淺談鍋爐輸煤系統(tǒng)粉塵超標(biāo)的治理

李愛華

(新疆奎屯熱電廠，新疆 伊犁 833200)

1 概述

某熱電廠2×25 MW機(jī)組輸煤系統(tǒng)，采用2臺電機(jī)振動給煤機(jī)和4臺膠帶輸送機(jī)構(gòu)成的“兩單一雙”輸煤系統(tǒng)。在正常情況下，一臺電機(jī)振動給煤機(jī)運行，另一臺備用；1，2號膠帶輸送機(jī)運行，3號甲、乙膠帶輸送機(jī)定期輪換使用，互為備用。輸煤系統(tǒng)最大輸送能力為200 t/h。

此輸煤系統(tǒng)自投產(chǎn)以來，由于線長、點多、落差大等原因，造成原煤在輸送過程中煤塵擴(kuò)散較大。經(jīng)現(xiàn)場檢測，煤粉擴(kuò)散較多的地點在落煤點(特別是在各落煤管導(dǎo)煤槽出口)、振動格篩、3號甲/乙膠帶輸送機(jī)頭部落煤口、各犁煤器落煤口等處。經(jīng)該市疾病預(yù)防控制中心對以上地方進(jìn)行檢測，測得粉塵濃度在57 mg/m3以上，對照GBZ1—2002，GBZ2—2002國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(2 mg/m3)，煤粉濃度嚴(yán)重超標(biāo)。

為解決這一問題，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，分析了粉塵產(chǎn)生的原因，并進(jìn)行了針對性的治理，最終解決了粉塵超標(biāo)問題。

2 輸煤系統(tǒng)流程

輸煤系統(tǒng)由振動給煤機(jī)、波型篩煤機(jī)、碎煤機(jī)、除塵器及輸煤皮帶等組成，其流程如圖1所示。

3 粉塵超標(biāo)的危害

輸煤系統(tǒng)粉塵超標(biāo)是許多電廠普遍存在的問題。輸煤系統(tǒng)運行時產(chǎn)生的粉塵，不僅造成環(huán)境污染，還會影響工作場所衛(wèi)生和集控遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的可視度，加速機(jī)械磨損，破壞電氣絕緣，甚至可能引起爆炸或火災(zāi)事故。這些粉塵若被吸入人體內(nèi)粘附在肺葉上，還將使人患上職業(yè)病，危害職工的身體健康。因此，對輸煤系統(tǒng)粉塵超標(biāo)的治理是當(dāng)前亟待解決的問題。

圖1 輸煤系統(tǒng)流程

4 粉塵超標(biāo)的原因分析及治理方法

輸煤系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著原煤的輸送和轉(zhuǎn)運，其粉塵的主要來源為：

(1)原煤從上一級設(shè)備至本級皮帶的落差大造成的煤粉揚塵；

(2)皮帶機(jī)運行時高速波動造成的二次揚塵。

粉塵飛揚最嚴(yán)重的地點為輸煤系統(tǒng)落煤管導(dǎo)煤槽出口以及煤倉間犁煤器落煤口。受落料沖擊氣流影響，煤粉從導(dǎo)煤槽出口和密封不嚴(yán)的縫隙鼓出，造成現(xiàn)場空間粉塵嚴(yán)重超標(biāo)。結(jié)合該電廠2×25 MW機(jī)組輸煤系統(tǒng)的設(shè)備情況，對粉塵超標(biāo)的原因進(jìn)行分析并采取相應(yīng)的治理方法。

4.1 落煤管導(dǎo)煤槽處粉塵污染

4.1.1 原因分析

(1)根據(jù)現(xiàn)場分析，原安裝的導(dǎo)煤槽設(shè)計不合理，采用多節(jié)拼裝而成，節(jié)縫間隙為1～5 mm。上煤時，原煤以約5 m/s的速度垂直落到皮帶膠面上，經(jīng)皮帶承載后，垂直變向以2 m/s的速度輸送。其間，由于原煤高速沖擊、轉(zhuǎn)向產(chǎn)生大量的煤粉，造成導(dǎo)煤槽內(nèi)氣壓相對比較高，從而使得大量的煤粉塵從節(jié)縫間隙處往外溢。

