淺談鍋爐輸煤系統(tǒng)粉塵超標(biāo)的治理
摘要：本文針對(duì)梅縣電廠2×135MW 循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組輸煤系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)粉塵大的問題，分析了粉塵超標(biāo)的危害及原因，并有針對(duì)性地進(jìn)行改進(jìn)治理，得到較好效果，對(duì)存在同類問題的電廠輸煤系統(tǒng)的改造有一定的借鑒。
關(guān)鍵詞：輸煤系統(tǒng),粉塵,原因,治理
0 引言
梅縣電廠2×135MW 機(jī)組為循環(huán)流化床鍋爐（CFB）機(jī)組，輸煤系統(tǒng)自投產(chǎn)以來，由于線長、點(diǎn)多、落差大等原因，直接造成原煤在輸送過程中煤塵擴(kuò)散比較大。經(jīng)現(xiàn)場檢測，煤炭輸送過程中，煤粉擴(kuò)散比較嚴(yán)重的地方絕大數(shù)集中在落煤點(diǎn)（特別是在各落煤管導(dǎo)煤槽出口），振動(dòng)格篩位置，3 號(hào)站A、B 皮帶機(jī)頭部落煤口，各犁煤器落煤口處等地方，經(jīng)梅州市疾病預(yù)防控制中心對(duì)以上各處進(jìn)行檢測，測得粉塵濃度在57mg/m3 以上，對(duì)照2mg/m3 國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GBZ1－ 2002、GBZ2－2002），嚴(yán)重超標(biāo)。為解決這一問題，電廠的技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行了深入的檢查治理，最終解決了粉塵超標(biāo)的問題。
1 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一個(gè)問題，輸煤系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的粉塵不僅造成環(huán)境污染，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發(fā)生火災(zāi)事故，更為嚴(yán)重的是粉塵被人吸入體內(nèi)后深入肺泡粘附在肺葉上，使人患上職業(yè)病，危害了職工的身體健康。因此，對(duì)輸煤系統(tǒng)粉塵污染問題進(jìn)行治理就成為確保輸煤安全運(yùn)行的關(guān)鍵任務(wù)。
2 輸煤系統(tǒng)流程概況
電廠輸煤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖：
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注：A、B 粗碎機(jī)內(nèi)的錘頭、篩板現(xiàn)已拆除。
3 原因分析及治理方法
輸煤系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著原煤的輸送、轉(zhuǎn)運(yùn)等過程，其粉塵來源主要是由于煤流從上一級(jí)設(shè)備至本級(jí)皮帶的落差大造成煤粉揚(yáng)塵；另外皮帶機(jī)運(yùn)行中，由于高速波動(dòng)造成二次揚(yáng)塵。粉塵飛揚(yáng)最嚴(yán)重的地點(diǎn)是輸煤系統(tǒng)落煤管導(dǎo)煤槽出口以及煤倉間犁煤器落煤口，由于落料沖擊氣流影響，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)合梅縣電廠2×135MW 機(jī)組輸煤系統(tǒng)設(shè)備情況，進(jìn)行粉塵超標(biāo)的原因分析并采取相應(yīng)治理方法。
3.1 落煤管導(dǎo)煤槽處粉塵污染的原因及治理
3.1.1 原因分析①根據(jù)現(xiàn)場技術(shù)統(tǒng)計(jì)，原安裝的導(dǎo)煤槽設(shè)計(jì)不合理，采用多節(jié)拼裝而成，節(jié)縫間隙在1mm 至5mm 之間。上煤時(shí)，原煤約以5m/s 的速度直落皮帶膠面上，經(jīng)皮帶承載，垂直變向以 2m/s 的速度輸送。其間原煤由于高速?zèng)_擊、轉(zhuǎn)向引起大量的煤粉，造成導(dǎo)煤槽內(nèi)氣壓相對(duì)比較高，從而使大量的煤粉塵從節(jié)縫間隙處往外溢。②采用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(yùn)行時(shí)容易出現(xiàn)漏粉現(xiàn)象。
