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【摘要】本文分析了电厂输煤系统粉尘产生的原因和危害、传统除尘技术以及新型除尘技术，并进行了效益分析，以供参考。
【关键词】输煤；粉尘；危害；成因；除尘；技术
中图分类号：F407文献标识码： A
一、前言
粉尘在火力发电厂燃煤输送作业中会给周围环境造成很大影响，不利于安全生产，更影响到职工的身心健康。加强粉尘治理是电厂安全生产的重要任务。
二、粉尘的概念
生产性粉尘(productivedust)是指在生产中形成的，并能长时间漂浮在空气中的固体微粒。在测定粉尘性能方面，将粉尘分为总粉尘、呼吸性粉尘。火力发电厂内运煤系统中的污染物主要是指生产性粉尘，即煤尘。
1、總粉尘:简称总尘，是指能够进入鼻、咽和喉、胸腔支气管、细支气管和肺泡即整个呼吸道的粉尘。
2、呼吸性粉尘:简称呼尘，是指粉尘颗粒的空气动力学直径均小于7．07μm且空气动力学直径5μm粒子的采样效率为50%，按呼吸性粉尘标准测定方法所采集的可进入肺泡的粉尘粒子。
3、呼尘浓度与总尘浓度的关系。根据初步研究的结果，呼吸性粉尘浓度与总粉尘浓度的比值为1∶(4．6～4．8)。
4、粉尘对人体的危害见表1。
表1粉尘对人体的危害表
三、输煤系统产生粉尘的主要原因分析
1、传统的落煤管结构设计遵循的是“料磨料”的指导思想，从头部落煤管到输煤导料槽设计，通过“料磨料”设计减少对设备的磨损，物料运行过程中多次发生撞击，使物料分散造成物料间冲击挤压，造成大量的粉尘扬起。
（1）头部落煤管的通用化设计不能满足不同带速、不同皮带倾角物料抛出角度的要求，在头部落煤管内形成冲击和粉尘的产生，格栅导流板使扬尘现象加剧；
（2）落煤管设计有很多拐角，在拐角处物料之间冲击和挤压严重，散装物料中间包含的空气发生膨胀带起大量的粉尘；
（3）缓冲锁气器在落煤过程中起到一定的缓冲效果，减少物料对皮带冲击但由于物料过于分散，因强烈的冲击引起大量的粉尘，还有由于维护工作量大，很多电厂都拆掉了，导致输煤系统粉尘含量增加。
2、物料高速下落产生的强烈诱导风是粉尘产生的主要原因，导料槽内水平诱导风速大会降低除尘器的效率。诱导风进入导料槽后受空间的限制，导料槽内风速高达7~15米/秒，高速运动携带的大量粉尘，负压除尘器无法吸取彻底（负压除尘要求理想风速在3米/秒以下），粉尘从导料槽出口吹出。
3、导料槽密封性能差，粉尘在诱导风产生的正压作用下，向导料槽四周扩散，粉尘通过导料槽后端、左右两侧溢出，造成现场出现大量的粉尘。
4、落煤管内高速下落的物料冲击落料点两侧的导料槽以及防溢裙板，造成导料槽损坏和防溢裙板的频繁破坏，也会造成大量的粉尘溢出。
5、碎煤机在转动时，转子环锤及环臂就相当于一个风叶片，会产生诱导风，碎煤后的原煤落下级皮带段后，会产生大量的粉尘。原煤进入环式碎煤机被破碎，颗粒变小(30mm)，表面积会增大，颗粒间隙也随之增大，密度下降，表面水分减少，就会产生粉尘。
四、输煤系统中的主要除尘方式
现如今，在火电输煤系统中主要采用湿式、袋式和静电设备进行必要的除尘工作，其中湿式除尘器的结构比较简单，占地的面积比较小，初步投资量也不会很高，但实际施工过程中会造成电能的大量消耗，使得具体设备的运行费用过高，不具备一定的经济效益要求，同时只能进行一定范围的收灰处理，导致造成的泥浆难以做到系统的清理，后期的污染状况相对更加严重，整体的维护管理效率低下;袋式除尘方式在细微粉尘清理上有着一定的积极作用，对不同粉尘有着较高的适应能力，可以进行物料的干式回收，避免造成泥浆后的清理任务的堆积，节省繁琐的清理任务管理，实现一定范围的清洁