火电厂输煤系统粉尘治理措施

［摘 要］文章针对火电厂各输煤转运站中粉尘污染严重的现状，介绍了转运站内粉尘的主要污染来源，并以某火电厂8 号转运站为例分析了粉尘产生的原因，提出了火电厂粉尘综合治理、改造的措施，并说明了取得的成果，旨在为其他火电厂输煤系统的粉尘治理提供参考。

［关键词］火电厂；输煤系统粉；粉尘治理

［中图分类号］TM621 ［文献标志码］A ［文章编号］2095–6487（2024）09–0058–03

1 火电厂输煤系统粉尘污染现状

在火电厂的运行过程中，输煤系统作为煤炭加工与供应的重要环节，其粉尘污染问题尤为突出。其中，各输煤转运站更是成为粉尘污染的重灾区。转运站内，粉尘主要来源于以下3 个方面。

（1）级皮带落料口。在这个环节，煤炭从上级皮带运输至下级皮带时，由于落差和冲击力的作用，会产生大量的粉尘。这些粉尘在转运站内空间相对开放的环境下，极易扩散到整个转运站，对工作环境和人员健康造成严重影响。

（2）下级皮带尾部导料槽。在这个区域，煤炭从上级皮带卸下并经过导料槽进入下级皮带。然而，在煤炭下落和撞击过程中，会产生大量的粉尘和诱导风。

由于导料槽的密封性不佳，这些粉尘和诱导风会从导料槽的缝隙和出口逸出，导致转运站内粉尘浓度急剧上升。

（3）在煤炭运输过程中，由于操作不当或设备故障等原因，煤炭可能会撒落到回程皮带上。这些撒落的煤炭在回程皮带和尾部改向滚筒之间受到挤压和摩擦，逐渐粉碎成煤粉，进一步加剧了粉尘污染的程度。

2 输煤转运站内粉尘产生的原因

火电厂输煤转运站内粉尘产生的原因多样且复杂，现以某火电厂8 号转运站为例，将粉尘产生的原因归纳如下。

（1）转运站落差大。在火电厂的输煤系统中，煤炭通常需要通过多个转运站进行传输。每个转运站都涉及煤炭从高处向低处的转移过程。由于转运站的设计或布局原因，煤炭在转运过程中通常存在显著的落差。这种落差导致煤炭在下落过程中受到重力的影响，煤块之间及煤块与转运站设备之间会发生相互碰撞和冲击。当煤块高速下落并与底部或其他煤块发生碰撞时，会产生强烈的冲击力和气流。这些冲击力会导致煤块破碎或碎裂成更小的颗粒，同时气流也会将细小的煤尘颗粒扬起。由于转运站内的空间相对封闭，这些被扬起的煤尘颗粒无法迅速扩散到外部环境中，因此在转运站内部形成高浓度的粉尘环境。

（2）原有导料槽容积偏小。当煤炭从上游皮带机头部落煤斗经过落煤管输送至下游皮带机时，由于导料槽容积不足，煤炭在导料槽内的流动受到限制，容易发生堵塞和堆积。这种堵塞和堆积不仅影响煤炭的正常传输，还会加剧粉尘的产生。具体而言，当煤炭在导料槽内流动不畅时，煤块之间及煤块与导料槽壁之间的摩擦和碰撞会增加。这种摩擦和碰撞会导致煤块破碎或碎裂成更小的颗粒，并产生气流。气流会将细小的煤尘颗粒扬起，并在转运站内扩散。由于原有导料槽容积偏小，这些被扬起的煤尘颗粒无法被有效地收集和排除，从而在转运站内形成高浓度的粉尘环境。

（3）普通导料槽密封性能差。传统的普通导料槽由于长期磨损、变形或安装不当等原因，其密封条可能会出现老化、脱落或错位等现象，导致密封不严。

3 火电厂输煤转运站粉尘综合治理措施

由于8 号转运站具备显著的高度落差，并配备了高速运转的碎煤机，导致了较严重的粉尘污染问题，使其在众多转运站中具有一定的代表性。因此，文章着重阐述针对该转运站所采取的粉尘综合治理措施。

3.1 将直通落煤管改造为3D曲线落煤管

3D 曲线落煤管的设计充分考虑了物料流动特性和空气动力学原理。通过优化管道形状和结构，使得煤流能够顺畅地沿着曲线轨迹下落，减少了煤流与管壁的摩擦和碰撞。这种设计不仅减少了粉尘的产生，还有效提高了输煤效率。在改造过程中，需要对现有的直通落煤管进行勘查测量，以确保改造方案的准确性。在施工过程中，严格按照设计要求进行操作，确保每一个细节都达到标准。改造完成后，3D 曲线落煤管的运行效果显著。相比之前，粉尘浓度明显降低，煤流速度也更加稳定。这不仅改善了工作环境，还降低了对设备的磨损，延长了设备的使用寿命。同时，由于改造后的落煤管具有更好的密封性能，也减少了粉尘泄漏的可能性。

3.2 将普通导料槽改造为全密封导料槽

传统的普通导料槽在输煤过程中，由于设计上的不足和密封性的欠缺，通常会造成大量的粉尘外泄。这些泄漏的粉尘不仅污染了工作环境，还会随风飘散到更远的区域，对周边环境造成不良影响。此外，粉尘的长期积累还可能对设备造成腐蚀，影响设备的使用寿命。