3.1.2 治理方法①將原分節(jié)安裝的導(dǎo)煤槽，改為一節(jié)制，即原每段2m 共五節(jié)改為一節(jié)10m，材料使用不銹鋼板制作。經(jīng)過改造以后，取消了中間節(jié)縫，一般煤粉在封閉導(dǎo)煤槽內(nèi)至少滯留有4s，與改造前直接外溢相比，增加了4s 的沉積時(shí)間，從而在一定程度上減輕了煤塵的污染。②原普通擋煤皮改為迷宮式密封擋煤皮，加強(qiáng)其密封性能，并且不會(huì)因?yàn)槟p或皮帶擅動(dòng)而影響密封。當(dāng)導(dǎo)煤槽受到物料沖擊時(shí)，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(yùn)動(dòng)回流到膠帶中部，對(duì)減低粉塵污染起到很好的作用。
3.2 振動(dòng)格篩處粉塵污染的原因及治理
3.2.1 原因分析本輸煤系統(tǒng)由于場地的限制，其碎煤設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)未裝設(shè)旁路系統(tǒng)，煤濕時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)粗碎機(jī)堵塞，難于清理，影響上煤帶負(fù)荷，故后來進(jìn)行改造，根據(jù)電廠采購的煤粒度相對(duì)較小且均勻的實(shí)際，將粗碎機(jī)的錘頭、篩板拆除，將2 號(hào)站皮帶機(jī)頭的除大塊器拆除改建振動(dòng)格篩代替粗碎機(jī)篩板，以解決堵塞問題。由于不能通過振動(dòng)格篩的大塊物或雜物需清理，故格篩外罩有一面是敞開的，煤流落至格篩時(shí)產(chǎn)生一定的沖擊作用而形成較大的揚(yáng)塵，就從該處向四周擴(kuò)散。
3.2.2 治理方法①在格篩外罩敞開的一面加裝擋塵卷簾，如來煤粒度保證在30mm 以下時(shí)，煤流基本通過格篩，不需人工清理，該擋塵卷簾可放下掛好而使格篩外罩變成密封式；需人工清理格篩時(shí)，亦可將擋塵卷簾收起。②“堵不如疏”，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(duì)現(xiàn)場的除塵風(fēng)量的估算和送風(fēng)距離的測量，在#2 轉(zhuǎn)運(yùn)站外加裝一臺(tái)XDCC- 24- Ⅰ型多管水沖擊式除塵器（電機(jī)功率：30kW；除塵風(fēng)量：24000m3/h）。A、B 振動(dòng)格篩外罩上方各開一個(gè)￠600mm 的圓孔作為引風(fēng)口，通過引風(fēng)管將振動(dòng)格篩處的空氣抽入除塵器聯(lián)箱內(nèi)進(jìn)行凈化。而振動(dòng)格篩外罩內(nèi)外形成負(fù)壓，使該處未沉積下來的煤塵不會(huì)往外溢，揚(yáng)塵問題得到明顯的改善。另引風(fēng)口出口處各自安裝了風(fēng)門，當(dāng)輸煤皮帶運(yùn)行時(shí)，將運(yùn)行皮帶的風(fēng)門開啟，不運(yùn)行的則關(guān)閉，以提高除塵效率。
3.3 3號(hào)站皮帶機(jī)頭部落煤口處粉塵污染的原因及治理
3.3.1 原因分析①環(huán)錘式粗碎機(jī)拆除錘頭和篩板后，在3 號(hào)皮帶至錘擊式細(xì)碎機(jī)之間就形成一長段直通落煤管，錘擊式細(xì)碎機(jī)運(yùn)行時(shí)，特別是空載啟動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)，使機(jī)內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣流流動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)體內(nèi)部的煤粉，形成含塵量較大的空氣，沿直通落煤管從3 號(hào)站皮帶機(jī)頭落煤口涌出，造成3 號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)粉塵彌漫。 ②從3 號(hào)皮帶機(jī)頭部落煤口至4 號(hào)皮帶導(dǎo)煤槽出口，只在粗碎機(jī)層和細(xì)碎機(jī)層各裝有一臺(tái)除塵器，引風(fēng)管分別從4 號(hào)皮帶導(dǎo)煤槽處接至除塵器處，超過20m 的落差，除塵器的風(fēng)量明顯不足，不能有效地將3 號(hào)皮帶機(jī)頭部落煤口的粉塵吸走。
