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摘要： 文章分析了電廠榆煤系統(tǒng)產(chǎn)生粉塵污染的原因及其特性，提出了選擇配置除塵器的基本原則，是在保證“兩頭不冒塵”的前提下，做到“室內(nèi)外達標”。對輸煤系統(tǒng)常用的布袋、靜電兩種除塵配置方式以及設(shè)備布置方式進行了比較分析，建議應(yīng)綜合比較系統(tǒng)的初投資、運行費用以及運行率，即系統(tǒng)壽命期成本來選擇除塵設(shè)備，著重考慮選擇長期運行維護工作量低和運行費用低的設(shè)備。建議優(yōu)先采用塵源就地控制以及“干式除塵一干塵回收”的方式，列舉了２×３００ＭＷ機組輸煤系統(tǒng)配套布袋除塵器和電除塵器技術(shù)參教與經(jīng)濟指標比較表，得出采用靜電除塵方式的綜合性價比優(yōu)于布袋除塵方式的結(jié)論。 １、輸煤系統(tǒng)煤粉塵的產(chǎn)生 電廠輸煤系統(tǒng)將公路、鐵路或水路運輸?shù)脑?，?jīng)卸煤裝置通過轉(zhuǎn)運站和輸煤皮帶，一部分卸至儲煤場，另一部分由輸煤皮帶經(jīng)轉(zhuǎn)運站、碎煤機室輸送至鍋爐煤倉間皮帶，通過犁煤器等裝置卸人煤斗。對于鐵路運煤，目前使用較多的是翻車機卸煤。翻車機在側(cè)翻時，煤料從高處下落過程中相互碰撞，使得煤塊表面的細微顆粒脫離煤塊表面，懸浮在空氣中；隨著大量煤料下落，將煤斗內(nèi)的空氣擠壓，形成與落煤反方向的氣流，夾帶著懸浮在空中的煤塵向外擴散，造成對周邊空氣環(huán)境的污染。 在轉(zhuǎn)運站，皮帶輸送的煤經(jīng)落煤管下落到下級皮帶時，由于氣流和煤的剪切作用，被煤擠壓出來的高速氣流會帶著煤塵向四周飛濺，另外，煤在下落過程中，由于剪切和誘導空氣的作用，導致皮帶導料槽內(nèi)產(chǎn)生正壓，使部分煤塵從導料槽的縫隙處冒出，并擴散到室內(nèi)，使室內(nèi)工作地點的粉塵濃度超標。 在碎煤機室，碎煤機轉(zhuǎn)子在空氣動力方面類似風機的葉輪，碎煤機工作時，由于其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，使導料槽產(chǎn)生正壓，使部分煤塵從導料槽的縫隙處冒出，并擴散到室內(nèi)，使碎煤機室內(nèi)工作地點的粉塵濃度超標。 在鍋爐煤倉間，犁煤器通過落煤管向煤斗卸煤時，由于剪切和誘導空氣的作用，高速氣流也會使部分煤塵在煤斗內(nèi)飛揚，同時，隨著落煤誘導進煤斗的空氣以及煤料擠壓煤斗內(nèi)原有的空氣，使煤斗內(nèi)產(chǎn)生正壓，揚起的煤塵會從煤斗的落料口等處冒出，并擴散到室內(nèi)，使煤倉間內(nèi)工作地點的粉塵濃度超標。 ２、輸煤系統(tǒng)的粉塵特性 輸煤系統(tǒng)配置除塵設(shè)備時，主要需考慮的粉塵特性有可燃基揮發(fā)份、比電阻、煤塵密度、粒徑分布、吸濕性、爆炸性等。 ２.Ｉ煤粉的容積密度：Ｉ ０００ ｋg／ｍ３。 ２.２粒徑分布：煤塵中游離二氧化硅含量一般在ｌＯ％以下，塵粒小于５μm的占７０％。 ２.３煤塵比電阻：在１０4—ｌＯ11Ω· ｍ之間，可以配電除塵設(shè)備。 ２.４吸濕性：煤粉與水接觸，一般不與水生成硬結(jié)，且比較容易被水濕潤，可以采用濕法除塵。 ２.５ 可燃基揮發(fā)份大于４６％的不考慮配電除塵設(shè)備。 ２.６爆炸性：與顆粒狀的煤塊相比，煤粉的比表面積大大增加，化學活性也大大增加，懸浮在空氣中與氧氣充分接觸，在合適的濃度和溫度下，極易發(fā)生燃燒或爆炸。各種煤中爆炸下限濃度（ｇ／ｍ３）較低的有以下幾種：煤炭專用煤粉３３—４５、貧煤粉３４～４５、瓦斯煤粉３５～４８、煤焦碳粉３７～５０、有煙煤粉４ｌ～５７。 ３、除塵系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備選用的原則 為了給運行人員創(chuàng)造一個安全衛(wèi)生的工作環(huán)境，必須控制工作地點的空氣含塵濃度。輔煤系統(tǒng)除塵就是在與工藝專業(yè)相配合，盡量將粉塵控制在塵源點封閉的空間內(nèi)，然后運用通風的方法保持該區(qū)域的負壓。排風中吉有高誰度粉塵，不能直接排放至大氣中，需要設(shè)置除塵設(shè)備，將粉塵有效地從氣流中分離，確保排放煙囪的粉塵濃度滿足環(huán)保標準。 輸煤系統(tǒng)除塵設(shè)計總的原則就是在保證“兩頭不冒塵的前提下，做到“室內(nèi)外選標”。所謂“兩頭”不冒塵就是室內(nèi)塵源點的揚塵不外冒，同時向外排放的煙囪不冒塵。所謂“室內(nèi)外達標”就是車間內(nèi)的煤塵濃度應(yīng)低于國家或電力行業(yè)勞動保護標準的限值，向外通風排放煙囪的煤塵濃度要低于國家或電力行業(yè)環(huán)境保護標準的限值。 根據(jù)《火力發(fā)電廠運煤瞪計技術(shù)規(guī)程第2部分煤塵防冶) DL/T5187.2-004和《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》GBZ2-2002的規(guī)定；輸煤系統(tǒng)煤倉間、轉(zhuǎn)運站等室內(nèi)工作場所中空氣的含塵濃度；時間加權(quán)平均允許濃度大于4mg/m3。除塵通風系統(tǒng)直接排至室外大氣的粉塵排放濃度不得超過120mg/ m3。 除塵設(shè)備的性能好壞，同時直接影響除塵通風的效果，進而影響塵源點煤塵的收集，最后就會造成室內(nèi)環(huán)境粉塵的積累，污染車間環(huán)境。 除塵系統(tǒng)的設(shè)計要滿足勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生的要求，一方面使運行人員免受煤塵的侵害，同時也需要保證廠區(qū)及周邊地區(qū)的空氣環(huán)境質(zhì)量，實現(xiàn)文明生產(chǎn)。系統(tǒng)的設(shè)計越合理，加上設(shè)備的除塵效率越高，浪費的煤粉就越少。但是除塵設(shè)備的投資是不能通過收益來收回的，只能在滿足工作地點空氣含塵濃度和除塵系統(tǒng)排放濃度的前提下，綜合比較系統(tǒng)的初投資、運行費用以及運行率，即系統(tǒng)壽命期成本來選擇除塵設(shè)備。 在選擇除塵設(shè)備時，除了需要考慮煤塵的特性外，還應(yīng)考慮的因素包括：性能指標、安裝要求、使用維護要求、設(shè)備投資和運行維護費用及設(shè)備使用壽命等。 