摘要：火力发电厂输煤系统由于设计、安装、使用以及维护等方面的不足，普遍存在输煤皮带跑偏、撒煤严重、系统漏泄点较多、除尘器不能投入运行等问题．输煤系统粉尘的主要来源为各转运站的落煤点．基于此，本文主要对火电厂燃料输送系统落煤点粉尘治理新技术的应用进行分析探讨。
关键词：火电厂；燃料输送系统；落煤点；粉尘治理新技术；应用研究
1、概述
燃料系统落煤点一般由落煤管和皮带尾部导料槽组成．落煤管是与输煤胶带相连的通道，通常由物料斗、三通挡板、斜通道、锁气器等组成．导料槽由密封罩、积尘罩和防溢裙板组成．运煤过程中落煤点处导料槽漏泄是粉尘主要来源．根据国家对输煤系统粉尘治理的要求，输煤系统各监测点周围空气中允许含尘量浓度应小于6mg/m3．但电厂燃煤在破碎、转运过程中由高处经落煤管落到输煤皮带时产生的粉尘，使得落煤点周围的空气含尘量往往大于6mg/m3．同时由于粉尘在尘源处产生后又扩散到空气中，造成粉尘弥漫．目前普遍采用的方法是在落煤点的导料槽上部负压排风除尘，同时在导料槽出口处设置多道帆布或橡胶挡尘帘以阻止含尘气流外逸．如果每台带式输送机配置1套除尘设备，不仅设备数量多、投资成本高，且平时的运行、管理工作量大，人工及维护费用高．
2、输煤系统粉尘产生的原因分析
2．1冲击风量过大，形成系统正压
输煤运行中原煤通过落煤管落入导料槽后带入大
量冲击风量，造成导料槽内局部正压，使粉尘由导料槽出口和两侧防溢裙板及输煤皮带尾部缝隙逸出，污染室内环境．在煤流的诱导作用下，周围的空气带进导料槽，造成导料槽空间正压．正压气流夹带着物料中的细小颗粒在落料处急剧翻卷扩散，一部分从导料槽的孔隙中逸出，另一部分经减速、（较大颗粒）沉淀后，随物料输送行走的方向由皮带导料槽前部出口处逸出．这些飘逸而出的风夹带着细小的物料粒子飘散在空气中，污染了环境．粉尘的扩散即扬尘．
2．2密封性能较差
传统设计的导料槽密封性能较差，橡胶密封材料在运行中的滑动摩擦使其磨损严重，很快就会失去密封作用．此时，导料槽截面积约等于落料管的截面积，无法在最短的时间内消除瞬间形成的高压气流．粉尘在诱导风产生的正压作用下，由导料槽内向四周扩散，通过密封不严的部位喷出．由于导料槽容积小，导料槽内形成的高气压无处消化，只好以较高的速度由导料槽出口流出．同时由于导料槽在正常情况下无法建立负压工况，使得除尘系统失去了除尘作用．
2．3自动控制程度不够
目前火力发电厂输煤皮带水喷淋系统几乎全部采用手动阀门开启，其结果一是造成水喷淋启动不及时，输煤现场粉尘浓度大；二是由于喷淋量难以控制，喷淋量小则不能抑制皮带扬尘，喷淋量太大又会造成煤表面水分含量增大，引起锅炉热效率下降和制粉系统设备堵塞以及输煤皮带打滑．而且目前生产现场粉尘浓度监测多采用手工周期性测量，无法根据现场粉尘浓度变化情况进行除尘器启停和水喷淋的运行调整．
3、落煤点粉尘治理的措施
3．1导料槽密封封尘
粉尘需借助空气的流动来传播、扩散．封尘即是将含尘的空气隔离，把干净空气与带有粉尘的空气隔开．电厂一般是在皮带机头部和尾部装设密封导料槽，以防止落煤管内落煤时大量煤尘飞扬．导料槽的容积应尽可能大，上盖采用圆弧形，这样可以降低腔内的空气流动，尽量使其内部压力分布均匀，但由于皮带宽度的限制，导料槽内压力分布不均不可避免．落煤点处压力最大，离该点越远压力越小．
由于皮带运行中的跳动、跑偏以及托辊制造过程中圆周度的偏差，使得传统的导料槽侧封问题难以解决，故采用超高分子耐磨滑板，取代导料槽的侧面托辊，由滑动摩擦替代滚动摩擦．导料槽的侧向密封采用双隔板形式，在其下部装设高分子耐磨板，直接与皮带密封接触．为了不让粉尘通过导料槽出口自由扩散，在导料槽内装设2～3组双重挡尘帘，挡尘帘割有彼此错开的垂直切口，使导料槽形成多腔以隔离粉尘，同时在头部传动滚筒处也应设挡尘帘隔离．为防止皮帯与高分子耐磨板之间面接触的滑动摩擦力大而引起的磨损加剧，在中心托辊的2侧各增设长度不超过200mm的小托辊，托辊的上辊面高于高分子耐磨板5mm，使皮带与高分子板的面接触变成连贯的线接触，这样就减小了耐磨板和胶带之间的滑动摩擦力，延缓了滑板和胶带的磨损，保证导料槽的密封良好．
