火电厂输煤系统粉尘综合治理措施与实践.pdf

第 3 8 卷 第 1 1 期 2016年 1 1 月 华 电 技 术 Huadian Technology Vol.38 No. 11 Nov. 2016 火电厂输煤系统粉尘综合治理措施与实践 李合祥 湖南华电常德发电有限公司， 湖 南 常 德 415001 摘要火电厂发电过程中需要使用大量的燃煤， 燃煤在接卸、 存储、 转运、 破碎、 筛分和上仓等工艺过程中容易产生粉 尘,这些粉尘若得不到及时处理， 将极大地威胁输煤系统的人身安全和设备完全。通过对火电厂输煤系统粉尘产生的原 因进行剖析， 采取针对性的措施,并通过运行加以验证， 取得了良好效果， 为解决输煤系统粉尘问题提供借鉴。 关键词火电厂;输煤系统;粉尘;治理;措施 中图分类号TK018 文献标志码B 文章编号 1674 -1951201611 -0066 -03 〇引言 由于输煤系统粉尘综合治理工作的复杂性， 导 致许多火电厂治理粉尘的效果不理想， 同时由于相 关管理人员对输煤系统粉尘综合治理的重要性没有 足够的认识， 使得我国大部分的火电厂没有建立起 一套完整的粉尘综合治理系统。随着技术的进步以 及对于安全要求的提高， 使得输煤系统粉尘的综合 治理工作开始被逐渐重视。本文以常德电厂为例， 对粉尘产生的原因进行分析， 并采取针对性的措施， 降低输煤系统的粉尘浓度， 进而提高火电厂输煤系 统的安全性。 1粉尘产生的原因 火电厂输煤系统承担着来煤的接卸、 存储、 转 运、 破碎、 筛分和上仓等工作任务， 在工作过程中不 可避免的会出现大量的粉尘， 尤其是在燃煤转运和 破碎过程中， 粉尘浓度尤为严重。由于燃煤在下落 过程中会产生很大的冲击力， 冲击气流夹带燃煤中 的煤尘做无规则运动， 逃逸动力会导致粉尘向周边 环境扩散， 对周围环境造成污染。污染的大小与燃 煤的下落高度有关， 高度越大， 造成的污染就越严 重。碎煤机室由于落差高、 风量大， 导致导料槽出口 及周边大量的煤粉外溢， 加之设备运行时产生的振 动， 造成粉尘的二次飞扬。粉尘浓度超标， 不但对员 工的身心健康造成极大的危害， 同时也严重威胁设 备的安全运行。 2治理措施 输煤系统的粉尘治理是一项复杂的系统工程， 必须针对不同工况和粉尘的特性进行综合考虑， 适 收稿日期2016 -09 -12;修回日期2016 -11 -11 时采用新技术新工艺， 保证输煤系统的粉尘质量浓 度控制在6mg/m3范围内。 2.1燃煤接卸粉尘治理措施 常德电厂燃煤运输主要采用火车运输方式。为 防止空气紊流刮起车皮表层燃煤形成粉尘， 造成环 境污染， 在进入翻车机室的铁路专用线外围建设有 高 18 m， 长 234 m 的挡风抑尘网， 可以将整个翻车机 卸车区域与邻近的海德路及农家小院隔离开来， 能 够有效遏制粉尘对周边环境的影响。在燃煤翻卸过 程中， 采用三路高压水雾喷淋装置， 覆盖整个翻卸过 程 ， 可将粉尘抑制在煤斗中。 2.2储煤场粉尘治理措施 常德电厂储煤场长330 m， 宽 200 m， 总燃煤储 量为30万 t。其中干煤棚储量为4.1万 t， 煤场周边 采用18m高防风抑尘网进行封闭。为避免煤场扬 尘 ， 煤场周边共布置8 4 只喷枪， 可以对煤场进行喷 淋全覆盖。 2.3燃煤转运过程中的粉尘治理措施 输煤系统粉尘治理的重点是燃煤转运过程中产 生的粉尘， 尤其是各个转运站点高处抛落下来的燃 煤。受落煤管结构的影响， 下落的燃煤具有不同的 速度0 6. 5 m/S和加速度， 燃煤在相互撞击的同 时，既受诱导气流的作用，又受剪切气流的作用，极 易产生扬尘， 碎煤过程中产生的扬尘又占据了其中 绝大部分。碎煤机室中的燃煤通过滚轴筛筛分后， 一部分通过筛轴后， 直接在落煤管中落到下一级运 煤皮带上， 由于高度落差在11 m 以上， 产生很大的 冲击气流， 导致煤尘在导料槽缝隙处溢出， 产生大量 扬尘； 同时未能通过筛轴的燃煤， 在碎煤过程中被粉 碎成合格粒度的燃煤进入下一级转运皮带， 由于受 碎煤机高速旋转产生的鼓风作用的影响， 导致落煤 管内的诱导风量剧增， 诱导风携带大量的粉尘在导 料槽侧面缝隙和导料槽出口处外溢， 造成现场粉尘 第 1 1 期李 合 祥 火电厂输煤系统粉尘综合治理措施与实践 67 污染严重。 