输煤系统粉尘治理

输煤系统粉尘治理

杨明旺

（内蒙古大唐国际锡林浩特发电有限责任公司锡林浩特026000）

摘要：针对褐煤易产生煤粉的特点，对易出现扬尘的工艺系统和场所，均采取相应的抑尘、防尘措施。根据工艺系统中不同的起尘特点设置相应的干雾抑尘、水浴除尘器或布袋除尘器等设备，配合采用贮煤筒仓、曲线落煤管、三级挡尘效果的全封闭导料槽等不产生粉尘或产生粉尘少的设备或设施。可确保电厂输煤系统室内粉尘含量达到国家标准要求的同时，做到清洁生产、保护环境、保护生产工作人员的身体健康。

关键词：输煤系统；粉尘；治理

1前言

内蒙古大唐国际锡林浩特发电公司2×660MW超超临界燃煤直接空冷发电机组原煤取自内蒙古大唐锡林浩特矿业公司，燃用煤种为4号原煤与6号筛下煤的混合煤，4号煤与6号筛下煤全部是水分高、灰分高、发热量低的褐煤，且6号筛下煤来煤粒度小于13mm，来煤中50%-60%为1mm以下的煤粉，按照年使用367万吨6号煤计算，煤粉含量在200万吨左右，极大的增加了输煤系统粉尘治理的难度。针对输煤系统中常见的煤粉产生原因，对锡电公司输煤系统配合各种降尘、抑尘措施进行简要概述。

2粉尘概念及危害

2.1粉尘的概念

生产性粉尘是指在生产中形成的，并能较长时间飘浮在作业场所空气中的固体微粒。在测定粉尘性能方面，将粉尘分为总粉尘、呼吸性粉尘两类。

总粉尘：可进入整个呼吸道（鼻、咽和喉、胸腔支气管、细支气管和肺泡）的粉尘，简称总尘。

呼吸性粉尘：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，其空气动力学直径均在7.07微米以下，空气动力学直径5微米粒子的采样效率为50%，简称：呼尘。呼尘对人体的伤寒极大，会长期滞留于肺泡中，不易排出。

呼吸性粉尘浓度与总粉尘浓度的关系：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。

2.2输煤系统生产性粉尘类型

对于火力发电厂，扬尘污染的环节主要有煤场堆积过程中自然风带起的粉尘、带式输送机转运落料点冲击扬尘、落煤管内物料运动产生诱导风而带起的粉尘、给煤机等设备震动造成的扬尘、物料输送过程中在的扬尘、犁煤器等设备给煤时产生的粉尘等。

火力发电厂运煤系统的煤尘属于微尘，大于5μm的粉尘占12.6%，小于5μm的粉尘占87.4%，粉尘粒径基本小于10μm。一般是含有10%以下游离二氧化硅的粉尘。

由于大型燃煤电厂运煤系统输送距离长，在原煤转运过程中不可避免地存在煤尘散发、污染环境的现象，同时对工作人员的身体造成严重伤害。为降低粉尘的产生及溢散，需采取措施保证室内空气含尘浓度达到国家工作场所卫生要求、排放空气含尘浓度达到国家环境标准。

根据《火力发电厂运煤设计技术规程第2部分：煤尘防治》（DL/T5187.2-2004）及《工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素》GBZ2.1-2007的要求，当煤中游离二氧化硅含量低于10%时，工作地带总粉尘允许浓度不超过4mg/m³，呼吸性粉尘允许浓度不超过2.5mg/m³，除尘系统向室外排放空气含尘浓度不超过20mg/m³。

3电厂粉尘产生原因

3.1落煤管落差大

部分落煤管落差较大，在有煤流通过时，高速下落的煤流使落煤管内的空气被压缩，从而产生冲击性气流，加剧了导料槽出口粉尘外溢。

3.2碎煤机进、出口不严密

碎煤机处转子是产生诱导风的内因，而碎煤机进、出口落煤管法兰密封的好坏直接关系到诱导风的大小，是产生诱导风的外因。若碎煤机进、出口法兰密封不严，使进口落煤管→碎煤机→出口落煤管→导料槽→除尘器形成一开式循环系统，大量的带粉尘空气从碎煤机进、出口处随碎煤机转子产生的强力诱导风而排除系统之外。

3.3滚筒积煤产生的粉尘

胶带上粘附的煤粉未能被清扫装置有效清除，被带进头、尾部滚筒，在头、尾部滚筒的碾压下变成细微粉末，随着滚筒的转动而飞散在空气中，进而在室内空气流动等因素下形成粉尘。

