摘要：在燃煤电厂输煤系统中最重要的工作就是除尘，创造干净保洁的输煤系统。本文就通过对粉煤产生的主要原因进行概述，并分析输煤系统粉尘治理现状，同时对输煤系统粉尘治理新技术应用进行探讨。
关键词：电厂；输煤；系统；除尘；措施
燃煤发电厂属于耗煤大户，煤炭从进厂到进入锅炉燃烧之前，要经过一系列运输和加工过程。这些工序都会产生大量的煤粉尘，严重地污染厂内的环境。多年现场实测资料表明，在上述诸尘源点附近，室内空气平均每立方米含尘量达几十毫克到几百毫克，个别尘源点附近（如破碎机下部受料点）甚至达到几千毫克。严重的粉尘污染不但危害现场工人的身体健康，还使电气设备绝缘水平下降。因此，如何尽快解决输煤系统的粉尘污染问题，是摆在我们面前的一个亟待研究解决的重要课题。
1、粉尘产生的主要原因
粉尘的产生主要有以下2个原因：
1.1设备的密封问题
运料皮带的运行异常容易导致导料槽的密封不严，在物料的诱导作用下，导料槽空间处于正压状态，这时一部分粉尘从导料槽四周的缝隙逸出，另一部分随物料沿其运动的方向从导料槽前端的出口处逸出。
1.2落料产生的诱导风
物料在每次转运过程中由于存在高度差，物料在下落过程中携带着大量诱导风，当在落到皮带前时，物料的速度达到最大，这使得落料处导料槽内风速较高，一般达到10m/s左右，落料管出口正压偏高，除尘器可能无法消除全部正压，并将全部的粉尘抽走，这就造成粉尘的外溢。
2、火电厂输煤系统粉尘治理现状
近年来,随着人们对现代化企业管理的重视和加强,火电厂领导和职工对防尘工作重要性及长期性认识的提高,采取了一系列的措施进行输煤系统粉尘的综合治理,并全面推广使用了水力清扫和污水净化设施。多数电厂为降低粉尘浓度,采取了在煤落差大的转运站安装各种类型的除尘器;对输煤系统的粉尘源进行治理;在输煤皮带导料槽出口实施改造并加装水喷雾装置;增装1～2级挡煤帘等措施。国内火电厂的调查表明,目前燃煤电厂输煤系统的除尘器大多采用喷水防尘器、旋风除尘器、湿式水浴除尘器、电除尘器、布袋除尘器等几类,这些除尘器虽然在实际运行中起到一定的降尘作用,但在实际投运中运行维护量大,除尘器的实际投入率较低,对输煤系统的粉尘治理效果较差。据统计,虽然电厂输煤系统中应用布袋除尘器、电除尘器和湿式水浴除尘器的比例达到80%,但运行投入率尚不足50%,且运行效果不佳。
3、火电厂输煤系统粉尘治理新技术应用
目前中国现有的火电厂输煤系统粉尘治理技术有布袋除尘技术、生物纳膜抑尘技术、喷雾除尘技术、云雾抑尘技术。布袋除尘技术有使用成本高、维护成本高、除尘效率较低、稳定性差等缺点，容易造成设备损耗，甚至会产生水污染，使用成本及维护成本也较高，难以达到国家大气环境治理目标的要求。根据目前火电厂除尘技术的发展，湿式除尘技术得到广泛运用。例如云雾抑尘技术，逐渐取代喷雾除尘技术，并取得良好的效果。
3.1输煤系统防尘优化设计
翻车机室除尘：火电厂燃煤发电过程中会大量使用煤炭，煤炭在运输过程中会进行卸载，卸载中形成较大落差，产生大量粉尘。大量电厂采用喷水方式进行除尘，但很难达到除尘效果。所以要做好翻车机室的除尘治理，降低煤炭卸载过程中产生的大量粉尘。碎煤机室粉尘治理：煤炭在进入锅炉燃烧之前需进行切割破碎，在切割破碎过程中会产生大量粉尘，这些粉尘既对周边环境造成恶劣影响，同时对设备也会带来一定的损害。采用云雾抑尘技术可很好地解决碎煤机室的粉尘治理，能有效降低设备的损耗及维护成本。碎煤设备可在出料口进行优化处理，抑制粉尘。
3.2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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。某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。
