摘要：火力发电在我国电力能源行业中一直占据着巨大的比重，随着近年来电力能源需求的不断增大，火力发电厂的数量和规模也不断增加，但粉尘问题一直以来都困扰着火力发电厂的健康正常运行。输煤系统碎煤机室可以说是受到粉尘问题影响最为严重的部分，由于碎煤机运行过程中的鼓风效应、滚轴筛下方落煤管落差大和设备密封性较差等原因，使得导料槽出口和碎煤机自身出现大量的煤粉外溢现象，再加上碎煤机运行过程中的振动效果造成了粉尘的二次污染，严重影响了输煤系统的运行效率和质量。本文就输煤系统碎煤机室粉尘综合治理进行探究分析。
关键词：输煤系统；碎煤机室；粉尘治理；具体措施
引言：
随着节能环保理念的不断深入，人们愈发重视对生态环境的治理以及在工业生产中员工的身体健康保护，当前火力发电厂中输煤系统的粉尘问题就成为所有企业都应当及时解决和处理的核心问题。然而大多数的火电厂输煤系统碎煤机室粉尘的综合治理效果并不理想，由于碎煤机室正常运行以及鼓风效应和设备振动等多种因素影响，输煤系统碎煤机室内粉尘问题愈发严重。为此，应当对落料点出的落煤管进行优化处理，增加干雾抑尘装置和缓冲泄压器等方式降低设备的振动和粉尘的二次飞扬，保证输煤系统的正常运行并为员工营造良好的工作环境。
一、输煤系统碎煤机室的粉尘问题现状分析
碎煤机室作为输煤系统中的核心部分，同样也是火电厂粉尘污染最为严重的地区，而造成粉尘污染的原因是多方面的，具体有以下几点：
第一，煤料在运转过程中与落煤管、破碎机、滚轴筛等设备不断撞击，产生了大量的细小颗粒物，也是粉尘的主要来源之一；第二，滚轴筛下方落煤管落差较大，物料在运转过程中产生了诱导风使得粉尘颗粒物高速飞扬，从导料槽密封不严出喷出，粉尘溢出后造成了环境破坏；第三，碎煤机工作时的鼓风效应，转子旋转过程中产生的诱导风和鼓风效应使得大量的粉尘从导料槽出口喷出；最后，煤料多样化，经过多道工序的处理，煤料运转过程中发生了破碎和扬尘问题。
第二，根据输煤系统碎煤机室粉尘问题的现状以及除尘技术的发展，当前粉尘治理的主要方向在于防尘和减少粉尘飞扬。粉尘产生的原因在于落料点处的煤料冲击以及鼓风效应和密封性较差，因此要加强对落煤管、导料槽以及密封结构的优化，从而消除粉尘安全隐患。
二、输煤系统碎煤机室粉尘问题的综合治理方案
输煤系统碎煤机室粉尘的根源便是鼓风效应以及煤料的颗粒，因此采用新型的无动力除尘设备，改善落料轨迹，减少物料撞击，控制物料破碎而产生的粉尘颗粒，降低扬“尘”是治本；提高转运系统的密封性，降低单位内通过转运系统内部的总风量，降低截面处的风速，减少诱导“风”是治标。
第一对落料点处落煤管进行优化，取消锁气器，改为 3D曲线落料管，通过改善落料轨迹，减少撞击，降低扬尘。第二，优化成密闭式导料槽结构，提高整个转运系统的密封性，扩大导料槽内部容积，增加自降尘空间，降低诱导风速。第三，增设干雾抑尘装置，一方面抑制粉尘的产生，另一方面干雾可以很好地与粉尘结合并掉落，有效防止扬尘。第四，在导料槽出口处增设刚性筏式挡帘，利用刚性筏式挡帘条的动态密封，降低单位时间内从导料槽出口处溢出的粉尘。第五，采用阻尼降尘帘，可有效地降低诱导风速，使粉尘按惯性自然沉降，降低出口粉尘浓度；多级布置，能起到逐级泄压、降尘的作用。最后，增设缓冲泄压器，采用尘气分离方式，降低导料槽处的气压、风速，达到降低导料槽出口的风速及粉尘浓度的目的。
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三、输煤系统碎煤机室的具体改造措施
