火電廠輸煤系統(tǒng)導(dǎo)料槽無動(dòng)力除塵楊光【摘要】針對(duì)火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)粉塵超標(biāo)，危害運(yùn)行人員健康、影響安全生產(chǎn)的現(xiàn)狀，論述了粉塵的主要來源及粒徑分布，全封閉導(dǎo)料槽無動(dòng)力除塵系統(tǒng)，并將與傳統(tǒng)型式的除塵器進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比，為火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)粉塵綜合治理提供了新途徑.【期刊名稱】《吉林電力》【年(卷)，期】2011(039)002【總頁數(shù)】3頁(P23-25)【關(guān)鍵詞】導(dǎo)料槽;輸煤系統(tǒng);煤塵;無動(dòng)力除塵系統(tǒng);密閉回流【作者】楊光【作者單位】東北電力設(shè)計(jì)院，長(zhǎng)春130021【正文語種】中文【中圖分類】TK223.27火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)包括卸、運(yùn)、存、取、破碎、配煤至煤倉(cāng)等若干個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。在各環(huán)節(jié)本身和環(huán)節(jié)銜接過程中，產(chǎn)生了大量的煤塵。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員身體產(chǎn)生危害,嚴(yán)重影響電廠安全文明生產(chǎn)。選擇高效的除塵方法，降低輸煤系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)粉塵濃度,提高作業(yè)場(chǎng)所環(huán)境質(zhì)量,是設(shè)計(jì)科研人員面臨的重要課題。1粉塵的來源及粒徑分布輸煤系統(tǒng)粉塵來源主要是由上一級(jí)設(shè)備至本級(jí)皮帶的煤流落差造成的煤粉揚(yáng)塵，以及皮帶機(jī)運(yùn)行中由于高速運(yùn)動(dòng)造成的二次揚(yáng)塵。粉塵飛揚(yáng)最嚴(yán)重的地點(diǎn)是輸煤系統(tǒng)落煤導(dǎo)料槽出口以及煤倉(cāng)間犁煤器落煤口，由于落料沖擊氣流影響，煤粉從導(dǎo)料槽出口和密封不嚴(yán)的縫隙沖出,造成現(xiàn)場(chǎng)空間粉塵濃度超過DL/T《火力發(fā)電廠采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定的作業(yè)場(chǎng)所粉塵質(zhì)量濃度10mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)［1］。輸煤系統(tǒng)粉塵屬于微塵，粉塵的粒徑基本小于10Mm,其中，大于等于5口m的粉塵約占13%,小于5口m的粉塵約占87%。在生產(chǎn)狀況下，煤塵顆粒所受的作用力有機(jī)械力、重力、浮力、分子熱運(yùn)動(dòng)碰撞力。對(duì)于粒徑小于5口m的煤塵，熱運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散因素、空氣浮力及流動(dòng)占主導(dǎo)因素;而對(duì)于大于5口m的煤塵，空氣浮力和流動(dòng)是導(dǎo)致煤塵擴(kuò)散和飛揚(yáng)的主導(dǎo)因素［2］。因此,改善載塵流體中塵粒的粒徑分布,改變載塵流體的特性，合理有效地組織氣流是粉塵治理的關(guān)鍵。2全封閉導(dǎo)料槽無動(dòng)力降塵系統(tǒng)目前,國(guó)內(nèi)電廠輸煤系統(tǒng)主要有導(dǎo)料槽負(fù)壓吸塵，以及近幾年逐漸出現(xiàn)的無動(dòng)力降塵。其中，導(dǎo)料槽負(fù)壓吸塵是通過負(fù)壓將氣固兩相流弓1入除塵設(shè)備進(jìn)行分離，常用的除塵設(shè)備有袋式除塵器、濕式除塵器和靜電除塵器等。而無動(dòng)力降塵主要是將含塵氣流分成兩部分處理，一部分通過導(dǎo)料槽、密閉擴(kuò)容回流系統(tǒng)導(dǎo)回到落煤系統(tǒng)中,而另一部分則通過橡皮條擋簾及噴霧降塵。