论火力发电厂输煤系统防堵、除尘技术论文_董明

论火力发电厂输煤系统防堵、除尘技术论文_董明

(大唐国际张家口发电厂 河北张家口 075131)

摘要:大型火电厂日耗煤量巨大,输煤系统在各个转运及运输环节中产生大量的粉尘,使得输煤系统成为电厂中环境最为恶劣的工作场所之一,严重危害着运行人员的身体健康和设备安全。本文主要从火力发电厂输煤系统产生堵煤、扬尘等现象的原因及对策两个方面进行论述。

关键词:火力发电厂;输煤系统;堵煤;扬尘

一、火力发电厂输煤系统产生堵煤、扬尘等现象的原因

(一)堵煤现象的成因

在电厂运行工程中,经常会因为堵煤的现象造成不能正常供给燃煤,通常情况下这种现象可以分为两种,一种是冲击性的,另外一种是落煤管挂煤。前者主要出现在头部的漏斗位置上,一旦出现水分含量过高的现象,那么就会产生堵煤的状况,进而三通挡板不能实现自动的切换。后者主要是因为煤灰粉与水分的含量呈现偏高的趋势,造成落煤管中出现高频率的摩擦现象,这样一来就会造成挂料的现象,并且会随着时间的推移呈现出越来越厚的趋势,一旦出现挂煤现象,那么要比冲击点堵煤的现象还要难以处理。

在当前火力发电站中,要想进一步降低堵煤现象的发生,大多都会采用安装仓壁振动器的方式,这种振动器只能达到治标不治本的效果,虽然可以在一定程度上起到缓解的效果,但是在实际中,不能为长期工作的设备从根本上解决问题,所以这种方法收效甚微。综上所述,因为传统落煤管的设计存在一定的缺陷,所以才会造成堵煤的现象,这是无可厚非的,因此需要采取一定的技术手段解决堵煤现象,根治粉尘的问题,这样才能延长设备的使用寿命。

(二)扬尘现场产生的原因

火电厂输煤系统的粉尘一般以原煤尘为主,其粒径一般小于45μm,它的主要成分是固定炭,与原煤相同。输煤系统粉尘的危害一般分为两个方面:第一是对人体的危害。人体对外部的粉尘虽然有自我防御的功能,但仍会对皮肤、呼吸道和肺等造成危害。粉尘首先要落在皮肤表面,它可以和细菌等相互作用引起皮炎等过敏性疾病。而被人体吸入的粉尘会经过呼吸道,作用于呼吸道黏膜,而使鼻腔分泌大量粘液来滞留粉尘,但会引起肥大性鼻炎。同时还引起咽炎、气管炎等疾病的发生。粉尘经由呼吸道会在肺部沉积,引起肺纤维化,从而导致肺功能减退,影响职工的工作强度和生活质量。另外,煤尘中存在一些微量重金属元素和放射性元素,对人体存在潜在危害,会引起白血病等重大疾病。

因为在高位落煤的过程中会产生一股诱导风,煤料因此就会向四周散落。煤料从高处向下落的时候,因为煤与煤之间会产生相互挤压与冲击的现象,进而造成粉尘向四周吹起,在导料槽中,诱导风没有足够的空间,而其自身的风速又比较大,所以会在其中将粉尘带动起来,有些导料槽不具有严密性,所以就会向四周溢出,如果落煤管具有较大的截面尺寸,那么所造成的粉尘污染就会愈发严重。另外一点原因是受到诱导风的作用,粉尘正处在正压的影响之下,没有负压的作用,就会出现失衡的状态,因此就会造成向四周扩散的情况,除尘器的应用只能在一定范围内起到抑制的作用,并不能从根本上解决问题,并且除尘器出现故障后,反而会令粉尘产生更严重的故障。

除此之外,火力发电厂中主要采用了带式输送机,这种设备经常出现的故障是输送带跑偏,由此引发的后果是撒料,设备出现磨损,生产效率降低,甚至对整个设备的正常工作都会造成一定的影响。之所以或出现输送带跑偏的现象,是因为在外力的作用下,输送带的宽度无法满足合力的要求,造成拉应力无法达到均匀的状态,这样就会引起上述的现象。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并且引发输送带跑偏的影响因素有很多,包括在设计、生产与制造等各个领域中,所以会直接影响到落料点的密封性能,进而造成扬尘的现象发生。