(2)所采用的普通擋煤皮用壓條固定在槽體兩側(cè)向輸煤槽內(nèi)部彎曲包入。由于擋煤皮不能過寬，故折彎性能不好，與膠帶工作面貼合不好，使得導(dǎo)煤槽密封性較差，皮帶運行時容易出現(xiàn)漏煤現(xiàn)象。

4.1.2 治理方法

(1)將原分節(jié)安裝的導(dǎo)煤槽，改為整體形式，即原每段2 m共5節(jié)改為1節(jié)10 m，用不銹鋼板制作。經(jīng)過改造以后，取消了中間節(jié)縫，煤粉在封閉導(dǎo)煤槽內(nèi)至少滯留4 s，與改造前直接外溢相比，增加了4 s的沉積時間，從而在一定程度上減輕了煤塵的污染。

(2)將原普通擋煤皮改為迷宮式密封擋煤皮，其密封性能好，且不會因為磨損或皮帶顫動而影響密封。當(dāng)物料沖擊導(dǎo)煤槽時，大塊物被封塵段擋住，少量的粉塵被多道迷宮槽擋住，并隨膠帶的運動回流到膠帶中部，對減低粉塵污染起到很好的作用。

4.2 振動格篩處粉塵污染

4.2.1 原因分析

該輸煤系統(tǒng)因受場地限制，其碎煤設(shè)備在設(shè)計時未裝設(shè)旁路系統(tǒng)，當(dāng)原煤潮濕時經(jīng)常出現(xiàn)粗碎機(jī)堵塞，難于清理的情況，影響上煤帶負(fù)荷。

由于電廠采購的煤粒度相對較小且均勻，故先拆除粗碎機(jī)的錘頭、篩板，拆除2號輸煤皮帶機(jī)頭的除大塊器，改用振動格篩代替粗碎機(jī)篩板，以解決堵塞問題。由于存在不能通過振動格篩的大塊物，故格篩外罩有一面是敞開的，煤流落至格篩時會產(chǎn)生一定的沖擊力，從而形成較大的揚塵。

4.2.2 治理方法

(1)在格篩外罩敞開的一面加裝擋塵卷簾。若來煤粒度在30 mm以下時，煤流基本上都通過格篩，不需人工清理。該擋塵卷簾放下后形成密封空間；在人工清理格篩時，可將擋塵卷簾收起。

(2)除塵最直接的辦法是把所產(chǎn)生的煤塵全部吸走。為此，通過對現(xiàn)場除塵風(fēng)量的估算和送風(fēng)距離的測量，在2號轉(zhuǎn)運站外加裝1臺XDCC-24-Ⅰ型多管水沖擊式除塵器(電機(jī)功率30 kW，除塵風(fēng)量24 000 m3/h)。在A，B振動格篩外罩上方各開1個Φ600的圓形引風(fēng)口，通過引風(fēng)管將振動格篩處的空氣吸入除塵器聯(lián)箱內(nèi)進(jìn)行凈化，在振動格篩外罩內(nèi)外形成負(fù)壓，避免該處未沉積下來的煤塵外溢，使揚塵問題得到明顯改善。在引風(fēng)口出口處安裝風(fēng)門，當(dāng)輸煤皮帶運行時，將運行皮帶的風(fēng)門開啟，不運行時則關(guān)閉，可提高除塵效率。

4.3 輸煤皮帶機(jī)頭部落煤口處粉塵污染

4.3.1 原因分析

(1)當(dāng)環(huán)錘式粗碎機(jī)錘頭和篩板拆除后，在3號皮帶至錘擊式細(xì)碎機(jī)間形成直通落煤管。錘擊式細(xì)碎機(jī)運行時，特別是空載啟動時，由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，在機(jī)內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣流，帶動機(jī)體內(nèi)部煤粉形成含塵量較大的空氣，沿直通落煤管從3號站皮帶機(jī)頭落煤口涌出，造成3號轉(zhuǎn)運站內(nèi)粉塵彌漫。