3.3荷电水雾除尘器技术
荷电水雾除尘器是一种高效粉尘净化设备。它可广泛应用于电力、煤矿、冶金等行业的输煤系统皮带机转运点的粉尘治理，效果极佳，综合性能优于国内其它类型的除尘设备，该除尘器具有以下主要特点：（1）技术先进。采用了荷电水雾收尘、超高压、宽极距、准脉冲等综合技术措施、兼备水、电除尘的优越性。（2）设计先进、结构紧凑，与导料槽紧密结为一体，无需更大空间。（3）自动化程度高。除尘器可随皮带机的运转，负载煤流的有无自动启动、停止、电流自动跟踪调节，使除尘器保持在最佳状态下工作，无需专人操作。（4）有完善的控制和保护功能。采用了火花放电、弧光放电及过流等保护措施，使除尘器安全可靠地工作。物料上，解决了一般除尘器粉尘净化后二次处理的难题。（5）除尘效率高。该除尘器在吉林热电厂安装使用，经环保部门测试，除尘效率达99.8%以上。
3.4水雾封除尘技术
水雾封除尘技术是借助于一套装置（供水装置、加压装置、除尘喷头、防尘罩等）产生一种软封水雾封，将尘源封闭。水雾（小水滴）像/枪林弹雨0一样与粉尘高速、反复碰撞，将其捕集，并一起粘附于燃煤表面，以达到消除粉尘、净化空气的目的。（1）除尘效果好。当尘源处的粉尘含量≤500mg/m3时，除尘后的空气含尘量可达到≤10mg/m3的国家规定卫生指标。当尘源处的粉尘含量≥500mg/m3时，除尘效率≥98%。（2）操作方便、维修简单。水雾封除尘系统运行时，采用自动控制或按钮控制，无需专人操作管理。（3）不会造成二次污染。水雾封除尘是利用水雾把粉尘压向燃煤表面，一起送入锅炉，不像通风除尘、布袋除尘等传统方法还需把粉尘收集，二次处理，因此，不会造成粉尘的二次污染。（4）造价低、投资少。在治理带式输煤机转运点、叶轮给煤机等处的煤尘时，与采用布袋除尘、通风除尘或静电抑尘等方法相比，采用水雾封除尘的投资仅为这些方法的1/5或更少。需要特别指出的是，水雾封除尘技术与喷水除尘技术虽然都属于湿式除尘方法，但二者的除尘机理截然不同。喷水除尘是通过向物料内加水，增加物料含水量以抑制粉尘产生，而且喷水只是增加煤的表面水分，煤的内部水分并不增加，破碎机处的粉尘扬析无法消除。水雾封除尘则不同，它的出发点不是加多少水，而是产生足以封闭尘源的水雾，对输煤系统的尘源采取“就地歼灭、各个击破”的原则，每个尘源的加水量很少，以能消除该处的粉尘为度。因此，只要设计合理、正确使用，不仅能根治粉尘污染，还能避免物料含水量超限，保证生产设备正常运行。水雾封除尘技术适用于输煤系统所有尘源点的治理，如卸煤机、储煤场、卸煤棚、螺旋卸车机、翻车机、叶轮给煤机、往复式给煤机、皮带给煤机转运点、堆取煤机、缝式煤槽、门式抓斗机等产尘场所。
4、结束语
燃煤电厂燃料专业粉尘治理工作是一个系统工程，涉及到输煤系统所有设备、设施和参与者，还有建筑物多、战线长的特点。煤尘治理的专项设备、设施的整治工作是整个“煤尘治理”工作的一个重要组成部分，其重要性和输煤设备的整治等同。输煤系统煤尘治理要抓主要矛盾，除尘器的适应性也很重要，一种除尘装置不可能包打天下，应采取因地制宜、全面考虑、集中治理、分别处置、阶段实施的办法。
参考文件：
[1]张殿印,王纯主.除尘工程设计手册[M].北京:化学工业出版社,2013.
[2]纪维礼,韩力.燃煤电厂输煤系统设备与运行[M].太原:山西电力出版社,2014.
论文作者:廖建民
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/28
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