摘 要：燃煤电厂的燃料进入电厂后，首先通过各种设备进入原煤仓，如卸煤机械、皮带多级转运、堆取煤机械、破碎、筛分、采样等。在整个输送过程中，一次粉尘气体流量、转运段散度、破碎设备风量、落煤桶与导料槽夹角、带速等参数越高，粉尘程度越大。一次气流将煤尘抬升到200微米以下，使局部空气粉尘形成尘源。长时间暴露在粉尘污染的空间内，作业人员的生命和健康将受到严重威胁。同时，落在机械零件上的煤尘会加速转动机件的磨损，降低机件使用寿命。因此，在燃煤电厂建设初期，根据环保的要求，有必要设计并安装有效的抑尘装置。
关键词：微米级干雾抑尘装置；燃煤电厂输煤系统应用；
前 言：在燃煤发电厂输煤系统中使用了微米级干雾抑尘装置，其效果比以前的燃煤系统抑尘装置的显著，基本解决了燃煤系统中的煤尘问题，改善了工作条件，提升了使用寿命，控制了职业疾病，达到了环保标准。由于微米水雾具有很高的除尘抑尘效率，以占地面积小、维护成本低等其他优势，近年来，燃煤电厂的微米级干雾抑尘装置使用越来越广。
1 输煤系统抑尘装置的使用现状
目前，燃煤电厂输煤系统中的抑尘装置主要有两种形式：即干式和湿式。通常输煤系统用的干式技术净化，主要是静电净化和袋式净化。静电净化抑尘以高压静电抑尘装置最为常见。高压静电抑尘装置对环境因素要求较高，但沿海燃煤电厂大多处在高湿度，高盐度的环境中。这就导致在该环境下的高压静电除尘器极易造成设备短路，从而降低抑尘效果，增加日常维护难度，维护费用。袋式净化以布袋式除尘器最为常见。布袋式除尘器利用捕捉技术降低煤尘数量，但进入通风室的空气，积灰不能完全吸收被污染的空气。因此袋式除尘器滤料性能和质量的好坏，直接影响到除尘器的抑尘效果和使用寿命。而且，布袋式除尘器要定期清除袋内积尘，增加了工作量。燃煤电厂输煤系统现采用的各种抑尘装置都存在不同的缺点，无法满足输煤系统自动化和环保的高要求。
2 微米级干雾抑尘装置在燃煤电厂输煤系统中的应用
2.1 输煤系统中煤尘的主要来源
在卸煤、取煤、给煤、筛分、破碎、输送、清理输煤系统的过程中，会产生大量的煤尘。其中,煤尘来源主要包括以下几方面:(1)原煤通过落煤筒落入滚轴筛和碎煤机，再到到下游燃煤输送带。在这下落过程中，由于诱导空气的作用，高速气流会使煤尘飞扬。(2)筛分和破碎过程中产生大量的煤尘，碎煤机出口处形成的高速气流带着煤尘四处飞扬。(3)原煤在转运过程中受到冲击、挤压，进入下游导料槽后形成高速气流，引起扬尘。(4)输送带运行时，滚筒及输送带驱动装置旋转部件带动的气流使煤产生扬尘，使整个输送带扬尘严重，设备、地面到处积尘。
2.2 设计原理
研究发现，输煤系统现场飞扬的煤尘的大小集中分布在1-10微米（显微镜粉尘），且该大小范围内的煤尘更容易漂浮在空中，难以沉降。颗粒大小在1-10微米范围内的蒸汽雾粒子与漂浮在空中的煤尘接触、碰撞，使煤尘颗粒和雾粒子相互粘结、凝聚变大，并在自身重力的作用下沉降。蒸汽雾颗粒越小，粘结和凝聚可能性越大，带着一团煤尘的数量越多，沉降就越容易。微米级干雾抑尘装置就是利用这一原理，设计制造的。
2.3微米级干雾抑尘装置的特性和组成
