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【摘 要】 火电厂输煤系统粉尘的污染一直比较严重,它不但污染环境,而且长期危害着工作人员的身心健康。同时,火电厂输煤系统粉尘治理一直是众所周知的难题,治理效果不佳、并发症多、反复性强。本文对输煤系统作了简要介绍,概述了作业场所粉尘产生的原因,并提出了相应的治理措施以及粉尘治理的效果。
【关键词】 输煤系统;粉尘;治理
引言:
国家规定的室内粉尘排放标准是10毫克每立方米,而电厂燃煤在卸煤、碎煤、转运等环节中产生了大量粉尘,使得落点周围的空气含尘量大于10毫克每立方米。火电厂的燃料进厂后,先后经过翻卸、给煤机械、皮带多段转运、破碎、筛分等步骤进入锅炉原煤仓,由于输煤系统设备运行环境较为恶劣,设备老化、磨损严重,尤其是很多老厂输煤系统设计落后,造成输煤系统粉尘污染,粉尘治理成为各火电厂普遍存在的老大难问题。
一、输煤系统的概述
输煤系统按照功能一般分为:取煤系统、受煤系统、输送系统、卸煤系统及附属设施。其主要特点是设备种类多,有给煤机、翻车机、斗轮堆取料机、皮带输送机、碎煤机、筛煤机、除尘器、皮带秤、三通挡板、取样机等;输煤系统作业线长、设备布设分散、运行方式灵活多变。同时,由于输煤系统设备种类多、流程长,造成输煤系统的转运点、落煤点多,如:卸取煤转运点、皮带机转运点、筛碎设备转运点、采样机落煤点等,成为了产生煤尘的客观条件。
二、粉尘产生的原因和分析
1.翻车机房产生粉尘的原因
翻车机瞬间卸煤量大,落差大,煤尘的产生比较集中,而且翻车机外形尺寸大,考虑到检修、运行等诸多因素,不允许将其完全封闭。因此,使用负压除尘系统除尘非常困难,原有喷淋设备的左右各设有一排喷嘴的配置系统,对粉尘抑制的效果较差。所以,翻车机房是火电厂粉尘污染严重、治理难度较大的重要场所。
2.皮带机产生粉尘的原因
皮带栈桥产生粉尘的主要原因有:皮带抖动扬尘、落煤管落煤扬尘、导料槽密封不严扬尘等,而很多老式皮带机原有喷淋设备不会对皮带抖动及皮带头部落煤产生的粉尘采取相应措施,只是在尾部导料槽装喷嘴进行皮带降尘,忽略了落煤时产生的正压才是粉尘流产生的根本原因,不能从根本上解决导料槽逸尘的问题。
3.碎煤机室产生粉尘的原因
碎煤机室是输煤系统中粉尘污染最为严重的地方。产生粉尘的主要原因是:碎煤机内部转子鼓风量大造成落煤筒及筛碎设备内部正压大,而经过碎煤机的煤块在粉碎过程中会产生大量的粉尘,从而导致导料槽出口及落煤筒密封处大量煤粉外溢,同时又由于筛碎设备运行时产生振动造成的二次扬尘,因此,碎煤机室成为了输煤系统粉尘污染的最主要尘源。
4.斗轮机产生粉尘的原因
目前,大多数火电厂斗轮机没有设置喷淋或喷淋设施长期退备,这是由于斗轮机喷头极易发生堵塞,斗轮机水箱容量小,不能满足长时间大量喷水的要求,且由于大多数煤场都设置了煤场喷淋,因此斗轮机喷淋设施投运的价值不大。因此,本文中暂不考虑斗轮机降尘。
5.煤场产生粉尘的原因
