论电厂输煤系统扬尘成因及除尘对策分析
摘要
关键词
电厂;输煤系统;扬尘除尘;对策;措施
正文
电厂作为支撑我国经济、社会发展的重要基础性企业,大部分电厂发电基本上都需要煤炭资源的支撑。而电厂输煤系统则是电厂正常运行的重要组成部分,但是输煤系统在运行过程中,因为多种因素的影响,会产生大量的扬尘,对环境与健康产生一定的影响。优化电厂输煤系统,提高输煤系统除尘效果,降低烟尘现象发生的几率,是确保电厂发展,提高环境保护的重要途径。输煤系统作为相对复杂的结构,构成的环节相对较多,每一个环节防护不到位,都可能产生大量的烟尘。虽然近年来,我国对电厂环保要求越来越高,但是实际上电厂输煤系统仍然存在着一定的问题,导致大量的烟尘出现。因此,如何制度针对性的除尘措施,采用正确的除尘对策,是有效提高电厂输煤系统扬尘治理效果的重要内容。
一、电厂输煤系统扬尘治理现状
电厂输煤系统主要由皮带机输送系统、碎煤机室、转运站、储煤场以及卸煤设备等构成。而在实际的运行过程中,部分环节可能工会产生大量的扬尘,如卸煤设备、碎煤机室、转运站等,再加上部分电厂缺乏合理的除尘对策,导致电厂扬尘现象愈发严重,不但对周边的生产环境、自然环境造成较大的影响,对工作人员的身体健康也有着严重的威胁。虽然国家近年来对电厂环保要求越来越高,电厂环保能力不断提升,但是就电厂输煤系统实际的运行状况而言,虽然这些政策、措施,在一定程度上提高了电厂输煤系统除尘效果。但是却未能从根本上解决此类问题。为了进一步提高电厂输煤系统工作质量,减少工作环节产生的烟尘,结合电厂输煤系统扬尘产生的实际原因,制定针对性、有效性的除尘措施意义重大[1]。
二、电厂输煤系统扬尘类型分析
(一)原始粉尘
所谓的原始粉尘是煤炭在运输过程中产生的大量微小颗粒,这些微小颗粒实际上是因为煤炭自身性质形成的,在整个输煤系统运行过程中与煤炭本身相分离,悬浮在空气中。
(二)加工粉尘
煤炭经过电厂输煤系统运输之后,需要进一步进行加工,从而确保加工之后煤炭颗粒的规格,而就在整个加工过程中也会产生大量的小粉尘。
(三)运转粉尘
随着燃煤炉的启动并运行,需要对煤炭进行多次翻转,而在煤炭下降过程中,因为煤与输煤管道等装置的碰撞,会将大的燃烧着的煤炭颗粒转化成大小不确定的颗粒,这个过程也会产生大量的灰尘。
(四)存储粉尘
煤炭经过输煤系统之后,因为煤场车辆滚动、风化等因素,也会导致存储中的煤炭产生一定的粉尘。
(五)其他粉尘
在实际的电厂输煤系统运行过程中,因为输煤皮带传输装置的运动、煤炭之间的积压与摩擦以及其他因素引起的扬尘现象。
三、电厂输煤系统主要扬尘点分析
(一)卸煤扬尘
无论是火车卸煤还是汽车卸煤,在倾倒煤炭的过程中,因为煤炭会冲入煤槽缝隙,或是落入翻斗车内,因为高低差的因素,在加上倾斜的速度较快,煤炭之间发生大量的冲撞,从而导致卸煤烟尘现象的出现。
(二)转运站
在电厂转运站内,因为皮带带领煤炭由高处向低处冲落,高速运动的煤流会导致烟尘四处分散。同时,过高的落差也会对皮带机产生一定的震动,导致没槽的密封性受到影响,在诱导空气的影响下,从煤槽内部产生烟尘并四处扩散[2]。
(三)碎煤机室
另外一个极易产生煤炭烟尘的点,便是碎煤机在进行工作中,因为时刻转动的鼓风机所产生的诱导风,导致煤槽内部的空气压力较大,进而将煤槽内部的煤炭烟尘向外挤压,从而导致现场出现大量的扬尘。
四、电厂输煤系统扬尘成因分析
(一)煤的物理特性
原煤先对干燥,表面的水分含量相对较低,而在输煤系统运转过程中,煤炭自身携带的大量颗粒粉尘便会四处飘飞,产生大量的扬尘,这是基于煤炭的物理特性决定的。
(二)诱导风
电厂输煤系统运行过程中,碎煤机室因为存在着较大的落差,在筛机、碎煤机等设备快速运转过程中,煤炭会携带大量的诱导风进行下落,导致料槽内风速相对较大,虽然有着除尘装置,但是因为风速过快、过大,很难将产生的烟尘全部抽取干净,进而产生一定的烟尘。
(三)设备密封
