摘要：我国的供电形式有火力、风力、水力、太阳能等，其中火力发电是我国主要的发电形式，火电厂是我国主要的供电厂，占全国供电总容量的72.0%。火电厂虽然年产值很高，但是对环境造成的污染也很大，尤为突出的就是扬尘污染。输煤系统产生的扬尘不仅对周围环境造成了严重污染，影响工作环境卫生和监控系统的可视度，加速机械磨损，破坏电气绝缘，严重时可能引起爆炸或发生火灾事故，更为严重的是扬尘对人体危害很大。
关键词：电厂输煤系统；扬尘成因；抑制措施
一、电厂输煤系统扬尘治理现状
电厂输煤系统通常由储煤场、卸煤场、碎煤机室、转运站等几部分构成。目前大多储煤场都做有外部防护措施，可抑制外部环境起风时产生大量煤尘，但在某些电厂卸煤场、碎煤机室、转运站等生产现场即便有防尘除尘措施，但效果有限，使输煤系统成为全厂环境最差，粉尘污染的“重灾区”，也严重影响了输煤现场管理人员的身体健康。目前大多电厂根据国家相关的行业标准都做了防护措施，这些治理措施对煤尘抑制在一定程度上有了效果，但并没有在根本上解决煤尘污染问题。针对目前电厂输煤系统存在的问题，在大多电厂采取的煤尘抑制措施有无动力抑尘技术、微动力抑尘技术、微米级干雾抑尘技术和控制物料流动抑尘技术等等。可见目前输煤系统防尘抑尘的技术还比较薄弱，没有形成完整而全面的系统，为了使设备达到最佳的防尘抑尘效果，还需对输煤系统粉尘进行全面深入的研究。因此能够设计出高效、合理的输煤系统粉尘抑制方案是目前电厂亟待解决的问题。
二、扬尘产生的部位及原因分类
2.1细、干的煤炭容易产生扬尘
毋庸置疑，细小、干燥的煤炭因为在体积和含水量方面较小，特别是天气干燥时，很容易产生扬尘并造成危害；细煤的表水含量在5%以下时扬尘较大，表水含量在5%～8%时扬尘较小，表水含量大于8%时一般不见扬尘，表水含量在10%～20%时易造成落煤管粘煤，甚至堵塞。
2.2导料槽产生扬尘
导致导料槽喷粉最重要的原因是落煤管落差过大，输煤系统每个皮带机在工作时，煤碳被皮带机从头部运送到导料槽内，落差一般在6～8m，个别在10～16m之间，落差的大小决定着喷粉的严重性。落差越大煤炭在下落过程中形成的正压诱导风就越大。当除尘器故障、缓冲锁气器失效、导料槽密封不严，喷粉就更加严重。
2.3脉冲除尘器工作时产生扬尘
除尘器的工作原理为：先将带有粉尘的空气吸入到其内部，当触碰到进出风口中的挡板时，气流的方向将会被改变，同时风速也将会被降低。根据事物惯性的原理，空气与粉尘方向相反被分离开来。在脉冲除尘器的运行中，滤袋的过滤速度过高、滤袋的清洗周期过短、喷吹压缩空气的压力过高、扬尘的负载性降低等原因都可造成扬尘。
2.4回程皮带及拉紧滚筒处产生扬尘
此处扬尘主要来自于皮带工作面上的粘煤。一是皮带机头部安装的清扫器对粘煤清扫不彻底，仍有残留；二是胶带磨损严重的地方容易粘煤。粘在皮带上的煤粉由于受到皮带运行的振动，再加上风的影响，极易引起扬尘。
2.5斗轮机工作时产生扬尘
目前常规斗轮机一般不设置喷淋，在斗轮机堆煤或者取煤工作中煤粉飞扬。因此部分电厂在原来的基础上加装了喷嘴，但因水箱体积的限制，不停地进行加水显得太麻烦，从而极大的限制了喷嘴的数量。
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三、输煤系统抑尘和除尘措施
3.1常规煤尘污染治理措施