1.优化落料点，采用 3D 曲线落煤管。3D 落料管采用DEM 软件进行模拟分析，可保证物料在传输过程中能紧贴落煤管进行运动，同时控制物料的运动速度，既保证不堵料又不会对皮带、设备造成较大的冲击，可有效地降低因物料撞击破碎产生更多的粉尘颗粒。采用 3D 曲线落煤管后，可使煤流在传统落煤管中的“爆炸式”无序坠落改变为在曲线落煤管中的“集束式”有序滑落，控制滑落煤流的出口速度使之与接料皮带速度一致，使煤流与接料皮带相对静止，可消除煤流坠落冲击，从源头上减少了 90% 粉尘的产生。
2.优化导料槽结构，提高系统密封性。更换成密闭式导料槽结构，新式导料槽采用扩容、双层密封结构。增大导料槽容积，可缓解导料槽正压，降低导料槽内部的诱导风速，从而达到降低粉尘外溢的现象。导料槽中部保留托辊组，侧部支撑采用超高分子聚乙烯板 + 半托辊的形式代替传统的全滑板或托辊支持，实现了皮带的连续支撑，也延长了滑板的使用寿命。
3.增设干雾抑尘装置。干雾抑尘装置将水压、气压调到最佳值，水在压缩空气的作用下以干雾（直径 ＜10μm 水雾颗粒）的形式从设备喷出，在起尘点上方形成雾团，完全罩住起尘点，当物料起尘时，粉尘完全进入雾团，水雾与粉尘颗粒相互粘结、聚结增大，并在自身重力作用下沉降。粉尘可以通过水粘结而聚结增大，但有些最细小的粉尘只有当水滴很小或加入化学剂（如表面活性剂）减小水表面张力时才会聚结成团。如果水雾颗粒直径大于粉尘颗粒，那么粉尘仅随水雾颗粒周围气流运动，水雾颗粒和粉尘颗粒接触很少或者根本没有机会接触，则达不到抑尘作用；当水雾颗粒与粉尘颗粒大小相当时，水雾颗粒与粉尘颗粒是最容易聚结成团，在重力的作用下形成沉降，当有大量的细小水滴组成雾团完全覆盖住起尘点时，就会有非常好的抑尘效果。
4.增设导料槽密封辅助件。在导料槽出口、上级皮带头部护罩处加装刚性筏式挡帘装置，减小导料槽出口处的出风截面，提高流出导料槽出口处诱导风的阻尼系数，降低单位时间内流出导料槽出口处的诱导风量。增加头部护罩处进口的风阻系数，降低单位时间内进入系统内部的总风量，从而降低导料槽喷粉。导料槽侧边密封，采用双层密封结构的防溢裙板，材质使用高分子聚氨酯 + 天然橡胶一体硫化而成，防溢裙板长度与导料槽长度相匹配，且为整体式。裙板能很好地对导料槽侧边进行密封，防止粉尘外溢。
5.增设风量控制辅助件。在导料槽上布置多道阻尼抑尘帘，能有效降低导料槽内部风速，同时吸附粉尘，达到抑尘、降尘的目的。阻尼降尘帘能有效提高导料槽内部的风阻系数，降低导料槽内诱导风速、风压。导料槽上方增设缓冲泄压器，缓冲泄压器运用惯性除尘理论和空气动力学原理。采用尘气分离方式，降低导料槽处的气压、风速，达到降低导料槽出口的风速及粉尘浓度的目的。
四、结语
综上所述，为降低输煤系统碎煤机室粉尘危害，应当使用 3D 曲线落煤管、密闭式导料槽、微米级干雾装置、泄压器、筏式挡帘等一系列设备，可有效解决碎煤机室扬尘，极大地改善现场工作环境，提高设备和人员的安全生产，降低设备维护量，为输煤系统的高效运行保驾护航。
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论文作者:鲁利军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/20
标签：粉尘论文; 系统论文; 煤机论文; 颗粒论文; 风速论文; 诱导论文; 水雾论文; 《基层建设》2019年第8期论文;