效果，但由于高温滤料会造成具体成本投入量的增加，处理粘结性较高的粉尘时易造成滤袋的严重堵塞，使得换袋的频率较高，造成设备压力损失值过高，相关的电能损耗也增加到了一定的程度;而静电除尘本体存在的阻力值相对较小，电能消耗值也比较合理，运行投入费用也可以接受，对于内部温度较高的气体也可以实现较高质量的处理，但内部的粉尘电阻需要满足一定的要求，必要的钢材消耗量过大，安装精度也有着较高的指标，会导致输煤系统安装和维护成本增加，不利于整体工业的全面进展，严重影响整体工作质量的全面实现，因此需要根据必要的投资水平以及实际运行的效果进行综合因素的对比、融合，确保一定经济指标的合理实现。通过一定的分析得知，布袋和湿式除尘设备在初步的投资水平较低，但涉及的电能损耗量较大，长期使用势必造成费用的急剧增加，具体设备的维护管理工作比较繁琐、而高压静电除尘设备虽然在初期投入使用时会造成投资水平较大的现象，但实际运行中的能耗量小，能够实现一定自动化的管理，减少人员管理工作的堆积，保证设备的长期稳定使用效果，节省不必要的资金投入，因此可以在电厂中得到广泛的认同和应用。
五、复合式无动力除尘器
1、基本原理
该系统根据空气动力学原理，主要采用隔离（全封闭）、灭尘（喷雾）以及无动力除尘等措施来降低粉尘污染。
（1）采用皮带尾部全封闭的办法将粉尘限制在一定的区域（皮带和导料槽）内，提高降尘效率，防止粉尘外溢；为了组织粉尘在皮带量测外溢，应当改变以往输煤皮带敞开的结构形式以使得输煤皮带两侧能够平直运行，因此，导料槽采用了滑板式（无侧滚）全密封结构，并将滑动密封装置安装在了导料槽底部与运动皮带之间。为了使得挡尘帘能够吸附以及隔阻雾化作用下飞溅的粉尘，使得粉尘抖落在皮带上，因此，在导料槽出口以及导料槽中安装了多级具有挡尘作用的软帘从而实现了新型导料槽抑尘的全封闭作用。
（2）利用煤质落料点落差产生的上下气压变化，形成粉尘气流循环系统，达到无动力除尘；当燃煤自上而下落料时，在煤流导流管和封闭导料槽内就会产生大量的冲击粉尘气流。燃煤下落时根据空气动力学原理，粉尘气流和燃煤分流运行，因此，正压粉尘气流通过降尘室连通返回落煤管上部补充上部负压气源，从而粉尘气流在抑制、缓解以及捕集装置系统和煤流管内来复式循环降尘处理。
（3）采用微量喷雾在很小的区域内进行灭尘，提高灭尘效率，彻底解决粉尘污染问题。物料探测器在煤流的作用下通过微动开关将信号传递至智能控制器，控制雾化系统实现水雾覆盖，最后使浮尘降落在物料上，传送到下一段皮带，实现了空气粉尘的闭路循环，同时，控制燃煤中的水分以及水源消耗，达到平衡需要，既满足燃煤内部水分要求，又降低了粉尘污染。
（4）落煤管内壁增加高分子耐磨滑板，减少燃煤在筒壁的停留，特别是燃煤中水分较大时，有效地防止落煤筒积煤、堵煤现象的发生，保证系统稳定运行。
2、效益分析
（1）与传统的敞开式导料槽相比，复合式无动力除尘器的经济效益和社会效益都十分可观。如果按照运行三年为一个更换周期的话，更换材料损失、老式托辊、以及人工清理费用大约为更好新型倒料槽滑板费用的两倍（实际运行周期大约为五年）。同时，生产现场文明卫生工作得到了很大改善，职工工作环境、设备运行环境达到或者优于国家生产现场粉尘污染标准，确保了设备的安全、稳定运行。
（2）电能损耗：复合式无动力除尘器用电功率接近于零，耗电量可忽略不计。
（3）输煤系统除尘改造完毕后，在设备维护方面，现场清扫工作量以及清扫人员可大幅度减少。同时，设备运行环境得到了很大改善，设备运行故障率大大降低，确保了设备的连续运行。
六、新型输煤防尘系统
1、工作原理
一般來讲，输煤系统防尘器在应用的过程中，应当能够实现3个最基本的功能。
