化学抑尘剂在燃煤电厂的应用

文_高瑞霞 李敬泽

1.山西云平台环保管家发展有限公司； 2.山西漳泽电力股份有限公司河津发电分公司

河津发电分公司为总装机容量1300MW的一座燃煤火力发电厂，日耗煤量约1.2万t。电厂煤源有火车来煤及汽车来煤，通过输煤系统，各种来煤源源不断送入锅炉。输煤系统主要包括储煤场、皮带输送机、翻车机、斗轮机、给煤机、筛碎设备、储煤仓和附属设施等等。煤在转运及筛分破碎过程中，产生大量粉尘，在过去的十几年运行中，河津发电分公司一直沿用封闭负压除尘器和喷淋洒水进行除尘、抑尘，对粉尘抑制虽然有一定效果，但仍有一些作业场所粉尘污染严重，距我国环保要求和职业健康卫生标准还有较大差距，另外喷淋和洒水带来的污水处理工作量加大及燃料煤中水分增加，使锅炉燃烧效率下降，耗水成本上升，构成了制约煤尘治理效果的主要问题。

1 抑尘剂的选择

河津发电分公司选择的化学抑尘剂为美国MOMAR公司生产的Coaltrul65-4x抑尘剂，Coaltrul65-4x抑尘剂是由新型多功能高分子聚合物组合而成，在水中加入抑尘剂可以改变水的表面张力，提高水分子捕捉、吸附、团聚粉尘微粒的能力，起到湿润、粘接、凝结、吸湿的作用。由于降低了水的表面张力，使煤尘能与水分子迅速结合、团聚，形成大颗粒粘附在煤块上，起到降尘的效果。在零下30℃的环境下也不会影响其效果，同时该抑尘剂可生物降解，不损害植被，使用后不会形成二次污染。

2 煤尘治理目标及方案研究

2.1 煤尘治理目标

从职业健康保护角度出发，国家制定了相关标准。《工作场所有害因素职业接触限值 化学有害因素（GBZ 2.1-2007）》 中明确提出工作场所煤尘总尘限值为4mg/m3，因此确定此限值为河津发电分公司燃煤发电厂煤尘治理的目标。

2.2 抑尘剂应用于煤尘治理的初步方案

按照源头治理的思路，需要选取合适的地点，进行喷洒试验，以便从源头控制煤在转运和筛分破碎过程中产生的扬尘。经考察研究，认为抑尘剂喷淋头设置在汽车来煤第一条皮带头部及火车来煤第一条皮带头部可以起到源头控制的目的。

2.3 研究内容确定

确定了初步设计，还需要根据实际进一步确定实施细则，确定研究内容，以便了解不同方案的对比效果。主要研究内容包括：①数据获取。针对不同煤种，试验选取不同抑尘剂的稀释比例（1∶400～1∶600）确认每吨煤需喷洒抑尘剂的剂量。②喷淋系统改造。根据设计规范，选取电磁阀、比例配药器、阀门、压力表、流量表、喷头等元件型号，确定工程布设图。③控制系统改造。根据运行需求，设计采用光电开关感应装置控制，达到皮带上有煤时进行喷洒，皮带空转时不喷洒。④效果分析。采集主要作业点粉尘数据，对改造前、后的数据进行对比分析，进一步优化参数，同时做对标分析，明确结论。

3 方案试验

河津发电分公司在输煤系统1号转运站， P0A、P0B、P1A和P1B皮带输送机头部加装了自动感应喷淋装置，通过传感器检查煤流，将信号传输给光电开关和电磁阀，实现自动控制。并通过自动加药器在喷淋水中加入一定比例的化学抑尘剂（美国MOMAR公司Coaltrul65-4X），在煤落入下一级皮带输送机的过程中进行喷洒，实现抑尘剂与煤均匀混合，达到一次喷洒即可解决后续转运、破碎和储煤过程的粉尘治理目的。