除塵設(shè)備的日常運行維護對除塵器的正常運行起著決定性作用，清理除塵器的工作既臟又累，為保證選擇維護工作量少、操作方便、對維護工人的技術(shù)要求低的除塵設(shè)備，更通俗一點講，就是選擇“傻瓜”型除塵設(shè)備。 4、輸煤系統(tǒng)常用的除塵器 電廠輸煤系統(tǒng)常用除塵設(shè)備有三種：濕式除塵器、袋式除塵器、靜電除塵器。因為濕式除塵器的除塵效率低，特別是對細顆粒煤塵的除塵效率較低，難以滿足粉塵減排的目的，并且還存在水的消耗和二次處理問題，不符合目前缺水的形勢和節(jié)能的政策。以下針對高效率的袋式除塵器、靜電除塵器進行比較分析 4.1布袋除塵器 筒形布袋除塵器一般適用于集中處理含塵氣體的大風量除塵通風系統(tǒng)，如原煤倉集中式除塵通風系統(tǒng)。該類除塵器需要獨立的除塵器室和露天布置平臺，單臺除塵設(shè)備的造價較高。 扁布袋除塵器在輸煤系統(tǒng)間隙運行的條件下，適用于除塵風量在5 000 -11 000 m3/h左右的輸煤系統(tǒng)轉(zhuǎn)運站和煤倉間原煤倉的除塵通風系統(tǒng)，可以直接布置在導料槽和原煤斗上，省去了吸塵管道和排灰管道，使除塵系統(tǒng)非常簡單。 與濕式除塵器相比，布袋除塵器除塵效率高（最高可達到99. Sqo），且不會產(chǎn)生二次污染。其缺點是當含塵氣體中水份超過一定值時，水蒸汽容易在布袋表面凝結(jié)，煤塵容易粘結(jié)在布袋表面且不易振打脫落，減少了布袋的過濾面積，導致過濾風速增加，損壞布袋；或除塵器阻力增加，吸塵風量大幅下降，現(xiàn)場煤塵泄冒，污染車間，除塵器阻力增加也使除塵風機過負荷運行，燒壞電機；同時，布袋除塵器在清灰時，除塵器收集的煤粉在下落過程中易形成二次飛揚。另外布袋除塵器的風阻力較大，配用的風機動力也要大，故相對能耗較大。 為解決無灰斗除塵器在清灰時粉塵的二次飛揚問題，有些設(shè)備制造商在布袋的下方設(shè)置水噴霧裝置，該裝置與清灰裝置聯(lián)鎖：當清灰裝置開始清灰時，噴霧裝置開始噴霧，抑制粉塵下落過程中的二次飛揚，當清灰裟置停止工作時，繼續(xù)噴霧一定時間，消除彌散在空間的粉塵后停止。 在運行中設(shè)備和系統(tǒng)的日常運行管理非常重要?；鹆Πl(fā)電廠輸煤系統(tǒng)使用布袋除塵器的時間最長，但各廠的使用效果則各不相同，除了除塵器本身的構(gòu)造因素外，根本的原因在運行管理。輸煤系統(tǒng)的粉塵發(fā)生量與煤料的表面水分有很大的關(guān)系，據(jù)相關(guān)測試數(shù)據(jù)，當表面水分達到8％ - 100％時，煤塵便可基本得到控制。在長江流域的梅雨季節(jié)，露天存放的煤料表面水分基本達到甚至超過此值，在轉(zhuǎn)運過程中基本不揚塵，此時可以將除塵系統(tǒng)與輸煤皮帶的聯(lián)鎖脫開，進行人工控制，根據(jù)實際情況，啟動或關(guān)閉除塵系統(tǒng)，既節(jié)約了運行費用，又能避免除塵系統(tǒng)吸入的潮濕空氣在布袋除塵器的表面濕潤布袋表面的積塵，堵塞濾料。另外應(yīng)避免長時間停運除塵器，否則將導致除塵器的內(nèi)部機械部件發(fā)生銹蝕、潤滑失效和布袋堵塞等問題。 