3.3.2 治理方法①在3 號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)加裝一臺(tái)XDCC- 24- Ⅰ型多管水沖擊式除塵器（電機(jī)功率：30kW；除塵風(fēng)量：24000m3/h），并將3 號(hào)站A、B 皮帶機(jī)頭落煤口柵形護(hù)罩改成只帶檢查門的密閉護(hù)罩，上方各開一個(gè)￠600mm 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抽入除塵器聯(lián)箱內(nèi)進(jìn)行凈化。同樣引風(fēng)口出口處也各自安裝了風(fēng)門。②細(xì)碎機(jī)空載啟動(dòng)時(shí)，含塵空氣流量大，除塵器有噴塵的現(xiàn)象，為此在A、B 粗碎機(jī)上方各有一長約1.5m 的直管段，均加裝一塊緩沖鎖氣器，大大減少了細(xì)碎機(jī)室的誘導(dǎo)風(fēng)量上翻，起到明顯的隔風(fēng)效果，提高了除塵效果。
3.4 犁煤器落煤口處粉塵污染的原因及治理
3.4.1 原因分析該輸煤系統(tǒng)共有4 個(gè)原煤倉，其中#1、#2、#3 原煤倉各有4 臺(tái)犁煤器，共8 個(gè)落煤口；#4 原煤倉有2 個(gè)落煤口。當(dāng)煤較干燥時(shí)，其中一個(gè)原煤倉一臺(tái)犁煤器上煤時(shí)，煤流以一定的速度沖向煤倉內(nèi)，產(chǎn)生了較大揚(yáng)塵，將從其他落煤口由內(nèi)向外上翻煤粉，造成煤倉間的粉塵污染。
3.4.2 治理方法為了提高原煤倉的密封性，在原煤倉的落煤口（貼近地面處）各裝一塊緩沖鎖氣器，工作時(shí)將犁煤器連續(xù)卸下的煤先被鎖氣器的擋板截住，當(dāng)煤重達(dá)到一定值克服了重錘塊的壓力時(shí)，壓開鎖氣器的擋板而將煤卸到煤斗內(nèi)，無煤時(shí)鎖氣器擋板自動(dòng)封閉避免煤斗內(nèi)大量粉塵溢出。另外，安裝了緩沖鎖氣器，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(yáng)塵。
3.5 煤源點(diǎn)加裝噴水加濕裝置抑制煤塵的產(chǎn)生來煤的含水量
對(duì)粉塵的大小有決定性作用。當(dāng)水分低于4%時(shí)粉塵較大，不好控制，需要從煤源點(diǎn)進(jìn)行噴水和加濕控制。故在1 號(hào)站皮帶機(jī)頭部各加裝3 個(gè)出水直徑為4mm 的噴水頭，水源取至站內(nèi)的沖洗水母管，水壓保持在0.25MPa 左右，各自的取水管上都裝有一個(gè)球閥，以便于噴水的投停操作。當(dāng)煤中水分較低揚(yáng)塵大時(shí)，投入噴水，可使塵粒黏結(jié)，增大粒徑及重量，進(jìn)而增加沉降速度，或黏附在大塊煤上，減小煤塵飛揚(yáng)。
4 治理效果
通過進(jìn)行上述綜合治理，梅縣電廠2×135MW 機(jī)組輸煤系統(tǒng)粉塵超標(biāo)的問題得到很好的解決，近兩年來，梅州市疾病預(yù)防控制中心每隔半年來廠進(jìn)行一次檢測，檢測數(shù)據(jù)均在2mg/m3 以下，現(xiàn)場達(dá)到國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。粉塵超標(biāo)問題的解決，不僅為電廠文明生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件，更為職工創(chuàng)造了健康的工作氛圍，優(yōu)化了設(shè)備的使用環(huán)境，延長了使用壽命。
參考文獻(xiàn)：
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