在电厂输煤系统煤尘治理普遍采用密闭抽风除尘和水喷雾抑尘相结合的方式。一般在卸煤沟及翻车机室等卸料点设水喷雾抑尘系统，煤尘可通过雾化后的水滴被吸附，在缝式煤沟、转运站、碎煤机室及煤仓间等设除尘器并辅以喷雾抑尘装置，通过除尘器在煤尘最集中的部位形成局部负压，并由吸尘管抽出含尘空气，将过滤后的空气排放至室外。但调查显示，此种方案治理煤尘效果较差。
①水喷雾抑尘。此种方法是在输煤系统的全线设置喷雾管道，保持燃煤在整个输送过程中具有相应的湿度，从而达到抑制燃煤扬起的现象。可见此种方法具有操作简单、经济实用的优点，但是使用过程中易受到地域和气候的影响、较难控制。因此水喷雾抑尘方法的局限性，限制了此方法的普及，无法使此种方法成为输煤系统抑制粉尘的主要方法。
②过滤式除尘器。过滤式除尘器的工作原理是使含尘的气流在过滤材料的作用下从空气中分离出来，即含尘气流通过滤料时粉尘被拦截下来，通过设备的机械振动，粉尘脱离下落至灰斗中，整个过程像布袋在过滤气流，因此又称为袋式过滤器。此种方法在燃煤湿度达到一定程度时，煤尘易粘结在除尘器的过滤布上，较难清理，给清灰工作带来很大困难。因此，此种方法也不能得到普及。
③静电除尘器。此种方法风工作机理是利用电场产生的高压电流使细小煤尘从空气中分离出来。由于输煤系统所在的环境，无法达到电极表面除尘的均匀性，从而使局部脱尘失效，另外在电场电极粘结较厚灰尘时，使电极距变小，容易出现电场畸变现场的产生。
3.2输煤系统煤尘综合治理方案
输煤系统的粉尘抑制通过单一的治理方法很难解决，可根据输煤系统工艺的不同特点、物料的不同性质、输煤转运站的不同结构方式采用几种方法组合的方案。
①常规落煤管+微动力除尘。常规落煤管要求设备设置缓冲手段，使燃煤出口的流速降低到合理范围，通常采用缓冲锁气器。微动力除尘比起无动力增加了除尘器，微动力除尘不适合与干雾抑尘方案除尘共同使用，因微动力除尘会把粉尘和雾水同时吸附到除尘布袋，造成除尘布袋粘结，从而堵塞除尘袋口。在设计中可将干雾喷头布置在导料槽外面周边，可将漏出的煤尘抑制，达到除尘的效果。
②曲线落煤管+微动力除尘方案。采用曲线落煤管用于输煤的大落差转运点，根据现场特点设计燃煤流动曲线，最大程度减小落煤管出口诱导风速，有效抑制煤尘的扬起。一般落煤管出口风速是输煤皮带速度的1.5倍左右，燃煤以此速度下落到导料槽内，再通过微动力设备的抑尘作用，进一步将煤尘抑制。
③曲线落煤管/常规落煤管+干雾除尘方案。干雾抑尘和密封导料槽的方式在一些项目已得到应用，反馈的抑制煤尘效果明显。依据输煤系统转运点的高度落差和煤种不同设计采用常规落煤和曲线落煤管，在输煤系统中没有导料槽的落煤点，可采用干雾抑尘，可有效抑制粉尘扬起，有效改善输煤环境。
结语
依据电厂输煤系统扬尘成因和治理现状介绍了常规输煤系统抑尘措施，包括水喷雾抑尘、过滤式除尘器、静电除尘器，并概述了各种方法的优缺点。以此为基础提出了常规落煤管+微动力除尘、曲线落煤管+微动力除尘方案、曲线落煤管/常规落煤管+干雾除尘方案，并从输煤系统运行可靠性和除尘效果进行了分析，结果表明改进后的抑尘效果均优于常规抑制措施。
参考文献：
[1]宋凤莲.电厂输煤系统粉尘防治研究[J].中国电力，2010.
[2]李文元.全封闭自降尘导料槽在火电厂输煤系统的应用[J].内蒙古电力技术，2011.
[3]宗强.广西贵港电厂输煤系统粉尘综合治理研究[D].保定：华北电力大学，2015.
论文作者:唐璟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/17
标签：扬尘论文; 煤尘论文; 系统论文; 电厂论文; 粉尘论文; 除尘器论文; 抑制论文; 《电力设备》2018年第33期论文;