通过对其他电厂的调研， 结合粉尘的运动机理， 常德电厂在工程建设中采用3 - DEM防堵抑尘曲线 落煤管、 双密封导料槽、 无动力除尘装置等新型实用 技术， 并与传统除尘工艺相结合， 通过多种抑尘控尘 手段， 有效保证了输煤系统粉尘浓度控制在国家许 可的范围内。 2. 3.1 3 - DEM防堵抑尘曲线落煤管 利用三维动态模拟分析技术， 分析煤流的滑落 过程， 对煤流进行全程导流， 使煤流从无序坠落转变 为可控的滑落过程， 保证物料的汇集输送， 减小煤流 携带的诱导风量， 减少导料槽出口的喷粉现象， 落煤 管具体布置如图1 所示。 图1 3 -DEM曲线落煤管布置示意图 2.3.2双密封导料槽 1 导 料 槽 设 计 为 2 m/段，采 用 4 mm厚的 Q235材料弧形盖板， 容积约为DT n 导料槽的1. 3 倍。加大导料槽的容积， 可有效降低导料槽内风压。 2 导料槽钢板厚度为6 mm，内部两侧采用可 升降调节的侧衬板， 侧衬板厚度不低于16 mm,最低 距离胶带高度不大于20 mm， 可起到一级密封， 并可 有效地防止侧板磨穿并保护防溢裙板;导料槽外侧 与胶带接触处均安装超高分子聚氨酯防溢裙， 可起 到二级密封， 防溢裙摆为双层弹性密封， 进一步提 高 了 导 料 槽 的 密 封 性 。 导 料 槽 设 计 结 构 如 图 2 所示。 2 . 3 . 3 无动力除尘装置 无动力除尘装置是运用空气动力学原理， 采用 压力平衡方式， 最大限度降低导料槽内粉尘空气的 压力， 使之与外部空间压力趋于平衡， 同时在粉尘扩 散方向上采用疏密开槽的中间阻风帘； 合理排布抑 尘单元放置方式， 采用蛇形通道， 使得诱导风走S 型 轨迹， 可有效降低诱导风的风速， 抑制粉尘扩散。经 过多级除尘单元的抑尘降速后， 粉尘浓度大大降低， 在进人导料槽出口前， 通过控制系统， 对粉尘进行喷 雾处理， 使导料槽出口后的粉尘质量浓度低于 6 mg/ m3的标准。 2 . 3 . 4 动力除尘装置 为进一步降低输煤系统粉尘浓度， 在转运站各 皮带导料槽出口处， 根据出口风量和建筑物布局等 综合考虑， 在 1 转运站布置两台扁布袋除尘机组， 在 2, 3, 4转运站、 碎煤机室、 煤仓层等共布置20 台冲激式除尘机组。具体设备配置与运行方式见 表 1。 表1动力除尘装置配置 转 运 点 名 称 风 量 / m 3 h “1 功 率 / kW 数 量 / 台 备 注 1转 运 站 3 0005.52 与皮带机联锁， 扁布袋除尘 机 组 2, 3, 4 转运站， 碎 煤 机 室 7 0007.58 与皮带机联锁， 冲激式除尘机 组， 露 天 布 置 煤 仓 层 7 0007.512 与犁煤器联锁， 冲激式除尘机 组， 露 天 布 置 2 . 3 . 5 输送带回程清洗装置 为进一步控制栈桥内粉尘浓度， 减少由于清扫 器磨损泄漏和输送带运行中振动产生的粉尘飞扬， 在各条输送带的回程增面滚筒和改向滚筒处， 加装 回程清洗装置， 进一步降低了栈桥的粉尘浓度。 3输煤系统粉尘检测 常德电厂输煤系统在2015年 10月份完成主要 设备的安装调试工作， 由基建逐步转人生产试运行。 在试运行过程中， 电厂重点加强了转运过程中的粉 尘浓度监测， 选 择 3转运站、 碎煤机室、4转运站 导料槽出口粉尘浓度作为监测的重点， 通过对设备 的不断调试和完善， 现场的粉尘浓度不断降低， 最 68 华 电 技 术第 3 8 卷 终控制在国家标准6mg/m3范围内。2016年 5 月 至 6 月期间， 我公司委托湖南省职业病防治院对职 业场所接触煤尘进行全面检测， 检测结果详见表2。 表2工作场所职业接触煤尘检测结果 检测日期工作场所 TWA m g m STEL/ 3 m g m-3 超限 倍数 2016 -06 -20 1斗轮机处 0. 