2.1擴(kuò)容回流降塵系統(tǒng)當(dāng)煤流從碎煤機(jī)下落時(shí)，碎煤機(jī)轉(zhuǎn)子會(huì)產(chǎn)生一定的鼓風(fēng)量，另外貼近煤層表面的空氣也會(huì)因?yàn)槟Σ亮ΧS下落的煤流逐漸開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)落煤管頂端的煤流速度不大，誘導(dǎo)的空氣量也很小;但當(dāng)煤流快落到皮帶前時(shí),煤流的速度達(dá)到最大，此時(shí)誘導(dǎo)的空氣量也達(dá)到了最大,落煤管與皮帶交匯處的壓力也達(dá)到了最大。落煤管的高差只有幾米，其進(jìn)出口處空氣的靜壓變化不大。落煤管與皮帶交匯處占主導(dǎo)因素的壓力是動(dòng)壓，而不是靜壓。將動(dòng)壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓或者消耗掉這些動(dòng)壓是解決I問題的關(guān)鍵，也是防塵的第一步。輸煤系統(tǒng)剛啟動(dòng)時(shí)，管路系統(tǒng)內(nèi)壓力還未達(dá)到平衡,壓力分布見圖1,顏色越深代表壓力越高。圖1碎煤機(jī)室無動(dòng)力全封閉導(dǎo)料槽降塵系統(tǒng)示意圖圖1中,A點(diǎn)為導(dǎo)料槽與擴(kuò)容箱交匯處,B點(diǎn)為破碎機(jī)進(jìn)煤管頂端，即滾軸篩出口處。擴(kuò)容回流管將A點(diǎn)B點(diǎn)連通。為了實(shí)現(xiàn)更好的密閉性，回流管道法蘭連接處,采用可凝固填料做密封填充物。擴(kuò)容箱和擴(kuò)容回流管管段形成了一個(gè)大的擴(kuò)容空間，用來消耗動(dòng)壓?；亓鞴芙尤氲紹點(diǎn)后,碎煤機(jī)進(jìn)煤管、碎煤機(jī)、碎煤機(jī)落煤管、部分導(dǎo)料槽、擴(kuò)容箱、擴(kuò)容回流管形成了一個(gè)近似閉式的循環(huán)系統(tǒng)?；亓鞯暮瑝m氣體在循環(huán)的過程中，煤塵濃度隨著上煤時(shí)間的延長(zhǎng)也在不斷增加,塵粒之間碰撞的幾率也在不斷增加，使得較大的顆粒逐漸減速直至沉降。2.2防塵擋簾為了將氣流與煤流分離,保證含塵氣流能正確進(jìn)入擴(kuò)容箱，當(dāng)含塵氣流與煤流隨皮帶前進(jìn)時(shí)，在導(dǎo)料槽出口端加了3個(gè)防塵擋簾。該防塵擋簾由很多個(gè)橡膠條組成，單條直徑在5~6mm。擋塵簾可以升降，采用耐磨、阻燃、抗老化聚氨酯合成膠料制成，柔軟有韌性，能抵抗北方冬季的低溫氣候,其作用有如下3點(diǎn)。a.加大導(dǎo)料槽出口端空氣阻力，使得含塵氣流能夠向壓力較小的擴(kuò)容箱流動(dòng)；b.當(dāng)含塵氣流通過面條式防塵擋簾時(shí),氣流的前進(jìn)方向多次被改變，大量的含塵粒子最終還停留在擋簾中；c.遇到較大煤塊通過擋簾時(shí)，單根或幾根橡皮條會(huì)被抬起，擋簾前后形成的縫隙也會(huì)很窄，使得少量的含塵氣流可以通過。對(duì)進(jìn)入橡皮擋簾內(nèi)的含塵氣流處理方法主要是通過對(duì)低速含塵氣流加濕和過濾來實(shí)現(xiàn)降塵。擋簾將導(dǎo)料槽末端分成4個(gè)空間，分別為擴(kuò)容回流區(qū)、檢測(cè)區(qū)、霧化區(qū)和降塵區(qū)。在導(dǎo)料槽的檢測(cè)區(qū)中，安裝有粉塵濃度傳感器,避免在煤料較干燥時(shí)，運(yùn)煤皮帶上的煤料由于煤流的誘導(dǎo)風(fēng)量擾動(dòng)引起二次污染。2.3導(dǎo)料槽、耐滑板及可調(diào)式導(dǎo)流板導(dǎo)料槽由10個(gè)單元槽構(gòu)成，每個(gè)槽長(zhǎng)1200mm,導(dǎo)料槽總長(zhǎng)為12m,高約800mm,導(dǎo)料槽容積對(duì)降低煤塵的速度及減少導(dǎo)料槽內(nèi)外壓差也起到了一定的作用。導(dǎo)料槽內(nèi)的壓力是微正壓，略高于碎煤機(jī)室的環(huán)境壓力,這個(gè)壓力差會(huì)導(dǎo)致一定量的含塵氣流從皮帶與導(dǎo)料槽的防溢裙板之間的縫隙噴出。為防止粉塵的外卜泄，在防溢裙板和皮帶之間用超高分子量聚乙烯耐磨滑板進(jìn)行互封，既保證導(dǎo)料槽的密封性，又解決了皮帶與防側(cè)溢裙板的摩擦問題，從而防止了粉塵的外泄，并阻止了皮帶的跑偏撒料。