（1）干雾的主引擎在微米水平。产生干雾的主引擎干雾机在微米级水平。微米级干雾机由电控系统、多功能控制系统、流量控制系统组成。多功能系统将外接水源中的悬浮物过滤掉，达到喷头所要求的使用标准，压缩空气和水在流量控制系统的调节下，产生气和水所需的压力和流量，并通过分配器和开关电磁阀分配到各个喷头，使气和水形成气溶胶，增加与煤尘的接触，提高抑尘效果。（2）气和水的来源是压缩空气和水箱。为节约成本，气源选择燃煤电厂公用压缩空气，要求压缩空气压力至少为0.5 - 0.6 mpa。考虑到有些安装区域距离气源较远，设备增配了空压机和储气罐，空压机不宜长时间运转，利用储气罐来调节和稳定系统压力，保证了干雾机的正常稳定供气。（3）微米级干雾抑尘装置通过水气分配器实现水、气、电主管线与万向节总成的连接，并根据现场情况通过PLC控制实现各万向节总成分别喷雾。（4）万向节总成将微米级干雾机书送来的气和水转化成直径1-10微米的干雾。干雾机通过压力将水供给万向节总成，水和压缩气体在万向节总成内混合，通过具有超声波震荡功能的微米级雾化喷嘴产生漫射型喷雾形状。喷雾状的气溶胶充分接触煤尘，凝聚变大后，在重力作用下，沉降达到抑尘效果。水雾颗粒在10微米以下具备自净功能。（5）微米级干雾抑尘装置采用全自动过滤器，具备自动开停反冲功能。装置实现对过滤器滤网的杂质自动清洗功能，无需人工操作。在每套系统的进水管道上加装三级过滤装置，第一级安装Y型过滤器，第二级安装一台全自动的反冲洗过滤器，第三季安装精细过滤器。如管道需要泄空时，可用压缩空气将水管道系统的水吹干净，这样也可起到排水防冻功能。
2.4 微米级干雾抑尘装置的应用情况
本公司输煤系统碎煤机楼转运站内，包含碎煤机、滚轴筛等筛碎设备，导致该处落煤筒落差最大，一直是煤尘治理的难点。所以，将碎煤机和滚轴筛下游的10AB皮带机机尾作为微米级干雾抑尘装置改造的试验点。根据本公司输煤系统10AB皮带机机尾导料槽增设微米级干雾抑尘装置，正常投用三个月，使用专业粉尘浓度测量仪，现场收集相关数据如下：
从以上现场微米级干雾抑尘装置改造前后的粉尘检测浓度值可以发现，微米级干雾抑尘装置改造，现场粉尘浓度有大幅降低。按照国家对燃煤发电企业输煤系统现场粉尘治理以及作业人员职业病防治的要求，现场环境粉尘浓度应满足6mg/m³，装置改造后不管浓度平均值还是每次检测值，都远低于限定值，抑尘效果明显。
另外，在微米级干雾抑尘装置改造后的调试期间，抑尘装置的应用推广优势还体现在以下方面：第一、干雾抑尘系统可以给输送系统提供喷雾、停止喷雾、过滤器堵塞、气压低、水压低等开关量设备运行状态信号，这些故障信号直接显示的控制面板上，操作人员可通过触摸屏或文本显示器直接调整设备参数。第二、装置的电控系统集合了PLC、保护电路、继电器等，为用户提供自动和手动两种操作模式，在自动操作模式时，可自动接收远程触发信号启动或停止喷雾；在手动模式，操作人员可以通过触摸屏启动或停止喷雾。用户还可以设置接口修改喷雾周期及管道吹扫时间等。第三、装置投运后，不会造成原煤物料冬季冻结、皮带打滑、跑偏、可正常输送。第四、喷头分布在导料槽的各个部位，根据不同运行方式导致不同的落煤点，可通过流量控制系统调节压缩空气和水的压力及流量，并通过分配器和阀门将干雾从指定的喷嘴处喷出。
结束语：
通过微米级干雾抑尘装置改造，有效解决了输煤系统中煤尘治理的难点问题，消除了现场设备设施积煤积粉引起的火灾隐患，预防职业病的发生，提高设备可靠性，改善现场文明生产状况，为企业营造节能、环保的社会形象。
参考文献：
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[3]韩明禄，刘茁，曲鹏等.火力发电厂输煤系统尘源控制装置研制及效果评价[J].工业卫生与职业病，2017(05).
论文作者:孙 超
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/22
标签：煤尘论文; 装置论文; 系统论文; 燃煤论文; 粉尘论文; 电厂论文; 压缩空气论文; 《当代电力文化》2019年第5期论文;