二、防堵、除尘技术的解决研究

要想解决火力发电厂堵煤与扬尘的现象,就需要采用合适的技术,现有的技术显然不支持解决问题,因此需要从实际情况出发,对原有的技术加以进一步的优化。首先要对头部的漏斗进行优化设计。将冲击角度降到最低,这样可以对煤的流动加以控制,并且尽可能的降低冲击力与堆积的产生,将漏斗结构朝着垂直的方向发展,这样输送机系统就能在下方缓慢的流动,煤流与输送机的运输方向是一致的,进而有效的缓解了堵煤、扬尘现象的发生。

中部曲线落煤管的设计,通过三维计算机模型,确定其几何结构,尽量减小冲击的角度和力量,以便尽可能保持动量平衡。落煤管采用惯性流动技术设计并设置阻尼装置,大大降低煤流下落时产生的诱导风,可解决拐弯死角又控制煤流流动速度和流动形态,达到以下效果:(1)煤沿着落煤管流动,形成集束,大大减少细小颗粒扩散到空气中形成粉尘的几率;(2)煤无冲击地流动。煤之间、煤与管壁无碰撞,细小颗粒不会“飞溅”到空气中形成粉尘;(3)大大减少落煤管的磨损,延长内衬寿命3~5倍。控制煤流流动速度在一定范围,减少诱导风产生及扬尘。

导料槽安装在落煤管底部,用于接收煤流并将其放在接收输送带上。槽的设计是为了导料,使煤流运动方向与输送带运行方向相同,而且其速度接近输送带的速度。它可以以适当的速度、从适当的角度将聚集的煤流引至接收输送带的中心,从而减少对输送带冲击、磨损、粉尘产生、偏心加载和耐磨衬板的磨损以及其它问题。通过导料槽进行卸载的另一个优势是减少了卸载区输送带所需的输送带支撑结构。在输送带运行时,以相近的速度、按照相同方向给输送带加载物料,可减少对输送带的冲击,从而减少缓冲床和缓冲托辊的需求。此设计可使出料点的煤流速度基本和带式输送机的速度相当,减少粉尘的产生。

通过提高导料槽的密封特性(或密封),并在导料槽中通过设置无动力除尘单元,保证在导料槽出口诱导风速降低到2.5m/s以下时,无动力除尘单元可稳住气流,降低气流速度,优化含尘空气的稳定以及浮尘的沉积。在无动力除尘单元内,通常使用较高的、具有覆层的挡帘,从而使浮尘脱离空气沉积下来,而且大部分粉尘将返回至主要物料层上,而不会泄漏到外面。

火电厂输煤系统粉尘的防治除抑尘和除尘措施的保障外,还要做好其他方面的保障工作。首先,对燃料输煤系统风险进行评估分析,除尘设备的操作人员要做好检修和维护工作,防止漏灰漏粉,同时对除尘设备(静电除尘器、滤袋除尘器和湿式除尘器)要进行技术改造和创新,提高除尘效率;其次,严格按照国家标准对粉尘进行处理,严格控制粉尘排放总量和排放浓度,同时职工要佩戴专门的防护用具,增强自我保护的意识,部门领导要做好安全生产的宣传工作,对于危害较大的场所尽可能减少人员操作,提高作业自动化水平。最后,严格工作程序和加强管理工作,员工要严格按照工作程序,在除尘处理后才能进行锅炉检修等工作,加强输煤系统场所的管理工作(干灰堆放的及时喷淋、复土绿化、脱硫工程),提高粉煤灰的利用率(制砖、制水泥、作吸附材料、合成4A沸石等),节约用水,建立健全应急措施。综上所述,为做好输煤系统除尘、防爆工作,确保火电厂生产安全,火电厂输煤系统粉尘的综合防治是最有效的。

参考文献

[1]火力发电厂输煤系统防堵、除尘技术研究[J].方皞,黄龙凯.能源与环境.2015(04)最高被引

[2]浅议火力发电厂输煤系统粉尘综合治理[J].杨树峰.山西建筑.2010(23)

论文作者:董明

论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/21

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