储煤场的粉尘主要是由于刮风而引起的扬尘及斗轮机装卸煤引起的扬尘。煤在储存及转运过程中,粉尘的飞扬使煤流失损耗,根据电力行业相关的数据资料,其损耗量占煤炭总消耗量的0.2%~0.5%。煤场扬尘主要通过建设挡风墙、煤场喷淋的方式降尘,在此讨论的意义不大。
综上,在传统的输煤系统中粉尘产生原因主要有以下几点:原煤本身含有的、以及输送过程中碰撞产生的煤尘,在落料点处发生扬尘;老式落煤筒配置的锁气器不能工作,落煤筒内形成正压很大,导致从落煤筒入口及导料槽出口喷粉;由于托辊组不平、机架变形、皮带松弛等原因,造成皮带运行过程中剧烈颤动,其上粘附的煤尘扬起造成粉尘污染;冲洗水、喷淋水布置不合理或长期退备造成原煤干燥,引起扬尘。而大多数火电厂对输煤产生的粉尘治理,忽略了以防为主,除尘为辅的原则,造成“治标不治本”、“久治不愈”,浪费大量的人力物力,增加了治理成本。
三、粉尘治理的措施
如上所述,火电厂原煤从入厂到進入锅炉前都会产生大量的粉尘,对工作场所以及周围的环境带来不良影响,危害工作人员健康,造成火灾隐患。
笔者通过对输煤系统粉尘治理的实践,提出以下治理思路:
首先分析输煤系统粉尘重灾区,找出系统中粉尘产生的主要原因和因素,根据系统粉尘污染特点制定整改计划。其次,重点对落煤筒及导料槽进行整改。对于无平衡管的旧式导料槽则应当考虑改造导料槽及落煤筒;对不具备全部更换导料槽、落煤筒条件的,则应考虑更换部分设备,尤其是筛碎设备下方的导料槽、落煤筒;对于全面排查锁气器运行状态,尤其是碎煤机后各段皮带锁气器,应保证其灵活可用;全面检查皮带机架、托辊状况,对于变形严重的机架、托辊架予以修复或更换;秉承“粉尘治理水为先”的理念,全面排查喷淋系统、冲洗水系统,优化喷头布局,补充缺失部件。具体治理措施如下:
1.导料槽综合治理
导料槽漏粉是输煤系统粉尘治理中最难根除的问题。对于旧式导料槽,由于皮带运行中的跳动、跑偏以及托辊制造过程中圆周度的偏差,使得导料槽的侧封频繁出现磨损或损坏,难以解决。对于此类问题,笔者建议变更导料槽型式——加装导料槽到落煤管之间的回流管,联通导料槽及上级皮带头部,以便将导料槽正压引导至上级皮带头部,降低导料槽内部正压,从根本上解决导料槽喷粉问题。对于不具备更换导料槽型式的,可以考虑增加导料槽下部缓冲托辊密度、导料槽侧向密封改造为双层隔板或多层隔板型式的措施,用以使含尘风在逸散时经过多处腔室,减小诱导风的扩散量、扩散速度及其携带能力。
除此之外,还应在导料槽内部加装多层细圆柱状高耐磨挡尘帘(每一条挡尘帘φ<5mm,挡尘帘厚度>20mm),并在回流管和挡尘帘之间加装喷淋降尘装置,以达到吸附、阻挡粉尘从导料槽出口逸散的目的。 2.合理控制燃煤加湿,改造喷淋水系统
“粉尘治理水为先”是输煤系统粉尘治理应始终坚持的理念。除了对喷淋系统进行查漏补缺,保证喷头布置合理、工作良好以外,在改造喷淋系统时,还应考虑喷嘴系统压力的稳定,只有稳定的压力才有良好的雾化效果。供水管路尽可能采用耐腐蚀材料,同时应在管路中加装便于拆卸更换的过滤装置,防止管路内的杂质堵塞喷头。喷嘴的数量和喷入角度以能够全面覆盖设备扬尘区域且相邻喷嘴喷雾扩展区域略有交叉为宜;喷头应设置为多层,每一层均有相应的控制阀门,以便在原煤含水量相差较大时,能够控制喷头投运数量,避免原煤过湿造成粘煤、堵煤。
