤粉颗粒向周围分散,也有一些会从导料槽的缝隙里面飘出来,另一些就会跟着物料输送的方向溢出.

综上所述,如果我们已经确定了来煤的煤质是好的,那么会出现输煤系统煤尘污染的因素,就是由于系统设备的密封不严密,以及因为诱导风导致出现的扬尘点局部正压,我们在进行抑制粉尘的时候,尤其要重视密封好卸料点处,同时加强抑制诱导风,从而解决好扬尘点部分出现的正压问题,我们只有这样做才可以真正减少煤尘.

2 输煤系统抑尘和除尘措施

2.1 常规煤尘污染治理措施

(1)水喷雾抑尘.水喷雾的工作原理,其实是根据喷头的水雾然后封闭尘源.在这一过程中,喷雾的喷头会径直洒向煤的表面,我们要不断的使得煤的表面上覆盖更多的水分,并且也要不断保持含尘气体的湿润情况,保证每个尘粒之间会黏结在一起,增大尘土颗粒的直径,不断获得更快的沉降速度.增加其降落速度,也可以让煤粉、尘土颗粒粘在煤块上,从而可以减少煤尘的扩散问题.但是喷雾的方式只可以做到抑尘,却不可以实现全面除尘的目的.我们在火电厂进行卸煤设施、带式输送机头部卸料漏斗等方面都使用水雾抑尘系统.尤其是在无法密闭的场所,使用水喷雾的方法比较简单,而且操作性强,需要投入的费用也比较少.

(2)袋式除尘器.我们使用袋式除尘器,主要是根据多孔的袋状过滤元件,然后从包含煤尘的气体中捕集粉尘.所以如果含尘气流通过滤料的时候,我们就根据纤维的筛滤,然后进行阻留粉尘.但是滤袋表面上出现的粉尘颗粒已经超出我们所规定的范围的时候,我们就要做好滤袋的清灰,这样可以使得滤袋能够一直进行除尘.但是袋式除尘器也存在一些问题.①使用范围会受到滤料耐温性限制; ②通常需要比较大的占地面积,除尘风机使用的功率比较大,运行过程中能耗比较高; ③滤袋容易堵塞,不容易清除,运行过程中维护量比较大; ④通过滤袋过滤出的粉尘容易带来二次污染.

通常在火力发电厂使用的输煤系统,治理粉尘的措施是结合水喷雾抑尘和机械抽风除尘的方法.如果是在卸煤沟及翻车机室,那么,我们会在卸料点进行水喷雾抑尘系统的安装,通过使用雾化原理进行抑尘.如果是在转运站、碎煤机室及煤仓间,那么我们就会进行负压除尘器以及喷雾抑尘的方式进行除尘工作,在煤尘聚集比较多的地方形成局部负压的状态,然后我们使用除尘器抽出含尘空气,再将其排放到室外.

2.2 分析比较干雾抑尘系统与传统抑尘除尘技术

经济性对比.虽然干雾抑尘系统一开始的投资比传统的除尘方式要高很多,但是如果根据两者的耗电量、耗水量、维护费用来进行比较,那么前者的经济效益是具有明显的优势,并且还可以避免二次污染问题,从而更好的解决作业现场出现的粉尘污染问题,而且各项检测指标,都已经符合国家的环保要求,如果使用微米级喷雾抑尘,把它设置在污染源头,那么排放值是零.第一,降低煤炭损耗:在实测中,干雾抑尘装置的抑尘率高达90%,照此计算,一套输煤系统1年可节省上百万元的经济损失.第二,控制需水量:以往的干湿式抑尘装置需水量大,因而原煤通常含水量较高.干雾抑尘装置应用在火电厂输煤系统上可节省90%的喷水量,也减少了输煤系统水.所以能耗对比上,干雾抑尘具有较大的优势.

3 抑尘和除尘方案的改进措施

我们之所以要改进喷雾抑尘系统,那是因为比较常规的喷雾系统不能实现最大限度除尘,它只是使煤的表面可以保持湿润而已,水雾不能封住全部煤尘,因此水喷雾的抑尘没有明显效果.这几年来,超微干雾抑尘越来越多的被火力发电厂所使用.它是根据压缩机混合压缩空气与水,进行输出亚微米级干雾.那么空气就能够形成气幕,然后隔绝含尘气体以及洁净空气,并且大面积的亚微米级雾滴将会形成庞大的雾阵,密度都大大高于粉尘群,所以尘埃更容易被捕捉到,从而达到降尘效果.磁化水喷雾抑尘也是一种新技术,也就是使用磁化水喷雾.它是通过把水进行磁化处理,然后根据磁场能,使水变成单散的 H2O分子,不断提高煤尘的亲水性,从而也比较容易控制.

以上提到的这两种喷雾抑尘技术,它的雾化水平可以覆盖所有的扬尘面,所以和普通水喷雾抑尘相比,具有明显的抑尘效果.

4 结语

现在的干雾抑尘等新型喷雾技术正在不断的发展,所以越来越多的发电企业开始使用这种新型喷雾抑尘系统,从而获得良好的抑尘效果.此外,我们开始进行对导料槽的改善工作,从而不断的增强我们使用的卸料点的密封性.然后进行比较具有效果良好的负压除尘空间,我们可以根据诱导风后进行抑制除尘的方式,从而可以在根本上解决问题,从源头上解决粉尘污染问题.目前来说干雾抑尘技术是比较深入的针对火力发电厂输煤系统粉尘的发生原因、特点以及危害影响,并且不断的分析探讨每种除尘系统抑尘方式的缺点,为了能够实现节能减排的目的,以此为前提进行研发形成的技术.使得抑尘技术不断提高,并且对于治理作业环境也具有不错的效果,使得企业获得良好的经济效益和社会效益.

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