(2)從3號皮帶機(jī)頭部落煤口至4號皮帶導(dǎo)煤槽出口，只在粗碎機(jī)層和細(xì)碎機(jī)層各裝有1臺除塵器，引風(fēng)管分別從4號皮帶導(dǎo)煤槽處接至除塵器處，有超過20 m的落差。除塵器風(fēng)量明顯不足，不能將3號皮帶機(jī)頭部落煤口的粉塵吸走。

4.3.2 治理方法

(1)在3號轉(zhuǎn)運站內(nèi)加裝1臺XDCC-24-Ⅰ型多管水沖擊式除塵器，并將3號站A，B皮帶機(jī)頭落煤口柵形護(hù)罩改裝成只帶檢查門的密閉護(hù)罩，上方各開1個Φ600的圓孔作為引風(fēng)口，通過引風(fēng)管將皮帶機(jī)頭落煤口處的含塵氣流吸入除塵器聯(lián)箱內(nèi)進(jìn)行凈化。同樣，引風(fēng)口出口處也安裝了風(fēng)門。

(2)細(xì)碎機(jī)空載啟動時，含塵空氣流量大，除塵器有噴塵的現(xiàn)象。因此，在A，B粗碎機(jī)上方約1.5 m的直管段上，分別加裝1個緩沖鎖氣器，大大減少了細(xì)碎機(jī)室的誘導(dǎo)風(fēng)量上翻，起到隔風(fēng)作用，提高了除塵效果。

4.4 犁煤器落煤口處粉塵污染

4.4.1 原因分析

該輸煤系統(tǒng)共有3個原煤倉，其中1，2號原煤倉各有4臺犁煤器，共8個落煤口；3號原煤倉有2個落煤口。當(dāng)煤干燥時，其中一個原煤倉的一臺犁煤器在上煤時，煤流以一定的速度沖向煤倉內(nèi)，產(chǎn)生較大揚塵，造成煤倉間的粉塵污染。

4.4.2 治理方法

為了提高原煤倉的密封性，在原煤倉的落煤口各裝1個緩沖鎖氣器。工作時，犁煤器連續(xù)卸下的煤被鎖氣器的擋板截?。划?dāng)煤重達(dá)到一定值時，會壓開鎖氣器的擋板將煤卸到煤斗內(nèi)。無煤時，鎖氣器擋板自動封閉，避免煤斗內(nèi)大量粉塵溢出。另外，安裝緩沖鎖氣器后，還降低了煤流的下落速度，并將煤流導(dǎo)向煤斗的側(cè)壁，大大減少了揚塵。

4.5 粉塵污染的其他原因及治理

來煤的含水量對粉塵的大小有決定性影響。當(dāng)水分低于4 %時，粉塵較大，需在煤源點進(jìn)行噴水以控制濕度。

因此，在1號站皮帶機(jī)頭部各加裝3個出水直徑為4 mm的噴水頭，水源取自站內(nèi)沖洗水母管，水壓保持在0.25 MPa左右，各自的取水管上都裝有1個球閥，便于噴水的投停操作。當(dāng)煤中水分較低、揚塵大時，可投入噴水，促使塵粒黏結(jié)，增大粒徑及重量，進(jìn)而增加沉降速度，減小煤塵飛揚。

5 治理效果

采取上述綜合治理措施后，該電廠2×25 MW機(jī)組輸煤系統(tǒng)粉塵超標(biāo)的問題得到了妥善解決。近2年來，該市疾病預(yù)防控制中心每隔半年來廠進(jìn)行1次檢測，檢測粉塵濃度均在2 mg/m3以下，達(dá)到了國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。粉塵超標(biāo)問題的順利解決，不僅優(yōu)化了設(shè)備的使用環(huán)境，延長了設(shè)備的使用壽命，還為職工創(chuàng)造了健康的工作環(huán)境。

1 張 磊．燃料運行與檢修[M]．北京：中國電力出版社，2006.

2 華東電業(yè)管理局．燃料運行及檢修技術(shù)問答[M]．北京：中國電力出版社，1997.

3 火力發(fā)電職業(yè)技能培訓(xùn)教材編委會，鄧金福．燃料設(shè)備運行[M]．北京：中國電力出版社，2005.

4 李新梅，張 軍．降低輸煤系統(tǒng)粉塵污染方法的探討 [J]．電力安全技術(shù)，2014(1)．