除此之外,需要指出的是:导料槽喷头应当与挡尘帘配套使用,每一层喷头均能将水喷到挡尘帘上面,这样可以在每一条挡尘帘之间形成水膜,提高挡尘帘的密封性,增加挡尘帘吸附煤尘的能力。
3.加装除尘设备
目前,大多数火电厂输煤系统安装的负压除尘器的吸风口都布置在导料槽的上盖板上,通常是在落煤点前布置一个或两个吸风口,通过吸风口形成负压,把聚集在导料槽内的含尘风吸走。经除尘器处理后的清洁空气排放到大气中,分离出来的煤尘进行回收处理。
笔者建议加多吸风管数目,以加大吸风口的截面积;风管应尽可能设计成大坡度、无死区,避免采用水平管段,以防止含尘风中的煤尘沉降堵塞管道。
四、粉尘治理的效果
近年来,由于人们对现代化企业管理的重视和加强,火电厂工作人员采取了一系列的措施进行输煤系统粉尘综合治理。笔者在实际工作中,通过对2×300MW以及4×600MW火电机组输煤系统进行上述改进,使得平均粉尘浓度降低到3.5毫克每立方米,大大改善了输煤系统粉尘污染状况,大大提高了设备可靠性,保障了输煤系统工作人员的身心健康。
五、結束语
综上所述,火电厂输煤专业技术人员应不断强化作业场所劳动环境的综合治理和管理工作力度,摸索行之有效的治理措施,大力推进火电厂输煤系统“6S”文明建设。在投入大量人力和物力的同时,依靠先进的技术和科学的管理,从多角度出发综合治理,对火电厂扬尘部位进行逐点整改,分析其产生原因,找出整改关键点,采用有效措施控制粉尘产生,以达到事半功倍的效果。
参考文献:
[1]刘顺利.火电厂输煤系统粉尘综合治理[J].节能与环保,2008(08).
[2]熊立红.燃料运输设备及系统[M].北京中国电力出版社,2006.
[3]王立立.燃煤电厂输煤皮带转运点的防尘措施[J].中国电力,2005(11).
【关键词】 输煤系统;粉尘;治理
引言:
国家规定的室内粉尘排放标准是10毫克每立方米,而电厂燃煤在卸煤、碎煤、转运等环节中产生了大量粉尘,使得落点周围的空气含尘量大于10毫克每立方米。火电厂的燃料进厂后,先后经过翻卸、给煤机械、皮带多段转运、破碎、筛分等步骤进入锅炉原煤仓,由于输煤系统设备运行环境较为恶劣,设备老化、磨损严重,尤其是很多老厂输煤系统设计落后,造成输煤系统粉尘污染,粉尘治理成为各火电厂普遍存在的老大难问题。
一、输煤系统的概述
输煤系统按照功能一般分为:取煤系统、受煤系统、输送系统、卸煤系统及附属设施。其主要特点是设备种类多,有给煤机、翻车机、斗轮堆取料机、皮带输送机、碎煤机、筛煤机、除尘器、皮带秤、三通挡板、取样机等;输煤系统作业线长、设备布设分散、运行方式灵活多变。同时,由于输煤系统设备种类多、流程长,造成输煤系统的转运点、落煤点多,如:卸取煤转运点、皮带机转运点、筛碎设备转运点、采样机落煤点等,成为了产生煤尘的客观条件。
二、粉尘产生的原因和分析
1.翻车机房产生粉尘的原因
翻车机瞬间卸煤量大,落差大,煤尘的产生比较集中,而且翻车机外形尺寸大,考虑到检修、运行等诸多因素,不允许将其完全封闭。因此,使用负压除尘系统除尘非常困难,原有喷淋设备的左右各设有一排喷嘴的配置系统,对粉尘抑制的效果较差。所以,翻车机房是火电厂粉尘污染严重、治理难度较大的重要场所。