4.2高壓靜電除塵器 根據(jù)輸煤除塵系統(tǒng)是間隙運行、處理風量一般在5 000～25 000 m3/h之間的特點，靜電除塵器一般選用立式、干式清灰、管式或板式集塵極的單電場或二電場的高壓靜電除塵器。其結(jié)構(gòu)形式與布置位置及清灰方式有很大的關(guān)系：對于布置在各原煤斗頂部的除塵器，除塵風量在3 000 -8 000 m3/h，除塵器排灰直接排人灰斗；對于采用集中式除塵系統(tǒng)，除塵風量在10 000 m3/h以上，一般宜采用臥式電除塵器，以降低除塵器的高度，除塵器排灰可以返回輸煤皮帶或原煤斗，這種干式回收煤塵的方式，是采用干式電除塵器的最大優(yōu)點，可大大減輕運行管理的工作量，節(jié)能節(jié)水。也可以采用濕排灰方式排人就近的沉煤池，但必須具備以下條件：有沖水系統(tǒng)和足夠的水量用于沖送回收的煤塵、沖灰溝要能夠容納除塵器回收的煤塵量、沉灰池要有容納處理除塵器回收的煤塵量。 輸送帶靜電除塵機和DABK系列庫頂靜電除塵機是一種用于倉庫、料庫頂和輸送皮帶的卸煤、中轉(zhuǎn)、運送落差的新型高效靜電除塵裝置，具有除塵效率高、工作穩(wěn)定、可靠、安全、自動化程度高、體積小、重量輕和高效節(jié)能等優(yōu)點。因為靜電除塵器風阻低且長期使用基本上保持不變，所以靜電除塵器選配的處理風量與布袋除塵器相比可以節(jié)省20%。使用時可直接安裝在皮帶面上方，占用空間小，皮帶面上的揚塵直接進入電除塵器，無需用吸塵風管，避免了吸塵風管粉塵堵塞。同時電除塵器收集的粉塵可直接送回到輸送帶上送人庫，節(jié)省了常規(guī)集中除塵的回收系統(tǒng)，減少了回收集塵過程中的麻煩相二次污染。 輸煤系統(tǒng)皮帶和庫頂高壓靜電除塵器的布置方式目前有兩種，一種是將設(shè)備直接布置在輸煤皮帶導料槽上，產(chǎn)塵源的粉塵經(jīng)設(shè)備收集后就地排放在皮帶導料槽上，無吸塵和落塵管道；另一種足將除塵器放置在另選定的其它位置上，通過吸塵管與除塵設(shè)備連接，經(jīng)除塵設(shè)備收集的粉塵經(jīng)落塵管再排放到皮帶上。這兩種設(shè)備布置方案的特點比較如下： 4.2.1設(shè)備直接布置在產(chǎn)塵源上 4.2.1.1設(shè)備體積小，占地面積和空間少，無需再另考慮設(shè)備放置空間，系統(tǒng)緊湊合理、工作可靠，維護工作量小； 4.2.1.2揚塵可直接進入電除塵器，回收的粉塵也可直接落到料庫或輸送帶上，節(jié)省了吸塵罩、吸塵管和落塵管，同時避免了水平管路的堵塞； 4.2.1.3從吸塵、振打清灰直到粉塵的回收都實行自動化，大大地減輕了工人的勞動強度； 4.2.1.4長期使用中不會發(fā)生系統(tǒng)最常見的管道積灰堵塞的問題。 4.2.2除塵設(shè)備異地放置，用管道連接產(chǎn)塵源 4.2.2.1 受設(shè)備安裝位置所限，不能直接布置在產(chǎn)塵源上所采用的一種常規(guī)方式； 4.2.2.2設(shè)備體積大，占地面積和空間多，連接管道多、系統(tǒng)復(fù)雜，維護工作量大； 4.2.2.3增加放置屋面的荷重，在屋面上需開設(shè)吸塵管和落塵管的孔洞，屋面開孔易漏水； 4.2.2.4 吸塵和落塵管道可能會因車間內(nèi)設(shè)備眾多而不能直落，會出現(xiàn)水平管道而易堵塞； 