寧 虎

（晉控電力同達(dá)熱電山西有限公司， 山西 大同 037000）

引言

煤炭通過運(yùn)輸系統(tǒng)被運(yùn)至電廠，然后被卸送至煤場(chǎng)妥善儲(chǔ)存，再經(jīng)過電廠的轉(zhuǎn)運(yùn)及破碎分篩裝置獲取粒度適合的煤粒，再由轉(zhuǎn)運(yùn)裝置將其送入燃煤鍋爐原煤倉，由此構(gòu)成了火電廠整個(gè)燃煤輸送系統(tǒng)。在整個(gè)燃煤輸送、配卸、轉(zhuǎn)運(yùn)及破碎中會(huì)有大量粉塵產(chǎn)生，成為電廠污染粉塵最嚴(yán)重的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。本文根據(jù)存在于電廠整個(gè)燃煤輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行中的煤塵污染問題，對(duì)控制產(chǎn)生粉塵的要素及特點(diǎn)進(jìn)行了分析研究，提出粉塵防污優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)的方法及措施，并設(shè)計(jì)制作了防偏導(dǎo)密閉料槽及水霧聯(lián)合除塵系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了皮帶機(jī)輸送煤炭過程中的節(jié)能減排。

1 皮帶機(jī)輸煤系統(tǒng)粉塵化污染情況分析

電廠燃煤輸送系統(tǒng)污染粉塵的程度不但與燃煤含水的情況相關(guān)，還跟轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備、設(shè)計(jì)工藝、系統(tǒng)密封度等條件存在關(guān)系。系統(tǒng)中主要的揚(yáng)塵場(chǎng)所包括煤場(chǎng)、地下的卸煤溝、轉(zhuǎn)運(yùn)站、碎煤機(jī)房等地區(qū)，其中污染最為嚴(yán)重的是碎煤機(jī)房及卸煤溝[1]。

碎煤機(jī)房的粉塵污染嚴(yán)重，原煤在經(jīng)過碎煤機(jī)的碎破后，變成較小顆粒的煤粒，其表面所含水分有所減少，落煤管位于碎煤機(jī)出口處，落差較大，碎煤轉(zhuǎn)子鼓風(fēng)效應(yīng)產(chǎn)生誘導(dǎo)風(fēng)，會(huì)因碎煤機(jī)的進(jìn)出口封密不嚴(yán)，使空氣在轉(zhuǎn)子受到鼓風(fēng)作用后流向皮帶式的導(dǎo)料槽，導(dǎo)致導(dǎo)料槽的內(nèi)壓增大，內(nèi)壓增大的程度跟落煤的高度，以及落煤管和輸送機(jī)之間的夾角大小相關(guān)；同時(shí)導(dǎo)料槽內(nèi)的容積較小，導(dǎo)致槽內(nèi)的壓力迅速增加，在誘導(dǎo)風(fēng)作用下大量的粉塵由導(dǎo)料槽密封不嚴(yán)的位置向外噴散[2]。

2 輸煤系統(tǒng)的防塵優(yōu)化設(shè)計(jì)

在實(shí)際施工作業(yè)時(shí)，輸煤處理系統(tǒng)常見的防塵方案包括電除塵及負(fù)壓式和布袋式除塵。通過電廠的實(shí)際運(yùn)行情況可知，以上除塵辦法投資成本高、維修量大，在運(yùn)行一段時(shí)間后，在環(huán)境濕度較大的情況下粉塵容易吸附在布袋或電極板的上面，不易清除，故而被電廠擱置。本文從預(yù)防出發(fā)，以科學(xué)治理為原則，對(duì)輸煤設(shè)備及導(dǎo)料槽等相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，以達(dá)到有效減少粉塵的目的。

2.1 皮帶機(jī)的優(yōu)化配置

1）皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)滾筒、改向滾筒、增面滾筒等用彩鋼板封閉，安裝檢查門，引風(fēng)管接入對(duì)應(yīng)除塵器吸風(fēng)管。原有除塵器吸風(fēng)管在導(dǎo)料槽內(nèi)入口加裝擋板，把一部分風(fēng)量分配到驅(qū)動(dòng)裝置滾筒處。

2）煤倉間犁煤器料斗底部往下延伸。犁煤卸料時(shí)，攜塵氣流在料斗周圍形成渦流，消耗能量，粉塵逐漸沉降，氣流從料斗上翻的概率小。上部加裝交叉軟橡皮，以阻擋少量上翻的氣流。

3）在頭部滾筒與增面滾筒之間，加裝兩級(jí)自制聚氨酯清掃器清掃皮帶工作面煤面。清掃器支架及預(yù)壓彈簧采用現(xiàn)有頭部二道清掃器支架，并在清掃器前方安裝濕潤(rùn)兼具沖洗功能的小流量噴嘴，起清洗濕潤(rùn)皮帶、潤(rùn)滑清掃器刮片的作用。在下部安裝水箱，污水就近排入地溝。