设备密封不够严实也是导致煤炭扬尘出现的重要原因。带式输送机在运行过程中,受多种因素的影响,可能导致料槽的密封出现问题,进而在诱导风的影响下,料槽内部的压力状态较大,气流会带着大量的细小颗粒向外扩散,一部分由缝隙飘出,一部分则在料槽出口方向溢出[3]。
五、电厂输煤系统除尘对策分析
(一)防止煤粉尘产生
大部分煤的密度与硬度相对来说较低,在实际的运输过程中极易发生破碎的现象。而在电厂输煤系统作用下,煤流下落过程中存在着冲击、碰撞、摩擦的现象,导致大量的扬尘出现。而因为扬尘重量相对较轻,便会在空中向四处逸散,并在风的作用下,逐渐的扩大逸散范围,从而对环境与人体健康产生影响。因此,降低煤炭扬尘至关重要。
1、煤炭运输过程中的抑尘
在实际的煤炭运输过程中,首要的就是要进一步降低煤炭流动的环节。如降低煤炭运输速度,降低煤炭的冲击力。卸煤机在工作过程中,可能在煤斗内留有一定数量的存煤,从而减少煤炭下落的高度。在减少扬尘出现的同时,还需要加强对工作人员的培训,使其规范卸煤行为,减少煤炭之间的碰撞、摩擦,从而降低煤炭扬尘的出现。
2、煤场的全封闭技改
电厂要积极的对煤场进行全封闭技术改造,从而进一步提升煤场的密封性,最大程度上降低煤炭扬尘向外界流动的几率,从而减少煤炭扬尘对外界环境的污染。
3、煤炭资源的合理配置
电厂要加强对煤炭资源的合理配置,一是要加强煤炭采购源头的掌控,结合煤炭的颗粒度、硬度、水分等因素进行综合考虑,从而进一步降低煤炭运输与卸煤过程中产生烟尘的比例。二是电厂为了降低成本,一定要在综合考虑原煤硬度、细度的基础上进行科学合理的掺杂,确保掺杂煤的比例,进一步降低煤炭扬尘大规模出现几率。
(二)煤粉尘的抑尘、除尘措施
1、水喷雾抑尘
水喷雾作为现阶段应有较广的煤炭除尘措施,主要是利用喷头产生税务,进而就爱那个尘源进行封闭,降低煤炭扬尘出现几率。通过喷头向煤炭直接喷撒水分,从而增加煤炭表面的含水量,增加烟尘的湿度,从而使细小颗粒不断结合,形成较大的颗粒,增加煤炭烟尘的下降速度,最大程度上减少煤炭扬尘。该方法更多的是抑尘、降尘,无法做到全面除尘。该方法操作简单,成本投入相对较低。但是其有着一定的问题,在实际的使用过程中需要注意。第一,喷水量相对较大,容易导致煤炭水分含量的进一步增加,从而影响后续锅炉燃烧效率。第二,受煤质与水质影响较大,如果水质较差,喷头容易堵塞。第三,对静电除尘有着一定的影响。如果静电除尘装置吸入的水汽较多,会导致装置故障率等。第四,使用范围受到限制,在北方地区冬季很难进行正常使用[4]。
2、干雾抑尘
干雾抑尘则是利用云雾化的水雾进行煤炭烟尘的捕捉,通过水雾与颗粒相结合,形成粉尘与水雾的聚合体,从而增加颗粒的降落速度,实现对煤炭扬尘的抑制。该方法可以在落料口、出料区、给料机等区域进行使用,其缺点与水喷雾抑尘类似,但又存在着一定的区别,在实际的使用过程中,需要工作人员进行仔细甄别,并选择合适的方法。
3、机械抽风除尘
目前,电厂机械抽风除尘主要由三中类型组成。
第一,袋式除尘器。其主要的工作原理就是利用多孔的袋装过度元件,对煤炭烟尘进行捕捉。当大量还有颗粒的空气通过该装置时,可以充分发挥筛滤作用,进而将粉尘阻留。工作人员需要定期对滤袋进行清理,防止表面粉尘积累过多。该方式主要有以下几个问题。其一应用范围有限,不耐高温、抗腐蚀性较差。其二该装置所需场地相对较大,运行所需的能耗相对较高。其三滤袋容易堵塞,清理难度较大。
第二,湿式除尘器。该装置主要工作原理是利用水或其他液体,与空气中的烟尘相结合,从而实现去除煤炭扬尘的目的。当尘粒与水滴、水膜等发生相遇时,会发生凝聚、沉降等现象,从而分离出来。但是该装置运行同样受多种问题影响,一是该装置耗电量大;二是耗水量大;三是对疏水性粉尘的净化效果有限;四是废水等回收难度较大且相对复杂;五是寒冷地区需要进行一定的防冻维护。
第三,静电除尘。静电除尘就是利用直流负高压室气体电离、产生电晕放电,从而使空气中的粉尘荷电,并通过电场力将粉尘从空气中抽离出来。在电场输煤系统中应用静电除尘,尘筒容易积灰的同时,在加上空气潮湿的影响,而容易发生短路的问题。在实际的应用过程中,需要注意以下几个问题。一是该装置的除尘效果与电阻率息息相关。二是投入的费用较高,该装置结构复杂、安装难度较大。三是运行中故障相对较多,且维修难度较大。
