陈向雨
（深能合和电力(河源)有限公司 广东河源 517025）
摘要：本文通过对比传统输煤系统抑尘措施及新型气雾（干雾）抑尘系统的应用，客观的给出新型气雾（干雾）抑尘系统的优势。
关键词：输煤系统 抑尘 干雾
一、输煤系统粉尘产生的原因
所谓粉尘就是在空气中悬浮的固体微粒，火力发电厂输煤系统的粉尘主要是煤尘。燃煤发电厂的煤炭到厂后，先后经过接卸、给煤机械、皮带输送、多段转运、存取、破碎、筛分、犁煤等各种输煤设备进入原煤仓况下是无法改变的。我们所要做的工作就是让逸出的煤尘达到最小，对环境和人体的影响达。在整个输煤系统生产工艺过程中，都会有粉尘散发出来，这是输煤工艺所决定的，在目前的状到最小，甚至没有。
通过对输煤系统输煤工艺的分析，我们知道煤尘产生的最主要原因就是由于输煤机械的运行给予了煤炭一定的动能，那么在煤炭被运输的过程当中相互的碰撞、挤压和破碎就不可避免地产生了大量的粉尘，这些粉尘一旦脱离封闭的管道或容器，就会逸散到空气当中，如果不及时采取措施，将会对输煤现场环境及大气产生污染。由于在这些粉尘当中微尘(粒径<75μm)占有相当比例，而这类粒径的粉尘会长时间悬浮在空气中而较难沉降，甚至造成二次扬尘。
二、常见输煤系统除尘设备分析及选型
发电厂燃料输送系统长期以来一直都是燃煤电厂粉尘治理的重点，随着国家对环保要求的逐年提高，国民环保意识的逐年增强，电厂对环境治理的重视程度和投入力度也在逐年提高和加大。多年来，对于电厂燃料输送系统的降尘治理一直都是电厂环境治理的一个重点内容，经过设计、生产及使用单位的共同努力攻关，也陆续开发应用了一些降尘设施，如静电除尘、水水浴式除尘、多管冲击式除尘等设备，这些设备的投用在一定程度上缓解了输煤系统的粉尘含量。但近年来，随着煤炭市场的放开，电厂总成本的70～80%均在煤炭上，为保证企业的利润和效益，电厂采用了掺烧掺配的运行方式，采购了大量的经济煤种，如褐煤、印尼煤等等，这些煤种有一个共同的特点，就是粉尘含量特别大，常规的(如上述的除尘设备)一些除尘设备起不到很好的除尘效果，输煤系统的转运站及输煤廊道内经常是煤尘弥漫，不仅造成现场环境严重污染，危害职工的身体健康，还由于现场粉尘积聚难于清理，存在较严重的火灾隐患，严重影响设备的安全可靠运行。
2.1传统除尘系统的不足之处
在传统的燃料输送系统除尘设计中，我们认为现在主要存在着两点不足之处。第一、对输煤系统的粉尘治理，忽略了以防为主，除尘治理为辅的原则，较多地考虑初期投入而未考虑后期的运营、维护成本。第二、着重考虑对可见粉尘（毫米级）的治理，而忽略了对人体可吸入性粉尘（微米级）的治理。
由于存在着以上两点不足之外，一些电厂输煤系统除尘设备基本处于荒废停用状态，部分电厂虽然更改换型数次，但仍达不到粉尘治理的根本目标。
2.2输煤系统的现状
电厂输煤系统的常规除尘设施一般分为干式和湿式两大类。干式以静电除尘和布袋除尘为代表。但因煤炭是有一定含水率的，易使煤炭聚集在阳极板上或布袋上且难于清理，容易引起火灾等重大安全隐患不能正常使用。特别是冬季，静电除尘器内易形成冷凝水，造成电极击穿无法使用。
湿式除尘器以多管冲击式为代表，但由于应对大粉尘量和高含水率的煤炭时除尘器风管内煤尘聚集严重，除尘设备不能达到良好的除尘效果，同时清理管道内积煤的维护工作量巨大。且冲击水浴式除尘器耗水量大，造成污水提升、污水处理设备负担加重。
所以目前所使用的静电和多管冲击式除尘设备不太适应高粉尘量的经济煤种，根据实测输煤系统在上述二种除尘器运行的情况下，部分岗位粉尘浓度仍然超标，尤其是碎煤机的出口和皮带机尾部粉尘严重超标，最高粉尘浓度达20～30mg/m?，导煤槽出口风速达7～10m/s，该处导煤槽出口运行时向外大量喷粉，颗粒在1～3mm，运行后地面可见明显积尘，污染环境，危害职工的身体健康。
为此我厂输煤专业经过多方收资与调研，尝试采用了一种新型的除尘设备-气雾（干雾）抑尘系统，经试验安装后有效地解决了环境污染，大大降低了安全生产隐患，使用效果受到现场巡检人员的一致好评。
三、气雾（干雾）抑尘系统构成及原理