2.皮带机产生粉尘的原因
皮带栈桥产生粉尘的主要原因有:皮带抖动扬尘、落煤管落煤扬尘、导料槽密封不严扬尘等,而很多老式皮带机原有喷淋设备不会对皮带抖动及皮带头部落煤产生的粉尘采取相应措施,只是在尾部导料槽装喷嘴进行皮带降尘,忽略了落煤时产生的正压才是粉尘流产生的根本原因,不能从根本上解决导料槽逸尘的问题。
3.碎煤机室产生粉尘的原因
碎煤机室是输煤系统中粉尘污染最为严重的地方。产生粉尘的主要原因是:碎煤机内部转子鼓风量大造成落煤筒及筛碎设备内部正压大,而经过碎煤机的煤块在粉碎过程中会产生大量的粉尘,从而导致导料槽出口及落煤筒密封处大量煤粉外溢,同时又由于筛碎设备运行时产生振动造成的二次扬尘,因此,碎煤机室成为了输煤系统粉尘污染的最主要尘源。
4.斗轮机产生粉尘的原因
目前,大多数火电厂斗轮机没有设置喷淋或喷淋设施长期退备,这是由于斗轮机喷头极易发生堵塞,斗轮机水箱容量小,不能满足长时间大量喷水的要求,且由于大多数煤场都设置了煤场喷淋,因此斗轮机喷淋设施投运的价值不大。因此,本文中暂不考虑斗轮机降尘。
5.煤场产生粉尘的原因
储煤场的粉尘主要是由于刮风而引起的扬尘及斗轮机装卸煤引起的扬尘。煤在储存及转运过程中,粉尘的飞扬使煤流失损耗,根据电力行业相关的数据资料,其损耗量占煤炭总消耗量的0.2%~0.5%。煤场扬尘主要通过建设挡风墙、煤场喷淋的方式降尘,在此讨论的意义不大。
综上,在传统的输煤系统中粉尘产生原因主要有以下几点:原煤本身含有的、以及输送过程中碰撞产生的煤尘,在落料点处发生扬尘;老式落煤筒配置的锁气器不能工作,落煤筒内形成正压很大,导致从落煤筒入口及导料槽出口喷粉;由于托辊组不平、机架变形、皮带松弛等原因,造成皮带运行过程中剧烈颤动,其上粘附的煤尘扬起造成粉尘污染;冲洗水、喷淋水布置不合理或长期退备造成原煤干燥,引起扬尘。而大多数火电厂对输煤产生的粉尘治理,忽略了以防为主,除尘为辅的原则,造成“治标不治本”、“久治不愈”,浪费大量的人力物力,增加了治理成本。
三、粉尘治理的措施
如上所述,火电厂原煤从入厂到進入锅炉前都会产生大量的粉尘,对工作场所以及周围的环境带来不良影响,危害工作人员健康,造成火灾隐患。
笔者通过对输煤系统粉尘治理的实践,提出以下治理思路:
首先分析输煤系统粉尘重灾区,找出系统中粉尘产生的主要原因和因素,根据系统粉尘污染特点制定整改计划。其次,重点对落煤筒及导料槽进行整改。对于无平衡管的旧式导料槽则应当考虑改造导料槽及落煤筒;对不具备全部更换导料槽、落煤筒条件的,则应考虑更换部分设备,尤其是筛碎设备下方的导料槽、落煤筒;对于全面排查锁气器运行状态,尤其是碎煤机后各段皮带锁气器,应保证其灵活可用;全面检查皮带机架、托辊状况,对于变形严重的机架、托辊架予以修复或更换;秉承“粉尘治理水为先”的理念,全面排查喷淋系统、冲洗水系统,优化喷头布局,补充缺失部件。具体治理措施如下:
1.导料槽综合治理