4、输煤设备除尘、抑尘治理
第一,提高导料槽密封性。电厂输煤系统运行过程中,如果导料槽密封程度较差,发生烟尘的几率大增,且造成的危害也相对较大。一般来说,导料槽密封通常都是以橡胶为主,在煤炭运输期间,因为极易发生磨损现象,导致橡胶失去密封性。同时,因为煤炭冲击,转运站在运行过程中易发生震动,也会导致导料槽密封不严,产生烟尘泄露。因此,对于导料槽密封性能的提升可以由以下几点进行。一是在其两侧增加迷宫式防溢裙板。二是在其前端增加三道橡胶防尘挡帘。三是选用性能良好的密封材料[5]。
第二,在落煤管处增加缓冲装置。通过缓冲装置,可以对煤炭流动速度进行限制,从而降低高速流动的煤炭带来的密封不严的问题。
第三,安装回旋通风管道。回旋通风管道的安装,能够将回旋管、导料槽与落煤管之间形成良好的闭合循环体系,降低煤炭烟尘出现的概率。
第四,导料槽增加截面。截面的安装能够有效的降低煤炭冲击力度,进而减少对设备的冲击。
5、规范输煤系统清扫作业
电厂应建立完善的规章制度,制定明确的工作标准与流程,配备足够的工作人员,并对输煤系统清扫工作进行细致的分类,针对烟尘易出现的点进行重点清扫,并形成日常、临时与突击相结合的清扫模式,从而确保输煤系统的正常运行,最大程度上降低现场煤炭烟尘浓度,减少对环境的污染与人体的危害。
六、电厂输煤系统扬尘质量效果提升措施
(一)完善相关制度
首先,电厂管理人员要明确认知到煤炭烟尘的危害,并积极学习与掌握除尘方式方法。其次,电厂要成立专门从事除尘工作的小组,明确小组职责,并为其工作开展提供必要的设备支持。再次,加强对除尘小组的培训,为其提供多元化的学习途径,如参观学习、进修、培训等,从而正确掌握除尘知识与技能,更好的进行除尘工作。最后,电厂要制定完善的考核评价机制,对除尘小组工作人员的学习与除尘情况进行真实客观的评定,并结合评价结果进行奖励或惩罚。
(二)更新及维修扬尘设备
电厂要定期对除尘设备进行更新与维护。一方面,电厂要结合自身的实际工作需要与粉尘数量,以此来确定是否购置新的设备。另一方面,对于现有的设备要进行检测,制定明确的检测指标,一旦发现设备除尘效率与质量与指标相偏离,要第一时间进行维护,如果设备维护价值不大,则进行更换。
(三)加强安全意识
电厂要加大对工人安全意识的教育,提高工作人员对扬尘危害性的重要认知,提升对设备的保护意识。一方面,促使工人员更加规范操作设备,延长设备使用期限。另一方面,提高工作人员对粉尘防护的认知,激发工人员参与除尘抑尘的积极性与主动性,切实提高除尘效率。
(四)提高设备使用维护效率
电厂应成立专业的设备维护小组,定期对设备进行检测维修。同时对设备维护人员的工作进行定期评价,提高设备维护效率与质量,更好的发挥除尘设备的价值,提高除尘效果。
总结:
电厂输煤系统运行中,因为多种因素的影响,导致煤炭扬尘现象较为常见,对环境与人体健康有着较大的影响。电厂要持续优化除尘措施与对策,从而设备、人员、意识等方面加以改进,从而切实发挥设备的作用,提高煤炭除尘效率,降低煤炭烟尘几率。
参考文献:
[1]王雪军.燃煤电厂输煤系统粉尘治理的研究与探索[J].石油化工技术与经济,2021,37(03):39-42.
[2]刘新贺.电厂输煤煤粉尘成因分析及防治措施[J].内蒙古煤炭经济,2020,(18):122-123.
[3]欧路,朱建猛.火电厂输煤系统粉尘成因及抑尘措施[J].上海节能,2021,(02):190-193.
[4]王冕.燃煤电厂输煤系统粉尘治理的研究与探索[J].内蒙古煤炭经济,2022,(19):49-51.
作者简介:魏伟东(1996.11-),男,江西赣州人,硕士研究生,助理工程师,研究方向:火电厂输煤系统检修。
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