气雾（干雾）抑尘系统通过提高雾化的效果，水滴越多，结合煤尘的机率就越高，降尘的效果就会越好，而水的流量却不能过大，一般燃料中的含水量要控制在6%，燃料中的含水量过高不但会对燃烧造成影响，而且还容易造成燃料在皮带机上打滑或落煤管堵塞等现象，这就要求不但要有良好的雾化效果，还要掌握一定的雾化时机，既达到有效降尘的目的，又把握好水量的多少；对悬浮在空气中的粉尘——特别是对直径在5um以下的可吸入颗粒进行有效地吸附作用正是传统除尘设备无法有效解决的关键问题。
3.1气雾（干雾）抑尘系统构成
该气雾（干雾）降尘系统主要包括气雾（干雾）装置箱（含系统控制单元、水增压单元、气增压单元等）、阀门控制组单元（含电控类阀、手动类阀、防护类阀等）、信号采集单元（含各类传感器、通讯单元等）、喷头单元（含喷头（箱）、连接组件等）、稳压、高压装置、多级过滤组装置、保温加热装置等设备组成。
3.2气雾（干雾）抑尘系统技术原理
实施重力降尘及水雾压尘，通过压力将液体和气体输送到喷嘴，液体和气体在喷头处混合产生细小的雾化液滴喷出喷嘴外，从而产生直径在1um-10um极小的水雾颗粒，对悬浮在空气中的粉尘进行有效的吸附，快速凝聚成颗粒受重力作用而沉积下来，达到抑制粉尘，改善环境的目的。
系统具有良好的雾化调节功能，可通过改变气体和液体的压力来调整雾化装置，从而达到理想的气体流率与液体流率之比，提供微细液滴尺寸的喷雾。
3.3气雾（干雾）抑尘系统优势
气雾（干雾）抑尘系统首先是注重抑尘功能的设计，同时考虑对尘源的局部封闭所采取的导煤槽扩容、分腔，不但削弱了尘化强度，同时有效地控制了一次尘化气流产生的"量"（即大大减小了诱导风量）。在除尘方面，首先考虑了如何布置喷嘴、挡帘的位置，位置得当，经多级挡帘对大颗粒粉尘拦截，经多腔室喷嘴对小颗粒粉尘的捕捉，使导煤槽出口排放空气流含尘量完全符合国家标准。干雾除尘抑尘系统主要有以下优点。
3.3.1除尘抑尘效果好
气雾（干雾）抑尘系统是将压缩空气和高压水进行混合，产生直径5～20μm范围内的汽雾，与煤尘颗粒相近，在导煤槽等密闭空间内相互吸附后坠落。加上汽雾浓度大，填满了导煤槽、落煤管内所有空间，从而完全抑制了粉尘外溢，尤其是针对10μm以下可吸入性粉尘,其治理效果高达96%, 避免尘肺病危害。
3.3.2能源消耗少，大大减少用水量
传统水喷雾抑尘装置喷水量大，造成原煤含水量过高；冲击水浴式除尘器耗水量大,增加污水提升、处理设备的负担。使用喷雾除尘装置后, 用水量减少了90% 以上，一套雾化除尘装置耗水量为6L/h、功率11KW，而二套冲击水浴式除尘器的耗水量达1m3/h、功率30KW，二台静电除尘器水量消耗为2L/h、功率60KW。
3.3.3配套水处理设施投入少
气雾（干雾）抑尘减少煤泥水处理设备投入和清理沉煤池的人力，使用传统水喷雾装置和冲击水浴式除尘器,需投入大量的污水提升、处理设备和人力来清理沉煤池沉淀煤泥。使用喷雾抑尘装置后,由于粉尘被水雾捕捉沉降随物料输送入锅炉，二次污染小，产生的污水极少而无需频繁清理沉煤池,相应的费用减少。
3.3.4气雾（干雾）抑尘系统尘系统杜绝了火灾隐患
气雾（干雾）抑尘系统粉尘基本无外溢，对粉尘进行了充分的湿润并带入锅炉原煤仓，不存在火灾隐患，而布袋式除尘、静电除尘、水浴式除尘等，都容易因长期粉尘积聚而造成火灾隐患。
3.3.5占地面积小，维护方便，成本低
气雾（干雾）抑尘系统省去了大量的除尘器风管，减少了现场场地空间的占用，一套雾化除尘装置可同时对两路皮带机导料槽和两路皮带机机头进行除尘处理，维护费用仅2000元/年，而二台其它除尘设备的维护费用达20000～35000元/年。为充分利用全厂综合资源，直接从锅炉杂用气、仪用气连接压缩空气，每套雾化除尘系统将减少投资近10万元。
四、结束语
通过在实际生产中发现问题并通过对比方案确定解决措施，我们在解决问题的思路及原因判断上积累了一些经验。同时通过煤粉的降尘抑尘措施改进，切实降低员工的职业病危害及对周边环境的保护，这些都能为电厂在经济效益及社会效应提高上带来帮助。
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论文作者:陈向雨
论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期
论文发表时间:2016/8/29
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