3.1 试验工况及测试结果

在连续运行的120d中，进行了7次测试，具体工况和测量数据如表1、表2所示。

表1 试验工况

表2 栈桥粉尘浓度测试结果 /（mg/m3）

3.2 试验结果分析

试验研究结果表明：抑尘剂投用后栈桥内的平均粉尘浓度为2.24mg/m3，满足工作场所煤尘总尘限值4mg/m3的要求。栈桥内可见度显著提高，特别是8#皮带最为明显。8#皮带因有叶轮给煤机取煤，无法安装除尘设施，而值班员需要一直跟踪叶轮给煤机进行操作，长时间处在粉尘浓度较高的作业场所，给值班员身体健康造成了一定威胁。8#皮带粉尘浓度的降低，值班员主观感受最为明显。

5#皮带是位于碎煤机后的设备，粉尘浓度最高，虽然采用抑尘剂喷洒后粉尘浓度由15.7mg/m3降至了平均浓度7.65mg/m3，但仍不能满足工作场所煤尘总尘限值要求，企业还需要进一步采取有效措施抑尘、除尘，以满足《工作场所有害因素职业接触限值》要求。

CaolTrol65-4X抑尘剂稀释比例为1/400～1/600，喷洒比例为1.5～2.6kg/t，投用后可以保持25d左右的有效期，浓度越高，混合越均匀，抑尘效果越好，有效期更长。一箱CaolTrol65-4X抑尘剂约1.3t，可以实现大约40万t煤的粉尘抑制。

4 社会经济效益

4.1 社会效益

燃煤电厂栈桥内平均粉尘浓度的降低，一是改善了工作人员作业环境，降低了职业病危害因素的影响，有利于职工身心健康；二是栈桥内积粉明显减少，减少了安全隐患，降低了卫生打扫频次，减轻了保洁人员劳动量；三是减少了粉尘无组织排放，有利于大气环境的改善，具有良好的社会效益。

4.2 经济效益

依据国家现行的环保要求，1座1200MW的火力发电厂的环保除尘设施（挡风墙、封闭式煤场、除尘器和喷淋等）投入为4000～8000万元，而采用化学抑尘剂抑制粉尘的年投资费用为100万元，以机组寿命约25年计算，再加检修和维护费用，采用化学抑尘剂将比传统除尘投入减少50%～70%，节约费用2000～6000万元，而且更加环保，时效更长，效果更好，具有良好的经济效益。

5 存在的问题及推广应用前景

5.1 存在的问题

抑尘剂投用后需要10～30min的渐变过渡生效期，不能立即见效；皮带机头尾部滚筒、电机、落煤筒、清扫器等处比栈桥中部粉尘浓度高1～2倍，碎煤机出口处粉尘浓度高3～4倍；抑尘剂投用后可以有效抑制皮带机上层输煤过程中产生的粉尘，但对下层回程段皮带无法起效；抑尘剂投用后，煤的湿度和粘度增大，容易发生堵煤和粘煤。因此试验中，当来煤含水量大于6%时，采用最少药量喷洒；当来煤含水量大于10%（雨季），停止抑尘剂投用：抑尘剂投用后，可以保持25d左右的有效期，大风和干燥天气会加快抑尘剂挥发。

5.2 应用推广前景

采用化学抑尘剂抑制输煤系统的粉尘研究取得显著效果，满足我国国家标准，接近国际标准。采用化学抑尘剂抑制粉尘的方法是从源头上主动地控制电厂卸、输、储煤等过程中生产的粉尘，是一种理念先进、工艺简单、使用方便的先进粉尘治理方法，成本低，效果显著，具有广泛应用推广前景，可以应用在电厂输煤、除灰和脱硫等多个专业领域，也可以应用在其他行业粉尘治理以及道路扬尘治理中，不但效果良好，成本低廉，且具有巨大的社会效益。

6 结语

目前采用化学抑尘剂抑制输煤系统粉尘在河津发电分公司已运营2年，已有多家单位到现场进行考察，其中平顶山姚孟电厂、内蒙古伊鼎公司和河津市环保局均已采用此项产品技术，效果显著。