4.2.2.5若幾個吸塵點合用一臺除塵設(shè)備，需設(shè)置隨運煤方式轉(zhuǎn)換的切換風閥，并經(jīng)常切換，風閥易損壞，導致配風吸塵不理想； 4.2.2.6在設(shè)備發(fā)生故障或檢修時，因無互為備用的設(shè)備，可能造成多個產(chǎn)塵點無法控制； 4.2.2.7操作人員需經(jīng)常到屋面巡視，增加了運行和維護設(shè)備的工作量； 4.2.2.8解決了設(shè)備安裝空間局限問題，但不可避免長期運行管道積灰堵塞的常見問題。 因此，采用將電除塵設(shè)備直接安裝在輸煤皮帶導料槽上和庫頂面上的布置方式的優(yōu)勢是顯而易見的。 常規(guī)通用的電除塵器由于體積大、重量重和除塵效率偏低，無法滿足原設(shè)計位置的放置（在樓層上）．或只能在地面布置，這樣使吸塵風管長而難以避免水平管布置，長期使用容易產(chǎn)生管道堵塞和維護工作量大等問題，除塵器收集的粉塵不能利用煤輸送帶自動回收，需另設(shè)粉塵回收設(shè)備；如采用濕式回收，形成“干式收塵一濕式回送”，這是十分不合理的配置，既增加了投資和運行費用，也大大增加了維護管理的工作量，并占據(jù)了地面較大的空間（包括設(shè)備和處理水池），不利于整體廠容美觀，而且要重新設(shè)計除塵器車間的支承基礎(chǔ)、排灰溝和沉淀池等土建，加大基建投資，增加了綜合一次性投資費用，所以這種布置不宜選用，應(yīng)選擇體積小、重量輕的電除塵器。應(yīng)配備可靠、穩(wěn)定的防煤塵燃爆的功能，如：防閃絡(luò)高壓供電控制，電場閃烙（火花）能量控制、主電場粉塵濃度控制、設(shè)置防爆卸壓閥門、開機防爆控制和關(guān)機積灰自動清除等措施，可靠有效地防止和控制 粉塵燃爆。 電除塵治理輸煤系統(tǒng)煤塵建議優(yōu)先采用塵源就地控制的布置和干收塵干回送集塵的方式。 5、輸煤系統(tǒng)常用布袋除塵器和電除塵器技術(shù)參數(shù)與經(jīng)濟指標對比 以下對2×300MW機組輸煤系統(tǒng)各揚塵點選擇配置電除塵和選擇配置布袋除塵的兩種方式進行技術(shù)和經(jīng)濟對比，見表l、表2。  6結(jié)論 通過以上分析比較，輸煤系統(tǒng)除塵設(shè)計的優(yōu)化選擇如下： 6.1 靜電除塵方式的綜合性價比優(yōu)于布袋除塵方式。電除塵方式雖然一次性投資高，但按30年運行使用除塵設(shè)備計算，布袋除塵器比靜電除塵器綜合費用高出l 035. 12萬元。 6.2優(yōu)先采用塵源就地控制的布置方式，可節(jié)省除塵的綜合一次性投資，并可大量減輕設(shè)備維護工作量。 6.3優(yōu)先采用“干式除塵一千塵回收”的方式，可節(jié)省土建投資和減輕清灰工作量。 6.4電除塵設(shè)備必須具備可靠穩(wěn)定的防避煤粉塵燃爆的功能。 6.5電除塵比布袋除塵方式節(jié)能超過了50qo，采用靜電除塵方式符合國家“環(huán)保節(jié)能”的政策，減少在處理煤粉塵等易燃易爆場合使用，電除塵器 電廠的自用電量，為電廠節(jié)能降耗作出貢獻。 |
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