火力发电厂运煤系统粉尘治理方案分析

火力发电厂运煤系统粉尘治理方案分析

杨秀军

身份证号码： 3707831984****2171

摘要：煤炭作为火力发电厂的主力燃料，其转运过程中会产生大量的粉尘，运煤系统的粉尘治理一直是电厂关注的重点，本文将根据现有粉尘治理措施进行分析，提出粉尘治理的合理建议

关键词：粉尘；运煤；发电厂

1 运煤系统粉尘产生的原因

火力发电厂运煤系统一般包括汽车（火车）卸煤、给煤机给煤、带式输送机转运、筛机筛分、碎煤机碎煤等各种设施，最后进入锅炉原煤仓。带式输送机的每次转运都会产生大量的粉尘。转运站越高、煤的粒度越小、煤的水分越小、带式输送机速度越快等因素导致运煤系统产生的粉尘量越大。

2 运煤系统的粉尘治理措施

运煤系统控制粉尘的措施包括除尘及抑尘两部分，除尘设备采用除尘器除尘，抑尘设备为喷雾抑尘装置同时配套落煤管、导料槽等设备。以下分别从除尘和抑尘两部分对粉尘治理现状进行分析。

2.1 除尘设备现状分析

2.1.1 除尘器的选型

国内火力发电厂运煤系统使用的既有除尘器种类繁多，随着技术的逐步改进，现在国内火力发电厂应用最为普遍的为湿式除尘器、布袋过滤式除尘器。

湿式除尘器是目前火力发电厂运煤系统除尘中应用较为广泛，具有运行稳定、除尘效率高、设备管理方便、维护简单等优点。但该除尘器耗水量较大，不适合缺水的地区使用。常规1台除尘器耗水量约20吨/天，一个系统完备的火力发电厂运煤系统需配置至少需要约10台除尘器，则除尘器耗水量约200吨/天。除尘器的排污水含有大量的煤泥需要定期对煤泥进行清除，增加了人工作业量。

布袋过滤式除尘器,结构简单、除尘效率高、运行管理方便等特点，在火力发电厂运煤除尘系统中应用广泛。由于煤尘的粘结性，布袋过滤式除尘器的布袋在过滤煤尘时易粘结煤尘，粘结后过滤器无法过滤煤尘，除尘阻力增大，进而导致除尘效果下降，粘结严重时可导致电机运转故障，因此需及时清洁更换布袋避免设备故障。

2.2 抑尘设备现状分析

2.2.1 无动力除尘抑尘技术

无动力除尘装置主要组成包括全封闭导料槽、平衡风管、泄压器、筏式挡帘、对中装置等几部分组成，通过以上有机结合，可减少煤尘泄露，使煤尘沉降并随皮带带走，同时减少诱导风产生，降低除尘设备风量。

全封闭导料槽：导料槽上盖采用圆弧结构，增加了导料槽内的容积，使诱导风在导料槽内有足够的空间释放能量。导料槽设置双层防溢裙板，使整个导料槽不会出现漏粉喷灰等现象。

平衡风管：物料下落引起的粉尘压力较大，若不经处理直接随皮带机物料输送出导料槽会导致室内粉尘量剧增，因此在导料槽至落料点上方落煤管设置平衡风管，粉尘随平衡风管重新回溯到落料点上方落煤管，可有效减少导料槽内的粉尘量，平衡风管同时设置观察孔，观察内部粉尘的状态，给粉尘治理提供数据支持。

泄压器：导料槽上布置泄压器，泄压器内安装不锈钢泄压滤网，可释放导料槽内的粉尘压力，同时过滤部分粉尘，过滤后的粉尘回落到皮带机，可大大降低导料槽内部诱导风压，使无动力抑尘装置保持在微负压状态下运行。

筏式挡帘：导料槽内部及出口处布置动态筏式挡帘，取代传统导料槽出口处的橡胶挡帘，实现导料槽出口的动态、筏式密封效果。动态筏式挡帘具有“尘降风走”的功能，升降设计灵活，根据磨损程度可向下调节，动态筏式挡帘上盖可开启，便于安装、更换和调节。

落料点对中装置：导料槽内部落料点处设置对中调节装置。对中装置设置有万向调节装置，用于调节对中挡板，改变煤流方向，起到落料对中的作用。

2.2.2 微米级干雾抑尘技术：

干雾抑尘是由干雾机、空压机、储气罐及配套的喷头及控制系统组成，干雾抑尘系统把压缩空气与水在特定情况下进行压缩混合，在各个扬尘控制点形成大量微米级干雾输出，由数以百万计的微米级雾滴形成庞大的雾阵，干雾颗粒捕捉粉尘颗粒，与粉尘颗粒不断结合并坠落。干雾抑尘系统所输出的10 微米以下雾滴，在常温环境下会迅速蒸发，对设备影响较小。

