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摘要：针对火电厂的各输煤转运站中粉尘污染严重的现状，分析了粉尘产生的几大原因，提出了火电厂粉尘综合治理、改造的措施，为其他火电厂输煤系统的粉尘治理提供了参考。
关键词：火电厂；输煤系统；综合治理
2011年7月18号我国环境保护部批准了新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223－2011)，本标准规定了火电厂大气污染物排放浓度限制、监测和监控要求，规定了重点地区燃煤锅炉的烟尘排放值低于20mg/m3，重点地区的燃气锅炉或燃气轮机组的烟尘排放浓度低于5mg/m3。本标准从2012年1月1日起开始执行，预示着我国对固定污染源排放有了更加严格的要求。为了改善输煤系统的粉尘污染问题，必须对现有的控尘降尘设计方案和设备进行技术改造。
1电厂输煤系统粉尘污染现状
经现场调查，在电厂的煤炭转运过程中粉尘污染最严重的区域是各输煤转运站。转运站内的主要污染源有以下3个方面。(1) 上级皮带落料口。煤炭落料时出现位差，容易产生粉尘，且这里的空间相对开放，粉尘比较容易扩散到转运站内。(2) 下级皮带尾部导料槽。煤炭下落和撞击过程中产生大量的粉尘和诱导风，并在导料槽内形成正压。由于导料槽封闭不严，大量的风粉从导料槽的缝隙和导料槽出口逸出，污染转运站。虽然导料槽原设计已经安装了除尘系统，但由于除尘器的设计和功能存在问题，再加上导料槽密封性差，使原安装的除尘系统在粉尘产生区域无法形成有效的负压，难以清除产生的粉尘，导致大量粉尘从导料槽出口喷出。(3) 由于大量煤炭直接冲刷导料槽板，导致导料槽会有破洞，撒煤情况较多，特别是落煤不正导致皮带跑偏时，撒煤现象加重。撒出的煤炭进入回程皮带和尾部改向滚筒之间，在皮带的挤压下逐渐粉碎，造成煤粉飞扬。
转运站内空间相对封闭，煤粉无法扩散，粉尘汇集在一起的总量很大。经测量，输煤设备运行时，转运站内粉尘浓度通常在50—200 mg/Nm3，是国家工业卫生标准粉尘浓度的5—20倍；输送进口经济煤种时粉尘浓度甚至达到1 000 mg/Nm3，严重超过国家标准。浓度严重超标的粉尘，一旦爆燃，会对安全生产和人员生命安全造成严重损害。因此，对粉尘的治理势在必行。
2输煤系统粉尘综合治理措施
2.1除尘措施
高压静电除尘器本体为多管立式结构，并列的圆管为集尘极，圆管中心是电晕线。当电晕线加上一定的直流高压时，电晕线便产生放电，放出大量高速的电子及正负离子，当含尘气体按一定的流速在筒体内通过时，高速的电子与其碰撞，并吸附在粉尘上，使粉尘带电，带电粉尘在电场力的作用下，高速跑向带正电的筒体，释放电荷后沉积在筒壁上，靠粉尘堆积的自重，自动剥离落于集成灰斗内，经锁气门自动排到皮带工作面上被带走，可以有效防止高浓度粉尘从导料槽出口和密封间隙鼓出，处理风量大，负压抽风量可达15000立方米/小时。但是静电除尘器极板容易集灰、结堵。且对粉尘比电阻有一定要求，不能使所有粉尘都获得到很高的净化效率，设备比较复杂，要求设备调运和安装以及维护管理水平高。
布袋式除尘器是通过过滤材料对粉尘进行阻挡而起到除尘作用，当带有电荷的粉尘粒子经过时就会附着在带有负极电荷的外壳上，局部安装的布袋式除尘器就会发生作用，一般安装在各个尘源点。布袋式除尘器的除尘效率很高，在使用时除尘率可以达到99%以上，经过过滤的气体完全符合排放的标准，同时可与其他的除尘系统配合使用。常见的过滤材料有PPS、、PTFE、芳纶、P84。但布袋式除尘器使用中需要有人员定期对其进行更换、清理，否则粉尘将会阻塞滤网，影响除尘效果，因此后期的维护工作量大，上述两种除尘器均有使用上的局限性。
水冲击式除尘器是当前在各种除尘器中使用效果较好的一种，水冲击式除尘器的除尘效率非常高，通常在99%以上。其工作原理是对含有粉尘的气体采用水洗的办法将粉尘从空气中分离出来，使使粉尘粘附在除尘器中，粉尘漂浮性降低，达到除尘的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是水冲击式除尘器也有不足之处：水量过大会造成二次污染并损坏机器，难以对水量进行合理的控制把握，如果不能合理回收去除的粉尘，会缩短机器的使用寿命，水量过少会达不到预想的除尘效果，还危害环境，导致能源消耗过大，造成人力物力的大量浪费。