通過對(duì)驅(qū)動(dòng)滾筒、改向滾筒、增面滾筒、拉緊滾筒、皮帶機(jī)伸縮裝置的封閉、除塵設(shè)施合理配備、除塵系統(tǒng)科學(xué)運(yùn)行，使得現(xiàn)有的皮帶粉塵治理系統(tǒng)能夠很好地適應(yīng)來煤狀況[3-4]。

2.2 導(dǎo)料槽的具體結(jié)構(gòu)

導(dǎo)料槽被裝置于皮帶機(jī)末端的落料點(diǎn)，起到防止煤塊撒落的作用，同時(shí)可將煤塊在膠帶的中心快速進(jìn)行堆積。需要導(dǎo)料槽具備充分的斷面及高度，導(dǎo)料槽的設(shè)計(jì)構(gòu)成主要分為長(zhǎng)度、密封及截面等形式，如果煤流的落差高于4 m，選用普通導(dǎo)料槽則無法控制住由誘導(dǎo)風(fēng)帶動(dòng)煤流而形成的大量粉塵[5]。

1）新型防偏密閉導(dǎo)料槽構(gòu)成。如果煤流形成的落差較大，需以普通矩形的導(dǎo)料槽為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)制造新型的防偏密閉導(dǎo)料槽，具體結(jié)構(gòu)如下頁圖1 所示。圖1迷宮式的拱形截面擋煤皮防偏密閉導(dǎo)料槽，可達(dá)到有效減少粉塵污染的作用，其優(yōu)勢(shì)在于擴(kuò)大容積、降低風(fēng)壓、水及煤粉不容易在拱形的頂端存積、易于現(xiàn)場(chǎng)的沖洗。

圖1 新型防騙密封導(dǎo)料槽

2）在對(duì)導(dǎo)料槽長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)輸送機(jī)的帶寬和速度，以及落煤的具體高度進(jìn)行充分考慮。落煤隨著落差增加，其導(dǎo)料槽中煤粉的速度也會(huì)增加，合理加大導(dǎo)料槽長(zhǎng)度可以有效減少槽內(nèi)的壓力，使槽內(nèi)的煤粉速度降低，槽內(nèi)的煤粉就會(huì)自然降落，從而降低外噴的煤粉量[6]。

2.3 噴水式水霧的除塵處理

噴水除塵水霧系統(tǒng)的構(gòu)成包括閥門、噴嘴、管道、控制功能等，是通過高速的水霧運(yùn)動(dòng)同含塵的擴(kuò)散形式運(yùn)動(dòng)氣體相互碰撞，水滴吸附塵粒不斷聚集后逐漸降落，而原煤的表層上由于含水量的增加，不再有粉塵飄散，以實(shí)現(xiàn)除塵的理想效果。試驗(yàn)證明，在熱風(fēng)輸粉處理系統(tǒng)中，原煤每新增1%的水分，就會(huì)使鍋爐無煙煤燃燒的熱效率降低0.03%～0.04%，若在貧煤與煙煤燃燒時(shí)，熱效率會(huì)降低0.025%～0.040%；在直吹式的制粉處理系統(tǒng)中，原煤每新增1%的水分，就會(huì)使鍋爐的熱效率上升0.05%。如果原煤的含水率達(dá)到8%～10%時(shí)，就會(huì)有效降低轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)煤所產(chǎn)生的粉塵量。如果原煤的含水率增加到12%時(shí)，就基本不會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵了。實(shí)踐證明，采用噴水式水霧處理除塵是一種效率高、投資少、維護(hù)簡(jiǎn)單的有效方法，不會(huì)對(duì)鍋爐燃燒熱效率造成影響[7]。以下是這種降塵方法在設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的事項(xiàng)：

1）噴嘴產(chǎn)生霧化的效果同其安裝的高度、出水的壓力、構(gòu)成的方式等密切相關(guān)。實(shí)踐證明，噴嘴安裝的理想位置是噴水扇面覆蓋皮帶寬度90%；最好將噴嘴水壓掌控在0.25～0.40 MPa，以確保霧化的最佳效果。

2）將皮帶機(jī)與控制系統(tǒng)裝置有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)的噴水自動(dòng)控制，即有煤的時(shí)候自動(dòng)噴水，沒有煤的時(shí)候停止噴水，節(jié)約用水。

3）避免堵塞噴嘴。由于煤在運(yùn)輸時(shí)含水量較大，降塵處理系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間沒有使用，造成噴嘴中進(jìn)入粉塵，使噴嘴被堵塞。需要工作人員對(duì)降塵噴霧處理裝置進(jìn)行定時(shí)開啟，以避免堵塞噴嘴。

3 結(jié)語

加強(qiáng)燃煤輸送系統(tǒng)的粉塵防污處理是電廠排污和節(jié)能綜合性治理的核心問題，是構(gòu)建節(jié)能、綠色產(chǎn)業(yè)的必要條件。本文從燃煤運(yùn)輸系統(tǒng)中粉塵產(chǎn)生整個(gè)過程到實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)有效控制的方法措施進(jìn)行了分析研究，通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化、對(duì)設(shè)備進(jìn)行合理配置，使電廠的運(yùn)行生產(chǎn)更安全、更環(huán)保、更高效。