3.4皮带抖动大产生的粉尘

对煤表面含水分较低的来煤，若皮带、滚筒、托辊等设备磨损不均，使皮带在运动中抖动加剧，由此而产生粉尘。

3.5尾部缓冲托辊选型不好产生的喷粉

皮带机尾部缓冲托辊为弹性支架型缓冲托辊，其缓冲原理是利用支架弹性变形来缓冲煤流对运煤胶带的冲击。当煤流冲击时，缓冲托辊支架产生变形，皮带和缓冲托辊向下位移，导料槽挡煤皮和皮带间产生间隙，粉尘从气隙喷出。

3.6导料槽密封不严

导料槽与皮带间具有一定的间隙，以防止导料槽的金属结构与运转的胶带接触而损伤胶带。此间隙若密封不严，由于受到物料下落产生的诱导风与皮带运行产生的诱导风的共同作用，使得大量的煤粉从导料槽与胶带间的间隙内排除，逸散、漂浮在空气中。

4抑尘、防尘措施

4.1运煤系统设有水力清扫装置

输煤系统范围（含煤仓间，不含厂外）设置了水力清扫装置及配套冲洗水回收系统。煤仓间及输煤栈桥内每隔30m左右设置1台冲洗水装置，转运站每层楼面设置2～3台冲洗卷盘。水流形式及水量可以由冲洗水枪调节，既可直射，也可开花。冲洗卷盘转动灵活，橡胶胶管可手动整齐地卷绕在卷盘中。通过冲洗水装置，可将地面的粉尘冲洗至含煤废水收集池，泵送至含煤废水处理设施再次进行利用。收集的煤粉可以二次利用。即保证了环境清洁又节省了水资源。

4.2运煤系统设有负压吸尘装置

于碎煤机室、贮煤筒仓、转运站、煤仓间、栈桥等区域安装了固定式负压吸尘装置。负压吸尘装置配置相应的吸尘软管，吸尘口位置做成放大形状，以增大负压吸尘装置的吸附面积。负压吸尘清扫装置的每个吸尘点清扫作用半径10～15m左右。负压吸尘装置主要用于输煤系统的干式清扫。

4.3采用胶面滚筒及多种清扫装置

所有滚筒均采用胶面滚筒，传动滚筒带沟槽，以减少滚筒粘煤。头部滚筒安装三级清扫装置，胶带下靠近头部滚筒处设置五组胶环式清扫托辊，在尾部改向滚筒和垂直拉紧装置前设置空段清扫装置，防止胶带积尘，在启动运行时胶带抖动而散发到四周环境。带式输送机均采用槽形托辊。每十组上托辊设置一组JP821智能纠偏托辊组或强制纠偏调心托辊，每五组下托辊设置一组JP821智能纠偏托辊组或强制纠偏调心托辊，带式输送机设置防跑偏装置，防止输送过程煤撒落到地面增加清扫工作量。

4.4减少转运点落差及装设曲线落煤管

工艺设计中减少煤流转运点和降低煤流转运点的落差。系统设计阶段，合理对输送系统的布置情况进行设计，厂外输煤系统仅设1座碎煤机室，仅有一个转运点。厂内设T0、T1、T2、T3四个必设转运站，转运点相比于其他电厂数量很少。考虑设备布置情况及工艺需要，尽量减少转运点的高差。系统采用曲线落煤管，减缓原煤下落速度，减少由此产生的诱导风量，可以有效地降低机械除尘系统引风量，有利于控制煤尘在转运过程中的外溢，同时曲线落煤管对物料具有良好的导流性，使物料落到胶带中心，防止因物料偏心而造成输送胶带跑偏。煤仓间犁煤机漏斗设置重力式缓冲锁气挡板，减少煤仓间原煤斗的粉尘外溢。

4.5采用新型全封闭导料槽

为防止带式输送机在输送过程中由于胶带的振动致使小颗粒的煤尘外溢，污染整个输煤系统环境。导料槽选用新型3层挡尘帘的密闭导料槽，增加密封性，减少漏风量，并适当延长带式输送机导料槽长度，为机械除尘系统选择合理的吸尘点创造条件，以保证导料槽内能够形成足够的负压；皮带机设计布置时要求尾部落料点距离尾部改向滚筒距离不小于3米，导料槽布置时应充分考虑在尾部留有足够的缓冲空间和便于清理积煤的检查孔。导料槽下设置缓冲床，托辊间距0.4m，防止落料点处的煤尘飞扬。