在圖1中，落煤管與導(dǎo)料槽交匯處的C點(diǎn)和D點(diǎn)處，加裝了一個(gè)可調(diào)式導(dǎo)流板，導(dǎo)流板采用錳鋼板制作,厚度約10mm,并在兩側(cè)側(cè)板設(shè)置檢修口，以便于調(diào)節(jié)導(dǎo)流板，使煤流落在皮帶中心上,防止皮帶跑偏，導(dǎo)致溢塵?？烧{(diào)式導(dǎo)流板根據(jù)運(yùn)行中落煤情況,打開側(cè)板預(yù)留的檢修孔,通過調(diào)整螺栓調(diào)節(jié)導(dǎo)流方向，使落料點(diǎn)處煤料始終落在皮帶中心'上。2.4特點(diǎn)無動(dòng)力全封閉導(dǎo)料槽降塵系統(tǒng)通過擴(kuò)容回流管、密閉導(dǎo)料槽、橡皮條擋塵簾三者結(jié)合的方式來降塵，其特點(diǎn)有：a.除塵效率高，碎煤機(jī)室、運(yùn)轉(zhuǎn)站采用該降塵系統(tǒng)后導(dǎo)料槽出口端粉塵濃度下降90%;b.節(jié)能，設(shè)備消耗電能只有自動(dòng)控制部分；c.沒有采用負(fù)壓除塵，不會(huì)從碎煤機(jī)室內(nèi)抽吸走一部分空氣,冬季不會(huì)因機(jī)械除塵抽風(fēng)量過大而降低室內(nèi)溫度；d.設(shè)備對(duì)煤種沒有特殊的要求，尤其適合煤粉含量較高的煤種,設(shè)備造價(jià)較低，每臺(tái)售價(jià)大約在12~20萬左右。3技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較3.1技術(shù)比較無動(dòng)力全封閉導(dǎo)料槽降塵系統(tǒng)與火電廠傳統(tǒng)除塵器技術(shù)比較見表1（以除塵風(fēng)量1x104m3/h為例）。表1除塵裝置的技術(shù)對(duì)比項(xiàng)目無動(dòng)力全封閉導(dǎo)料槽降塵系統(tǒng)靜電除塵器袋式除塵器濕式除塵器除塵效率抑塵99%99%99%防潮能力強(qiáng)一般差強(qiáng)防堵能力強(qiáng)一般較差一般控制水平高高一般差系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單較復(fù)雜較簡(jiǎn)單較復(fù)雜外形尺寸小大一般一般環(huán)保性能優(yōu)優(yōu)一般一般耗電量/（kW。h-1）0.17.416.115耗水量/（kg。h-1）0~120無（干排灰）700（濕排灰）無450穩(wěn)定性好好差—般運(yùn)行檢查不需檢查不需檢查需間斷檢查需間斷檢查維護(hù)量小較小較大較大3.2經(jīng)濟(jì)比較輸煤系統(tǒng)除塵器經(jīng)濟(jì)比較（以1x104m3/h除塵風(fēng)量為例），經(jīng)濟(jì)比較的技術(shù)條件如下。a.兩路皮帶各設(shè)一套除塵系統(tǒng)，除塵器布置在除塵器室（靜電除塵器因外形較大，多數(shù)為露天或半露天布置）。布袋除塵器選用脈沖布袋除塵器或扁布袋除塵器;濕式除塵器采用多管沖擊式除塵器，除塵器用水接自輸煤沖洗水管;靜電除塵器采用折返式除塵器,采用鎖氣卸灰裝置;全自動(dòng)無動(dòng)力全封閉導(dǎo)料槽降塵器配套全封閉導(dǎo)料槽。b.輸煤系統(tǒng)年運(yùn)行時(shí)間按3210h計(jì)算,廠用電費(fèi)用按0.3元/（kW。h）計(jì)算，水及水處理費(fèi)用按4.0元/t計(jì)算。c.年維護(hù)費(fèi)用：全自動(dòng)無動(dòng)力全封閉導(dǎo)料槽除塵器及靜電除塵器維護(hù)，按設(shè)備價(jià)3%計(jì)算;布袋除塵器按設(shè)備價(jià)5%計(jì)算，另加每年2套除塵布袋的費(fèi)用，布袋單價(jià)按150元/m2計(jì)算;濕式除塵器考慮清淤和設(shè)備防腐等費(fèi)用較大，按設(shè)備價(jià)20%計(jì)算。比較結(jié)果見表2。表2除塵裝置經(jīng)濟(jì)比較項(xiàng)目無動(dòng)力全封閉導(dǎo)料槽降塵系統(tǒng)靜電除塵器袋式除塵器濕式除塵器設(shè)備數(shù)量/臺(tái)2222設(shè)備總價(jià)/萬元24361616電費(fèi)/（萬元。a-1）0.010.721.551.44水費(fèi)/（萬元。a-1）0~0.150（干排灰）0.90（濕排灰）00.58年維護(hù)費(fèi)用/萬元0.721.083.503.2010年壽命期總費(fèi)用/萬元31.3~32.854.0-63.066.568.44結(jié)束