全密封导料槽的设计理念在于通过增强导料槽的密封性，从根本上解决粉尘泄漏的问题。其采用高强度耐磨材料制作，具有优异的抗冲击和耐磨性能，能够抵御物料在传输过程中的冲击和摩擦。还需配备密封装置，防止物料在传输过程中外泄。

在导向槽的侧面处，使用了两层防溢出的裙板（裙板、裙脚两层）。内外2 层结构由聚合物PU+NR 一次固化形成。裙板和传动带之间的连接部位采用了“J”形的设计，确保了在各种角的摩擦中，裙板和传动带具有良好的耐磨性；裙耳与皮带接触部分是一种半圆形状结构。防溢裙的长度要与导料槽的长度相配合，并且是一种不带接缝的一体化结构。

利用UHMW–PE 托盘机构对输送槽底部的输送带进行持续支承，避免了输送带在输送过程中呈“波浪形”而降低了封接效率。UHMW–PE 托盘具有高耐磨和自润滑特性，其长期的使用寿命和可拆卸性，便于后期的维修。导料槽尾部装置采用内层阻燃海绵，外侧为橡胶密封板，形成两重密封，可有效地阻止灰尘和材料从尾槽溢出。

3.3 在导料槽上布置多道阻尼抑尘帘

在导料槽沉降段加装多道阻尼抑尘帘可以降低导料槽内部的风速并有效吸附粉尘，从而达到抑尘和降尘效果。这种阻尼抑尘帘的特点主要体现在以下方面。

（1）阻尼抑尘帘由复合降尘帘及检修壳体组成，其中复合降尘帘由多道布置的降尘帘条构成。这种多道布置的设计充分利用了流体力学原理，当直线运行的诱导风经过这些降尘帘时，会形成涡流，有效消耗诱导风能，进而降低风速。在这一过程中，粉尘颗粒因风速降低而相互碰撞、吸附，最终实现沉降。

（2）降尘帘条的材料选择也极具考究。采用高耐磨、柔性、抗冲击、防撕裂、抗老化的柔性耐磨PVC 材质，确保了帘条在长期使用中能够保持稳定的性能和较长的使用寿命。此外，帘条的直径不小于6 mm。

（3）阻尼抑尘帘装置采用快速拆卸设计，使得在需要维护或更换帘条时，操作人员能够迅速完成拆卸和安装工作，提高了工作效率。

3.4 导料槽上布置缓冲泄压器

缓冲泄压器的主要功能是通过其特殊的设计和结构，对物料流进行缓冲和调节，以减少物料在导料槽中的冲击和振动，从而确保物料能够平稳、连续地流动。缓冲泄压器可以安装在导料槽的关键位置，如物料进入口或出口处。当物料通过缓冲泄压器时，其内部的缓冲元件可以吸收物料流动产生的冲击力，并将冲击力转化为其他形式的能量，如热能或弹性势能，从而减少对导料槽和设备的损害。缓冲泄压器还可以根据物料特性和流量要求进行调节，以达到最佳的缓冲效果，通过调整缓冲元件的参数或改变其结构，可以实现对物料流动速度和流量的精确控制，从而提高生产效率和产品质量。

3.5 在导料槽上布置循环回风管

3.5.1 循环回风管抑尘原理

循环回风管利用负压吸力原理来收集和处理粉尘。当物料在导料槽内流动时，会产生粉尘。这些粉尘在负压的作用下，被吸入循环回风管内。随后，粉尘通过管道被输送到集尘设备或净化器中，经过过滤和处理后，清洁的空气被排放回工作环境，而收集的粉尘则可以进行回收利用或妥善处理。

3.5.2 循环回风管技术要求

（1）循环回风管应设在转运系统中气压差异区域间，确保空气流通。

（2）布置时角度不小于45°，避免水平管道，内壁光滑以防积煤。

（3）风管截面可选圆形或方形，设观察口和清洗口便于清理。

（4）风管采用Q235 钢板，内外烤漆处理，漆膜均匀完整，减少煤粉粘附。

3.6 头部护罩和导料槽出口布置筏式挡帘

传统皮带输送机导料槽出口的橡胶密封帘易磨损老化，影响密封性能。而筏式挡帘采用耐磨、抗冲击的刚性材料，实现动态“筏式”密封。该挡帘减小了出口出风截面，提高了阻尼系数，降低了诱导风量，优化了转运系统的密封效果。

4 粉尘治理效果

该火电厂8 号转运站粉尘治理效果显著。目前，转运站内的粉尘浓度已显著降低至约4 mg/Nm3，远低于国家标准，从而极大地改善了工作环境。此举不仅减少了设备故障和火灾风险，提升了工作效率，而且显著降低了日常运行和设备维护成本。同时，由于粉尘污染的减少，也降低了卫生维护费用，经济效益明显。这次无动力除尘系统的技术改造在实现良好的社会效益的同时，也为火电厂带来了可观的经济回报。该火电厂8 号转运站粉尘治理经济效益见表1。

5 结束语

随着国家对环保要求的提高，火电厂输煤系统粉尘治理变得尤为关键。对输煤设备实施抑尘控尘技术改造，不仅保障了人身和设备安全，降低了运维成本，还带来了较大的经济效益。未来，随着技术的不断进步，在粉尘治理方面将会取得更大突破，从而推动火电厂的可持续发展。

参考文献

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