摘要：近几年我国社会经济的不断发展和进步让水喷雾除尘自动化系统可以在电厂输煤过程中得以使用，这种输煤系统不但可以在一些转运除尘设备中使用，还可以在煤管附近分布水喷雾装置，更好的降低煤尘扩散。PLC自动化控制喷雾系统能够在一定程度上促使喷雾系统效率得到提升，还可以显著降低工作人员的实际工作量。
关键词：电厂；输煤粉尘；水喷雾
电厂燃煤在进入锅炉之前需要经过一些不同的加工过程，其中也会产生一些粉尘，这些粉尘不但会对工作人员的身体健康产生严重威胁，进一步还会影响电厂中的大气环境，造成空气污染，这种现象也使输煤粉尘成为了电厂中亟待解决的问题之一。在输煤系统中，电厂粉尘污染较为严重，同时锅炉原煤仓的上煤阶段也会产生游离粉尘，阻碍相关设备的运行。
1.电厂粉尘产生的因素和危害
1.1燃煤电厂粉尘产生的因素
在燃煤电厂中，输煤系统是整个电厂的核心系统，输煤过程中的安全稳定运行可以提升发电厂的产能，但同时输煤阶段也是粉尘的主要产生来源。燃料在进入电厂中之后，会经过一系列程序，如翻卸，给煤机械，皮带传输等。在进入原煤仓之后，会使整个煤料运输过程中产生尘化气体。这时转段落差，设备鼓风量，皮带速度会逐渐加快，就会提升粉尘密度。尘化气体一次可以扬起200微米的粉尘，从而污染局部区域空气和气流，二次气流可以将尘化气体朝四周进行扩散，产生大范围粉尘污染。这些粉尘会在一定时间内漂浮在空气中无法沉淀。结合煤料的特点，粉尘对环境产生的污染相对较大，还会对工作人员的身体健康产生无法挽回的损害。
1.2电厂粉尘产生的危害
基于粉尘空气动力学可以将粉尘直径分为两种不同形式，第一种是可吸入性粉尘，这种粉尘的直径小于15微米，可以在人体上呼吸道留存，而第二种是呼吸性粉尘，这种粉尘的直径小于5微米，还可以深入到人体肺泡。经过科学研究表示，一些大于10微米的粉尘可以在鼻腔中得到相应过滤，通过鼻毛进行阻挡，而一些小于10微米的粉尘则会吸入到肺部，并在呼吸道内沉积，只有少部分可以借助痰液排出。
2.电厂输煤水喷雾除尘自动化系统设计方案
文章主要针对当前电厂内部输煤水喷雾系统进行了分析，本文以某电厂为例，该电厂中包含了13条运输皮带，其中还有7个转运站，可以在导煤槽内进行水喷雾系统设置：（1）转运站内（1）#AB皮带头部落煤口和（2）#AB皮带尾部导煤槽及其出口；（2）转运站内（2）#AB皮带头部落煤口和（4）#AB皮带尾部导煤槽及其出口；（3）#转运站内（4）#AB皮带头部落煤口和（5）#AB皮带尾部导煤槽及其出口；碎煤机室（5）#A B皮带头部落煤口；碎煤滚筛和（6）#AB皮带尾部导煤槽及其出口；煤仓层转运站内（ 6）#AB皮带头落煤口；（7）#AB皮带尾部导煤槽及其出口。现阶段，该电厂在设置水喷雾系统的时候，绝大部分都采用了手动阀门，但同时手动阀门的采用也会导致水喷雾启动不够及时，降低输煤车间内部的空气质量，导致其内部粉尘密度较高。其次，因为水喷雾的喷雾量无法精确掌握，如果喷雾量小则无法起到有效的降尘效果，如果喷雾量较大，那么就会提升煤料的表面水分，影响燃烧效果。同时在输煤车间内其进行粉尘浓度检测的时候无法结合现场实际粉尘变化而调整除尘器进行水喷雾。通过相关人员的研究调查可以得知，国外一些发达国家在输煤的过程中主要使用输煤带全封闭治理粉尘，并没有使用输煤系统除尘装置。
结合实际情况和输煤现场的恶劣空气情况，电厂可以针对现有的一些除尘手段进行调整。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现有输煤PLC控制系统内部可以添加相应的自动除尘系统，并将其和输煤系统有效结合，进一步提升降低粉尘的效率。系统内部可以设置自动，半自动或是手动的检修方式，使用输煤自动控制系统的PLC进行自动除尘控制，将其作为控制核心。相关除尘设备可以使用高压喷雾设备，检测输煤皮带的信号和喷雾的运行状况，降低因为皮带振动过大导致的粉尘污染，从而显著提升实际除尘质量，改善电厂输煤车间内的粉尘污染。