（1）降低粉尘的浓度，使得排放的粉尘能够满足国家规定的标准。
（2）有效降低系统运行过程中的阻力，以便降低能耗。
（3）在封闭的环境下，拥有足够的风量处理能力，以便使得处于封闭环境下的输煤系统内部可以达到一定的负压，从而有效的防治系统内部粉尘的外泄。我国过去沿用的输煤系统设计，往往无法保证除尘器在实际运行过程中的风量达到或者超过系统内负压所需的风量，这也是造成工作场所粉尘污染较为严重的一个重要原因。新的除尘系统的通过采用高效湍流湿式除尘器，采用填料设计，正大气、液、固的三相接触，通过限位装置很好的解决了这一问题。其工作原理是：以除尘器的下端作为入口，使得粉尘经集尘罩和风道进入除尘塔，通过特殊的气流分流设计和喷液体，使得粉尘和液体面进行接触，通过多层单元格设计，将填充料进行均匀分布，于每个单元格上设置限位装置，使得填料在筛板上进行旋转和碰撞，及时更新液体填料面上的薄膜，从而有效的提高气体、液体和固体接触的面积和时间进而起到提升除尘效果的目的。除尘后的气体通过除雾装置脱水后经由风机排放到室外，除尘器的启动和停止以及淋水的供给全部实现了自动化，并且系统能够根据粉尘的在线监测值实现控制启动和停止。在风机的入口处设计有风量调节板，便于风量的控制。
2、效益分析
新型除尘系统的应用很好的满足了国家各项规定的要求，使得平均粉尘浓度降低到了3.5mg/m。室外排放浓度为23mg/m，满足电力标准，除尘效率为99.04%，除尘效率较高，且系统在运行过程中操作较为简便、故障率较低，能耗量也比较小。
七、结束语
综上所述，通过各种新型除尘技术的应用能够有效治理粉尘，促进电厂的安全生产。
参考文献
[1]王成福.工业微细粉尘的危害与有效捕集研究[J].科技通报，2013（01）
[2]贾惠艳，马云东．选煤厂输煤系统转载点粉尘产出控制技术［J］．环境污染与防治，2007(10)
[3]王立博．供热公司输煤系统煤尘综合治理［J］．煤炭技术，2009(8)
【关键词】输煤；粉尘；危害；成因；除尘；技术
中图分类号：F407文献标识码： A
一、前言
粉尘在火力发电厂燃煤输送作业中会给周围环境造成很大影响，不利于安全生产，更影响到职工的身心健康。加强粉尘治理是电厂安全生产的重要任务。
二、粉尘的概念
生产性粉尘(productivedust)是指在生产中形成的，并能长时间漂浮在空气中的固体微粒。在测定粉尘性能方面，将粉尘分为总粉尘、呼吸性粉尘。火力发电厂内运煤系统中的污染物主要是指生产性粉尘，即煤尘。
1、總粉尘:简称总尘，是指能够进入鼻、咽和喉、胸腔支气管、细支气管和肺泡即整个呼吸道的粉尘。
2、呼吸性粉尘:简称呼尘，是指粉尘颗粒的空气动力学直径均小于7．07μm且空气动力学直径5μm粒子的采样效率为50%，按呼吸性粉尘标准测定方法所采集的可进入肺泡的粉尘粒子。
3、呼尘浓度与总尘浓度的关系。根据初步研究的结果，呼吸性粉尘浓度与总粉尘浓度的比值为1∶(4．6～4．8)。
4、粉尘对人体的危害见表1。
表1粉尘对人体的危害表
三、输煤系统产生粉尘的主要原因分析
1、传统的落煤管结构设计遵循的是“料磨料”的指导思想，从头部落煤管到输煤导料槽设计，通过“料磨料”设计减少对设备的磨损，物料运行过程中多次发生撞击，使物料分散造成物料间冲击挤压，造成大量的粉尘扬起。
（1）头部落煤管的通用化设计不能满足不同带速、不同皮带倾角物料抛出角度的要求，在头部落煤管内形成冲击和粉尘的产生，格栅导流板使扬尘现象加剧；
（2）落煤管设计有很多拐角，在拐角处物料之间冲击和挤压严重，散装物料中间包含的空气发生膨胀带起大量的粉尘；