2.2.3 喷雾抑尘技术：

喷雾抑尘是目前最常规的抑尘方案，设置喷雾喷头利用供水母管的水压将水转换为雾状水滴喷出，与粉尘颗粒结合并坠落，同时增加物料湿度，从而抑制粉尘的产生。

2.2.4 曲线落煤管抑尘技术

曲线落煤管采用三维立体设计建模技术，借助于先进的颗粒学仿真软件，对散状物料输送过程中颗粒体系的行为特征进行较真实的模拟，从而协助设计人员对散状物料处理设备进行设计。曲线落煤管头部位设计有弧形导流装置，使料流以较小的冲击角度与导流挡板渐变接触，以减小料流对挡板的冲击；溜管本体采用弧形流线型结构，截面形状采用多边形。曲线落煤管通过汇集物料，实现不规律散状物料的可控化，从而防止落煤管堵塞、减小物料冲击、抑制诱导风、降低粉尘浓度等。

3 运煤系统粉尘治理方案

运煤系统并不能通过一种方式就能一劳永逸消除粉尘，粉尘治理是需要根据当地环境条件，煤质及来煤粒度等多种因素合理的进行确定，

在设计过程中针对不同的电厂，具体有以下几种粉尘治理方案：

3.1 方案1：常规落煤管+无动力除尘+喷雾抑尘方案

该方案为最常规的除尘抑尘方案，适用于物料粒度大，落料点落差小的情况，主要用于常规煤粉锅炉。由于循环流化床锅炉配置细碎煤机，物料粒度小，粉尘量大，因此不推荐采用此除尘方案。该方案设备占地面积小，电负荷小，维护工作量小，但除尘效果略差，因此目前应用很少。

3.2 方案2：常规落煤管+无动力除尘+喷雾抑尘+除尘器方案

该方案在无动力除尘的基础上增加电动除尘器，为最经济的除尘抑尘方案，由于配置有除尘器，因此适用范围大大增加。物料下落过程中产生的粉尘首先经过无动力除尘装置，剩余的粉尘经除尘器过滤吸收，导料槽出口配置喷雾抑尘，改方案的粉尘排放浓度经过两级除尘后可大量减少，但除尘效果受当地环境条件及煤质情况差异较大。

3.3 方案3：常规落煤管+无动力除尘+微米级干雾抑尘+除尘器方案

该方案在方案2的基础上将常规的喷雾抑尘更换为微米级干雾抑尘，抑尘效果大大增强。干雾颗粒捕捉粉尘颗粒，与粉尘颗粒不断结合并坠落。干雾抑尘系统所输出的雾滴在常温环境下会迅速蒸发，对设备及煤质影响较小。该方案受当地环境条件及煤质影响较小，除尘效果大大增加。

3.4 方案4：曲线落煤管+无动力除尘+喷雾抑尘+除尘器方案

该方案在方案2的基础上将常规落煤管更换为曲线落煤管，曲线落煤管通过汇集物料，实现不规律散状物料的可控化，从而防止落煤管堵塞、减小物料冲击、抑制诱导风、降低粉尘浓度等。曲线落煤管产生的粉尘浓度较小，与无动力除尘、喷雾抑尘、除尘器等设备配合，粉尘排放浓度大大减少。

3.5 方案5：曲线落煤管+无动力除尘+微米级干雾抑尘+除尘器方案

曲线形落煤管可以最大限度的减少落煤管出口诱导风速，干雾抑尘的抑尘效果好，两者搭配使用可将抑尘效果达到最佳的程度，配合无动力除尘及除尘器等设备，除尘效果增加，粉尘排放浓度减少，为目前主流配置方案。

4 结论

随着科技技术的不断进步，运煤系统的除尘方案设计将以方案5作为基本方案，该方案中运煤系统中曲线落煤管、无动力除尘装置、干雾抑尘、除尘器的相互配合，已经可以保证室内空气中平均总含尘浓度不大于4mg/m³，短时间接触总含尘浓度不大于8mg/m³，呼吸性煤尘时间加权平均含尘浓度不大于4mg/m³，呼吸性煤尘短时间接触含尘浓度不大于2.5mg/m³，满足国家的环保排放要求。

参考文献：

[1] GB50660-2011 《大中型火力发电厂设计规范》

[2] DL/T 5187.1-2016 《火力发电厂运煤设计技术规程 第1部分：运煤系统》

[3] DL/T 5187.2-2019 《火力发电厂运煤设计技术规程 第2部分：煤尘防治》

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