3．2皮带导料槽内粉尘的疏导和降压
在皮带尾部导料槽位置安装自降尘装置，以解决粉尘问题．该方案打破了传统的导料槽结构，如图1所示．
图1
3．2．1变更落煤点位置
采用加装导料槽至落煤管之间的回流管，导料槽内部加装高分子耐磨挡尘帘，回流管与挡尘帘之间加装粉尘检测装置等措施，以达到粉尘疏导和抑尘作用．其中的回流管具有消除运行中气流正压的作用，可使落煤管和落料点导料槽的压力平衡，并在涡流的作用下增加煤尘颗粒的碰撞机会，使粉尘颗粒的动能转变为势能，落到输煤皮带上．输煤胶带上的物料下落过程近似平抛运动，物料落下的速度为物料平抛运动的末速度，这个速度与传送带的带速和下落的落差有直接关系．
物体沿落料管（封闭筒体）下落时，将裹挟周围的气体一起向下运动，同时在落料管周围产生流体负压，使落料管入口的气体大量涌入，形成诱导风量．诱导风量的大小与落煤管的截面积有关，同时也与物料的流量有关．如果落料管的出口封闭，堵住了气流的出路，就会使落料管内形成逆流风，无论逆流风量大小，都会使落料管出口产生一定的正压．这个正压与落料管的截面积有直接的关系，若落料管的截面积小到仅仅使物料通过的程度，此时落料管的出口压力最大，甚至出现气爆现象．
为了消除落料管出口正压，在落料管出口向入口接一回流管，这个回流管在落料管出口正压和落料管入口流体负压的作用下，可将诱导风送回落料管的入口．
3．2．2改进导料槽内的密封挡板
将设在导料槽上的多道普通胶带挡尘帘更换成由高耐磨橡胶条集束组成的挡尘帘，使粉尘通过撞击被吸附在胶条上，防止由于普通挡尘帘被大面积掀起而导致密封被破坏的情况发生，从而达到抑尘、降尘的作用．同时，可将挡尘帘设计为可升降式，利用其内部设置的可升降装置来调整软帘与物料间的位置．当挡尘帘磨损到一定程度，与物料间产生较大的缝隙，影响其挡尘效果时，只需调整升降器即可使挡尘帘恢复至合适位置．
3．2．3设置煤湿度检测装置
在导料槽内部设置的煤湿度检测装置，可以根据煤的湿度适当喷雾，使煤尘和水分子相互黏附而被挡尘帘捕捉，以进一步达到对干煤的除尘效果．
4、结语
输煤系统落煤点采用无动力抑尘装置后，落煤点处产生的正压通过回流管与落煤管内的负压形成回流抵消，使风粉混合物通过再循环管路减速并随物料一同落下，同时在再循环管道上加装了水喷淋设施，可充分捕集粉尘．另外，在煤流进入落煤管前有探测煤质干湿程度的检测装置，可实现自动投入水喷淋．采用该落煤点抑尘系统抑尘，可减少粉尘外排，使之达到国家环保标准．湿润沉降的粉尘随物料一同进入下一段皮带运走，无外逸尘现象，因而无燃料损失，无需再增加其他附属设备（除尘器等）的收集和运输（可以少开或不开通向室外的除尘风机进而解决环保和节能问题）；维护方便，且节能、环保．
参考文献：
［1］中华人民共和国卫生部．GB21－2010工业企业设计卫生标准［S］．北京：人民卫生出版社，2010．
［2］中华人民共和国国家发展和改革委员会．DL/T5187．2－2004火力发电厂运煤设计技术规程第2部分：煤尘防治［S］．北京：电力工业出版社，2004．
论文作者:韩国栋1,胡兰平2,夏迪3,陈勤和4
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
标签：粉尘论文; 正压论文; 皮带论文; 物料论文; 系统论文; 耐磨论文; 风量论文; 《电力设备》2019年第5期论文;