3.电厂输煤水喷雾系统概述
水喷雾系统包含了自动喷水装置，电磁阀控制装备，其中主要部件有电磁阀，手动调节装置，过滤网，雾化喷头和水管。在电磁阀接受控制传送的时候可以进行启停有效抑制粉尘，雾化喷头的水滴需要将其直径控制在0.5毫米内，使其形成锥形喷雾，保持其喷雾角度在120°。只有这样才能彻底消除输煤转运过程中一些煤体因为震动产生的细微粉尘，降低输煤线路中的粉尘污染[1]。该除尘系统主要使用的是自动，半自动，手动检修的方式，使用手动方式可以针对水喷雾装备实现启停装置。在实际检修的过程中可以在设备联锁的前提下实现设备各个部分的手动启停操作，以便更好的对设备实施维护检修。半自动操作方式也就是水喷雾系统和除尘设备的自动运行，全自动操作可以实现水喷雾系统结合输煤带装置的自动检测，控制皮带喷雾。实际工作程序如下，在输煤系统接到皮带电机讯号的时候，煤管附近安装的检测仪可以在来煤后启动自动喷水，在来煤信号消失之后，可以在5秒之后自动调整停止喷雾系统。在来煤信号产生之后，水喷雾系统会再次启动喷水，直到皮带停止。皮带自动水喷雾系统和除尘设备相结合可以和除尘设备进行比较，这些不但能够提升其实际除尘效果，还可以实现有效维护，其系统操作中可以实现自动化。不但除尘器启停是全自动，系统还可以借助PLC以煤流条件实现连锁启停，这也能在一定程度上提升其喷雾系统效果，节约清洁支出，降低工作人员的工作压力[2]。
4.皮带水喷雾实际控制原理
在水喷雾系统控制箱上能够将其控制方式的开关切换到远程控制，相关操作人员可以在站点按下水喷雾控制钮，将开关切换到远程控制。相关操作人员假如在站点按下水喷雾按钮之后，皮带运行检测到控制系统其喷雾和水压均在正常范围内，那么皮带就可以实现电磁阀带工作，皮带水喷雾喷嘴就会开启喷雾抑制尘土。为了有效避免断煤现象，就需要在皮带停止工作后继续维持一段时间喷水动作，使其控制回路提升到对应时间。犁煤器缓冲煤箱水喷雾控制原理和皮带基本相同，但是犁煤器增加了犁煤器落下信号。也就是犁煤器缓冲煤箱喷雾喷嘴的电磁阀不但需要满足皮带运行的条件，还需要在犁煤器落下之后继续带电动作。皮带水喷雾装置可以分为联锁和解锁两种模式，相关操作人员则可以针对一些分布点水喷雾装置进行联锁设置。在联锁模式时，启停按钮会处于失效状态，这时运行人员无法对处于失效状态的水喷雾装置采取操作。皮带水喷雾装置会结合皮带煤流信号自动延时启动或是延时停止，PLC可以完全控制设备的启停。通过使用PLC编程让水喷雾的运行能够更加安全高效，皮带水喷雾装置的实际运行状态能够在计算机显示器中直接显示，使操作人员清晰可见，降低工作人员的工作压力[3]。
5.结束语
综上所述，在电厂中使用输煤水喷雾系统和通风除尘喷雾可以有效降低输煤过程中产生粉尘污染，同时还可以通过水喷雾系统降低粉尘现象的扩散，提升输煤过程中的空气质量，为工作人员的身体健康提供保证。粉尘处理是一个长期的过程，需要电厂以工作人员的身体健康为主要目标并采取行之有效的措施进行解决。
参考文献
[1] 南文成.超声雾化除尘技术在电厂输煤设备上的应用[J].内蒙古煤炭经济, 2017,9(15):35-37.
[2] 刘小勇, 贺凯, 王旭光.PROFIBUS现场总线控制系统在火电厂凝结水精处理系统中的应用[J].自动化与仪器仪表, 2017,19(10):114-115.
[3] 龚子俊.基于PLC的电气自动化控制水处理系统[J].工业设计, 2017,33(4):169-169.
论文作者:付学斌
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/16
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