（3）缓冲锁气器在落煤过程中起到一定的缓冲效果，减少物料对皮带冲击但由于物料过于分散，因强烈的冲击引起大量的粉尘，还有由于维护工作量大，很多电厂都拆掉了，导致输煤系统粉尘含量增加。
2、物料高速下落产生的强烈诱导风是粉尘产生的主要原因，导料槽内水平诱导风速大会降低除尘器的效率。诱导风进入导料槽后受空间的限制，导料槽内风速高达7~15米/秒，高速运动携带的大量粉尘，负压除尘器无法吸取彻底（负压除尘要求理想风速在3米/秒以下），粉尘从导料槽出口吹出。
3、导料槽密封性能差，粉尘在诱导风产生的正压作用下，向导料槽四周扩散，粉尘通过导料槽后端、左右两侧溢出，造成现场出现大量的粉尘。
4、落煤管内高速下落的物料冲击落料点两侧的导料槽以及防溢裙板，造成导料槽损坏和防溢裙板的频繁破坏，也会造成大量的粉尘溢出。
5、碎煤机在转动时，转子环锤及环臂就相当于一个风叶片，会产生诱导风，碎煤后的原煤落下级皮带段后，会产生大量的粉尘。原煤进入环式碎煤机被破碎，颗粒变小(30mm)，表面积会增大，颗粒间隙也随之增大，密度下降，表面水分减少，就会产生粉尘。
四、输煤系统中的主要除尘方式
现如今，在火电输煤系统中主要采用湿式、袋式和静电设备进行必要的除尘工作，其中湿式除尘器的结构比较简单，占地的面积比较小，初步投资量也不会很高，但实际施工过程中会造成电能的大量消耗，使得具体设备的运行费用过高，不具备一定的经济效益要求，同时只能进行一定范围的收灰处理，导致造成的泥浆难以做到系统的清理，后期的污染状况相对更加严重，整体的维护管理效率低下;袋式除尘方式在细微粉尘清理上有着一定的积极作用，对不同粉尘有着较高的适应能力，可以进行物料的干式回收，避免造成泥浆后的清理任务的堆积，节省繁琐的清理任务管理，实现一定范围的清洁效果，但由于高温滤料会造成具体成本投入量的增加，处理粘结性较高的粉尘时易造成滤袋的严重堵塞，使得换袋的频率较高，造成设备压力损失值过高，相关的电能损耗也增加到了一定的程度;而静电除尘本体存在的阻力值相对较小，电能消耗值也比较合理，运行投入费用也可以接受，对于内部温度较高的气体也可以实现较高质量的处理，但内部的粉尘电阻需要满足一定的要求，必要的钢材消耗量过大，安装精度也有着较高的指标，会导致输煤系统安装和维护成本增加，不利于整体工业的全面进展，严重影响整体工作质量的全面实现，因此需要根据必要的投资水平以及实际运行的效果进行综合因素的对比、融合，确保一定经济指标的合理实现。通过一定的分析得知，布袋和湿式除尘设备在初步的投资水平较低，但涉及的电能损耗量较大，长期使用势必造成费用的急剧增加，具体设备的维护管理工作比较繁琐、而高压静电除尘设备虽然在初期投入使用时会造成投资水平较大的现象，但实际运行中的能耗量小，能够实现一定自动化的管理，减少人员管理工作的堆积，保证设备的长期稳定使用效果，节省不必要的资金投入，因此可以在电厂中得到广泛的认同和应用。
五、复合式无动力除尘器
1、基本原理
该系统根据空气动力学原理，主要采用隔离（全封闭）、灭尘（喷雾）以及无动力除尘等措施来降低粉尘污染。
（1）采用皮带尾部全封闭的办法将粉尘限制在一定的区域（皮带和导料槽）内，提高降尘效率，防止粉尘外溢；为了组织粉尘在皮带量测外溢，应当改变以往输煤皮带敞开的结构形式以使得输煤皮带两侧能够平直运行，因此，导料槽采用了滑板式（无侧滚）全密封结构，并将滑动密封装置安装在了导料槽底部与运动皮带之间。为了使得挡尘帘能够吸附以及隔阻雾化作用下飞溅的粉尘，使得粉尘抖落在皮带上，因此，在导料槽出口以及导料槽中安装了多级具有挡尘作用的软帘从而实现了新型导料槽抑尘的全封闭作用。