导料槽漏粉是输煤系统粉尘治理中最难根除的问题。对于旧式导料槽,由于皮带运行中的跳动、跑偏以及托辊制造过程中圆周度的偏差,使得导料槽的侧封频繁出现磨损或损坏,难以解决。对于此类问题,笔者建议变更导料槽型式——加装导料槽到落煤管之间的回流管,联通导料槽及上级皮带头部,以便将导料槽正压引导至上级皮带头部,降低导料槽内部正压,从根本上解决导料槽喷粉问题。对于不具备更换导料槽型式的,可以考虑增加导料槽下部缓冲托辊密度、导料槽侧向密封改造为双层隔板或多层隔板型式的措施,用以使含尘风在逸散时经过多处腔室,减小诱导风的扩散量、扩散速度及其携带能力。
除此之外,还应在导料槽内部加装多层细圆柱状高耐磨挡尘帘(每一条挡尘帘φ<5mm,挡尘帘厚度>20mm),并在回流管和挡尘帘之间加装喷淋降尘装置,以达到吸附、阻挡粉尘从导料槽出口逸散的目的。 2.合理控制燃煤加湿,改造喷淋水系统
“粉尘治理水为先”是输煤系统粉尘治理应始终坚持的理念。除了对喷淋系统进行查漏补缺,保证喷头布置合理、工作良好以外,在改造喷淋系统时,还应考虑喷嘴系统压力的稳定,只有稳定的压力才有良好的雾化效果。供水管路尽可能采用耐腐蚀材料,同时应在管路中加装便于拆卸更换的过滤装置,防止管路内的杂质堵塞喷头。喷嘴的数量和喷入角度以能够全面覆盖设备扬尘区域且相邻喷嘴喷雾扩展区域略有交叉为宜;喷头应设置为多层,每一层均有相应的控制阀门,以便在原煤含水量相差较大时,能够控制喷头投运数量,避免原煤过湿造成粘煤、堵煤。
除此之外,需要指出的是:导料槽喷头应当与挡尘帘配套使用,每一层喷头均能将水喷到挡尘帘上面,这样可以在每一条挡尘帘之间形成水膜,提高挡尘帘的密封性,增加挡尘帘吸附煤尘的能力。
3.加装除尘设备
目前,大多数火电厂输煤系统安装的负压除尘器的吸风口都布置在导料槽的上盖板上,通常是在落煤点前布置一个或两个吸风口,通过吸风口形成负压,把聚集在导料槽内的含尘风吸走。经除尘器处理后的清洁空气排放到大气中,分离出来的煤尘进行回收处理。
笔者建议加多吸风管数目,以加大吸风口的截面积;风管应尽可能设计成大坡度、无死区,避免采用水平管段,以防止含尘风中的煤尘沉降堵塞管道。
四、粉尘治理的效果
近年来,由于人们对现代化企业管理的重视和加强,火电厂工作人员采取了一系列的措施进行输煤系统粉尘综合治理。笔者在实际工作中,通过对2×300MW以及4×600MW火电机组输煤系统进行上述改进,使得平均粉尘浓度降低到3.5毫克每立方米,大大改善了输煤系统粉尘污染状况,大大提高了设备可靠性,保障了输煤系统工作人员的身心健康。
五、結束语
综上所述,火电厂输煤专业技术人员应不断强化作业场所劳动环境的综合治理和管理工作力度,摸索行之有效的治理措施,大力推进火电厂输煤系统“6S”文明建设。在投入大量人力和物力的同时,依靠先进的技术和科学的管理,从多角度出发综合治理,对火电厂扬尘部位进行逐点整改,分析其产生原因,找出整改关键点,采用有效措施控制粉尘产生,以达到事半功倍的效果。
参考文献:
[1]刘顺利.火电厂输煤系统粉尘综合治理[J].节能与环保,2008(08).
[2]熊立红.燃料运输设备及系统[M].北京中国电力出版社,2006.
[3]王立立.燃煤电厂输煤皮带转运点的防尘措施[J].中国电力,2005(11).