2.2生物纳米抑尘技术
2014年3月科技部和环境保护部在《大气污染防治先进技术汇编》第六项无组织排放源控制关键技术中将生物纳膜抑尘技术编入其中。生物纳膜抑尘技术使用双电离层膜，能最大限度增加水分子的延展性，并具有强电荷吸附性。通过喷附生物纳膜抑尘剂，使物料表面能吸引和团聚小颗粒粉尘，从而聚合成大颗粒状尘粒，达到一定重量后自动沉降。生物纳膜抑尘技术除尘效率极高，能有效地达到除尘效果，且生物纳膜抑尘技术的运行成本及维护成本较低，据统计其平均运行成本为0.05元/t～0.5元/t。
火电厂输煤系统粉尘治理可运用生物纳膜抑尘技术，煤炭进入锅炉之前要进行碎煤，可通过生物纳膜抑尘剂喷附在物料表面，膜层厚度≤250nm，表面张力系数≤0.028N/m（25℃），使用距离（喷洒点距离设备）≤75m，支持生物纳膜喷洒口数≤10，处理抑尘物料≤1000t/h，能有效地达到除尘抑尘效果。大唐贵州兴仁发电有限公司在煤炭进入锅炉之前进行碎煤，使用生物膜抑尘技术后进行测试，各项指标都达到了国家的标准要求，如下：a)降低了发电生产成本及维护成本。生物纳膜抑尘技术处理抑尘物料的成本仅为0.05元/t～0.5元/t，后期维护成本也较低；b)降低了用水量。生物纳膜抑尘技术水量使用不到3000L/h；c)除尘率达到99%。生物纳膜抑尘技术大大地提高了除尘效率；d)物纳膜抑尘技术是使用无毒、无刺激、可降解的生物纳膜抑尘剂，不会对环境产生任何污染。火电厂输煤系统粉尘治理新技术的使用有效降低了生产成本及维护成本，有效提高了生产效率，达到环境治理新标准的要求。
2.3其它措施
2.31在导料槽上布置多道阻尼抑尘帘
在导料槽沉降段加装多道阻尼抑尘帘，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。阻尼抑尘帘由复合降尘帘及检修壳体组成，其特点如下:(1) 复合降尘帘由多道布置的降尘帘组成;(2) 多道布置的降尘帘根据流体力学原理，利用直线运行的诱导风通过多道布置的降尘帘后形成的涡流，消耗诱导风能，降低诱导风速，并使粉尘相互碰撞、吸附，从而沉降;(3) 降尘帘条采用高耐磨、柔性、抗冲击、防撕裂、抗老化的柔性耐磨PVC材质制作，直径不小于6 mm;(4) 阻尼抑尘帘装置采用快速拆卸设计，便于维护、检修。
2.3.2将直通落煤管改造为 3D 曲线落煤管
3D曲线落煤管采用合理的空间曲线和异型截面形式的头部集料斗及落煤管，能够有效汇集料流。运用数字高程模型(digital elevation model，DEM)软件科学地模拟物料的运动轨迹，以控制料流的运动速度，减少物料在头部漏斗、落煤管转弯处、落料点处的撞击，可在粉尘产生的同时减少诱导风量的产生。出口落煤管采用前倾、收口、扩容、对中设计，有效保证物料平稳着带，避免物料落料不正，降低落料点处气压，并有效预防皮带跑偏。出口落煤管安装阻尼装置，减少导煤槽出口风量，同时减小煤流对胶带的直接冲击。阻尼装置的阻尼片选用耐磨聚氨酯材质，阻尼装置采用快装设计，方便安装及更换。
3结论
火电厂输煤系统粉尘治理是一项十分复杂的技术工作，想要获得良好的防尘除尘效果，需要多种方法配合的方式对输送带的各个部件进行防尘装置的安装和运行，单一的方法不能满足不同输煤皮带组成部分的防尘要求，而且在进行多种除尘装置同时运作的时候要注重工作中的每一细节，以确保运行安全。
参考文献:
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[2]姚兵.浅谈火力电厂输煤粉尘治理［J］.能源与节能，2009(1)：86-87.
[3]张殿印，王海涛．除尘设备与运行管理[M]．北京:冶金工业出版社，2010．
论文作者:樊金刚
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/30
标签：粉尘论文; 火电厂论文; 除尘器论文; 阻尼论文; 生物论文; 物料论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第1期论文;