（2）利用煤质落料点落差产生的上下气压变化，形成粉尘气流循环系统，达到无动力除尘；当燃煤自上而下落料时，在煤流导流管和封闭导料槽内就会产生大量的冲击粉尘气流。燃煤下落时根据空气动力学原理，粉尘气流和燃煤分流运行，因此，正压粉尘气流通过降尘室连通返回落煤管上部补充上部负压气源，从而粉尘气流在抑制、缓解以及捕集装置系统和煤流管内来复式循环降尘处理。
（3）采用微量喷雾在很小的区域内进行灭尘，提高灭尘效率，彻底解决粉尘污染问题。物料探测器在煤流的作用下通过微动开关将信号传递至智能控制器，控制雾化系统实现水雾覆盖，最后使浮尘降落在物料上，传送到下一段皮带，实现了空气粉尘的闭路循环，同时，控制燃煤中的水分以及水源消耗，达到平衡需要，既满足燃煤内部水分要求，又降低了粉尘污染。
（4）落煤管内壁增加高分子耐磨滑板，减少燃煤在筒壁的停留，特别是燃煤中水分较大时，有效地防止落煤筒积煤、堵煤现象的发生，保证系统稳定运行。
2、效益分析
（1）与传统的敞开式导料槽相比，复合式无动力除尘器的经济效益和社会效益都十分可观。如果按照运行三年为一个更换周期的话，更换材料损失、老式托辊、以及人工清理费用大约为更好新型倒料槽滑板费用的两倍（实际运行周期大约为五年）。同时，生产现场文明卫生工作得到了很大改善，职工工作环境、设备运行环境达到或者优于国家生产现场粉尘污染标准，确保了设备的安全、稳定运行。
（2）电能损耗：复合式无动力除尘器用电功率接近于零，耗电量可忽略不计。
（3）输煤系统除尘改造完毕后，在设备维护方面，现场清扫工作量以及清扫人员可大幅度减少。同时，设备运行环境得到了很大改善，设备运行故障率大大降低，确保了设备的连续运行。
六、新型输煤防尘系统
1、工作原理
一般來讲，输煤系统防尘器在应用的过程中，应当能够实现3个最基本的功能。
（1）降低粉尘的浓度，使得排放的粉尘能够满足国家规定的标准。
（2）有效降低系统运行过程中的阻力，以便降低能耗。
（3）在封闭的环境下，拥有足够的风量处理能力，以便使得处于封闭环境下的输煤系统内部可以达到一定的负压，从而有效的防治系统内部粉尘的外泄。我国过去沿用的输煤系统设计，往往无法保证除尘器在实际运行过程中的风量达到或者超过系统内负压所需的风量，这也是造成工作场所粉尘污染较为严重的一个重要原因。新的除尘系统的通过采用高效湍流湿式除尘器，采用填料设计，正大气、液、固的三相接触，通过限位装置很好的解决了这一问题。其工作原理是：以除尘器的下端作为入口，使得粉尘经集尘罩和风道进入除尘塔，通过特殊的气流分流设计和喷液体，使得粉尘和液体面进行接触，通过多层单元格设计，将填充料进行均匀分布，于每个单元格上设置限位装置，使得填料在筛板上进行旋转和碰撞，及时更新液体填料面上的薄膜，从而有效的提高气体、液体和固体接触的面积和时间进而起到提升除尘效果的目的。除尘后的气体通过除雾装置脱水后经由风机排放到室外，除尘器的启动和停止以及淋水的供给全部实现了自动化，并且系统能够根据粉尘的在线监测值实现控制启动和停止。在风机的入口处设计有风量调节板，便于风量的控制。
2、效益分析
新型除尘系统的应用很好的满足了国家各项规定的要求，使得平均粉尘浓度降低到了3.5mg/m。室外排放浓度为23mg/m，满足电力标准，除尘效率为99.04%，除尘效率较高，且系统在运行过程中操作较为简便、故障率较低，能耗量也比较小。
七、结束语
综上所述，通过各种新型除尘技术的应用能够有效治理粉尘，促进电厂的安全生产。
参考文献
[1]王成福.工业微细粉尘的危害与有效捕集研究[J].科技通报，2013（01）
[2]贾惠艳，马云东．选煤厂输煤系统转载点粉尘产出控制技术［J］．环境污染与防治，2007(10)
[3]王立博．供热公司输煤系统煤尘综合治理［J］．煤炭技术，2009(8)