4.6采用干雾抑尘装置

采用微米级干雾抑尘装置，微米级干雾抑尘装置产生直径在1µm-10µm的水雾颗粒，对悬浮在空气中的粉尘——特别是对直径在5µm以下的可吸入颗粒进行有效地吸附，使粉尘受重力作用沉降，从而达到抑尘作用。当皮带运行时，干雾抑尘装置启动运行并喷雾，皮带机停运时自动停止喷雾，节约用水量，同时对喷雾供水量进行严格控制，防止喷雾过多影响皮带正常运行。

4.7采用贮煤筒仓形式储煤

本工程设有3座20000t储量的贮煤筒仓，保证我厂3天用煤量。采用贮煤筒仓形式进行煤炭存储，可彻底解决煤尘污染问题，不会发生条形煤场对周边环境污染的现象，极大的改善了厂区环境。筒仓储煤系统工艺简单，进出料设备简单，维护量小，需维护人员少，能够实现对运煤系统的自动化控制，不需设置专门操作人员，可避免方形封闭储煤场取料机运行中存在的环境污染问题。

4.8选择鼓风小的碎煤机，法兰加装密封

碎煤机选择鼓风量较小或负压运行的机型，以降低转子产生的诱导风对煤流粉尘的影响。所有落煤管之间，落煤管与漏（煤）斗之间及其与设备之间的法兰、接口处，以及在管（斗）壁上开设的检查门（孔）处，均加填料密封。防止煤粉从法兰接口处溢散。

4.9安装机械除尘装置

对全厂输煤系统设备进行分析，结合各处设备的实际情况以及所处环境，分析、确定不同处运煤设备的实际情况采用不同的除尘器形式。针对厂外距离远，无法进行全封闭的厂外碎煤机室，采用布袋除尘器形式进行除尘。由于贮煤筒仓与原煤仓不间断存储煤炭的特点，选用布袋除尘器。T0、T1、T2、T3转运站由于处在全封闭环境，并且内部供应采暖系统，选用水浴除尘器。除尘器的除尘效率达到99%以上。使得除尘系统向室外排放空气含尘浓度不超过20mg/m³。

4.10除尘、抑尘装置布置位置及形式

锡电输煤系统各处采取如下除尘、抑尘措施：

碎煤机室：扁布袋除尘器+无动力抑尘装置+负压吸尘装置；

贮煤筒仓：扁布袋除尘器+无动力抑尘装置+负压吸尘装置；

T0、T1、T2、T3转运站：多管冲击式水浴除尘器+干雾抑尘+无动力抑尘装置+负压吸尘装置+水力冲洗装置；

煤仓间：扁布袋除尘器+负压吸尘装置+水力冲洗装置；

C1栈桥：负压吸尘装置+水力冲洗装置；

C2栈桥：负压吸尘装置+水力冲洗装置；

C3AB栈桥：负压吸尘装置+水力冲洗装置；

C4AB栈桥和驱动间（包括采样装置、皮带秤、除铁器所在建筑物）：负压吸尘装置+水力冲洗装置；

KC2驱动间（包括采样装置、皮带秤、除铁器的所在建筑物）：负压吸尘装置+水力冲洗装置；

每个原煤斗上设一台布袋除尘器，配合水里冲洗装置及多管冲击式水浴除尘器。

5结束语

近年来，为改善火力发电厂的工作环境，在吸取以往工程经验教训的基础上，从物料系统卸料、储存和输送的各个环节入手，在抑尘、机械除尘和清扫三方面采取配套措施进行综合治理，采用可靠或先进的降尘措施，确保输煤皮带廊道、转运站、碎煤机室、设备操作间等场合粉尘浓度达到规定值。综合运用喷雾、除尘、吸尘等技术，综合治理后，输煤系统内含尘浓度小于4mg/m³，呼吸性含尘浓度小于2.5mg/m³。改变了物料系统环境差的落后状况，为运行值班人员创造了良好的工作环境。

参考文献：

[1]火力发电厂设计技术规程

[2]火力发电厂运煤设计技术规定

[3]胡伟.浅析火力发电厂输煤系统粉尘的总和治理.中国战略新兴产业，2018.

[4]潘宏生.燃煤电厂输煤系统粉尘治理.中国电力企业管理，2018.

作者简介：

杨明旺，（1988-），男，工程师，内蒙古大唐锡林浩特发电有限责任公司设备部。