10.50.21 2016 -06 -20 2斗轮机处 0. 10.0.24 2016 -06 -20 3皮带桟桥 0.10.0.24 2016 -06 -20 4皮带桟桥 0.10.70.27 2016 -06 -20 碎煤机室0.20.90.22 2016 -06 -20 5 皮带桟桥0.20.9 0.22 216-06-2 6皮带煤仓间0.20.80.32 2016 -06 -20 7A皮带平台0.1 0.70.27 2016 -06 -20 7B皮带平台0.1 0.0.23 2016 -06 -20入炉煤采样间0.10.50.19 2016 -05 -25 翻车机室 0.20.30.13 2016 -05 -25 1转运站 0.51.00.41 2016 -05 -25 2 皮带桟桥0.41.00.39 通过检测， 输煤系统工作场所和职业场所的粉 尘质量浓度均控制在国家标准范围内（ 表 2 中TWA 上接第6 5 页） 再加热工艺， 不仅每小时可回收 62.111的水和159. 4 GJ的余热， 而且每小时还可节 约 17.9 GJ的能耗。尽管这些余热由于温度较低， 做功能力不强， 但是可以弥补因烟气冷凝而增加的 风机损耗； 回收的冷凝水则可以加以综合利用。因 此 ， 对脱硫塔出口湿烟气先冷凝再加热不失为一种 “ 白色烟羽” 的节能治理模式[5-9]。 4结束语 “ 白色烟羽” 虽然对环境质量没有影响， 但是影 响环境感观， 需要加以治理。目前主要采取直接加 热法来消除“ 白色烟羽” ， 这会增加机组的能耗。而 通过先冷凝再加热的处理工艺， 不仅能回收部分余 热来弥补机组能耗， 而且能够回收一些冷凝水加以 综合利用， 不失为一种节能型的“ 白色烟羽” 治理 模式。 参考文献 [1 ]王颖聪.湿法脱硫烟气石膏雨成因分析及处理方案综述 [].华北电力技术,201210 68 -71,75. [2]李春萱,黄淑芳， 杨征， 等.气-气换热器在湿法烟气脱 为时间加权平均容许质量浓度， STEL为短时间接触 容许质量浓度， 超限倍数小于2。 4结束语 输煤系统自生产运营以来， 各种控尘抑尘设备 投入正常， 未发生落煤管堵煤事件， 系统粉尘浓度远 低于国家标准， 有效改善了工作环境， 减少了作业环 境危害， 消除了安全隐患， 实现了工程建设目标。 总之， 输煤系统粉尘综合治理工作是一项艰巨 而复杂的任务， 要想取得好的效果， 企业管理人员必 须高度重视和加强监管， 并且根据各工艺环节的特 点来制定合理、 科学的粉尘治理措施， 同时不断地探 索新技术新方法， 以期实现输煤系统粉尘综合治理 工作的良性循环。 本文责编 刘炳锋） 作者简介 李合祥（ 1974） ， 男， 湖南长沙人， 工程师， 从事火电厂 输煤系统设备管理工作。（ E- mail chdlhx126. com 。 硫中的新应用[].热力发电,2006,357 0 -62. [3] 陈莲芳， 徐夕仁， 马春元， 等.湿式烟气脱硫过程中白烟 的产生及防治[J].发电设备,2005,195 326 -328. [4] 姚增权.湿烟气的抬升与凝结[J].国际电力， 2003,7 2-46. [ ] 李青,公维平.火力发电厂节能和指标管理技术[M].北 京中国电力出版社,2006. [6]王志斌.运用耗差分析法实现机组优化管理[C]//安徽 省电机工程学会热动专委会第10届学术年会论文集， 2002． [ ] 王俊有.火电厂生产过程的优化管理模型及控制策略 [D].保定华北电力大学,007. [8 ]贾堂刚,周文涛.CFB机组高效燃烧技术应用研究[J] . 中国循环流化床发电,20159 5 -36. [9]节能技术监督导则D1/T 10522007[S] . 本文责编刘炳锋） 作者简介 王贵彦（ 1959）男， 黑龙江人， 高级工程师， 在职研究 生， 从事电力企业的生产和管理方面工作（ E- mal Hdyngswgy163. com。 黄素华（ 1970）男， 江苏南通人， 高级工程师,从事电 厂节能及热能动力试验研究工作。