关于输煤系统粉尘防治的探讨

关于输煤系统粉尘防治的探讨关于输煤系统粉尘防治的探讨2015年06月25日各位会员、代表：大家好！今天我很高兴参加这次研讨会，能同这么多的专家、学者一起交流意见，我认为是一次很好的学习机会！根据大会安排，下面由我交流发言。我的发言由三部分组成：一.输煤系统粉尘危害及生成机理探讨二.输煤系统粉尘治理几种方案比较分析三.典型实践介绍，经济性分析一输煤系统粉尘危害及生成机理探讨一.输煤系统粉尘危害及生成机理探讨：着家济发生大度随着国家经济的迅速发展和人民生活水平的大幅度提高，环境保护的要求日益严格，火力发电厂输煤系统实现安全、环保达标运行、满足职业卫生要求日显重要。但是目前运煤系统污染严重，成为潜在的火险隐患，同时对运行维护人员的身体健康构成了严重威胁。以东北地区为例，随着优质动力煤价格的逐步攀升，越来越多的火力发电企业开始掺烧品质较差的褐煤带来了可来越多的火力发电企业开始掺烧品质较差的褐煤，带来了可观的经济效益，但是目前燃用的褐煤挥发份普遍较大，通常在40%左右灰份在20%左右且煤中有大量的煤粉煤粉在40%左右，灰份在20%左右，且煤中有大量的煤粉，煤粉量约占40%左右，飞扬的粉尘造成重大火灾隐患(见附图1、附图2)在输煤现场的隐蔽部位不易清扫部位电缆槽盒附图2)，在输煤现场的隐蔽部位、不易清扫部位、电缆槽盒内部经常发生煤粉自燃事件，几年来，全国范围内多家电厂发生输煤系统大火烧损输煤栈桥或皮带机的重大安全事发生输煤系统大火，烧损输煤栈桥或皮带机的重大安全事件，粉尘均为诱因，严重污染现场环境，而且给城市空气造成污染对职工的身心健康带来严重影响同时严重影响安成污染，对职工的身心健康带来严重影响，同时严重影响安全生产，但为了企业的长远发展，必须立足于全烧褐煤，当原除尘设计无法满足时燃料系统的降尘改造势在必行原除尘设计无法满足时，燃料系统的降尘改造势在必行。褐煤煤种的工业分析数据如下褐煤煤种的工业分析数据如下：收到空气干收到空气干燥干燥空气干燥收到基低位热空气干燥基水分收到基灰分空气干燥基灰干燥基灰分干燥无灰基挥空气干燥基挥干燥无灰基氢值(Kcal/kg)(%)Mad(%)Aar分(%)Aad(%)Ad发分(%)Vdaf发分(%)Vad(%)Hdafkg)ddafad29588.1317.224.426.546.931.65.1附图1附图2附图2输煤系统的主要作用是将到达厂内的原煤通过各级转运站送到锅炉原煤仓，火力发电厂的运煤系统一般设置7-11处转运站，由于转运站一般存在1-20米左右的高度差，由于加速度的原因，上一段皮带头部扣槽内形成负压区，原煤在从上一段皮带的头部落到下一段皮带的尾部时要诱导周围的气流，形成风煤混合物（见附图3、附图4）35°35°35°35°附图3附图3附图4在下落过程中与皮带撞击形成了一股冲击气流，在安装两级破碎机的位置下方尤其是可逆环锤破碎机更加加剧两级破碎机的位置下方，尤其是可逆环锤破碎机更加加剧，加之原有导料槽的侧面采用可分离式防溢裙板，是一种线性接触密封方式（见附图5附图6），皮带运行中的跳动跑接触密封方式（见附图5、附图6），皮带运行中的跳动、跑偏以及相邻托辊之间的凸凹不平，造成粉尘从导料槽侧面这些不严密的地方泄露，由于皮带运行速度为1.5-2.5米/秒，些不严密的地方泄露，由于皮带运行速度为1.52.5米/秒，牵引着诱导形成气流沿着皮带方向喷射而出，导料槽头部气流可达10米/秒，落煤管周围的粉尘浓度在50-300mg/m3左g右，周而复始的诱导—冲击—牵引—喷射是输煤系统大量粉尘污染的成因（见附视频资料1）。正常煤流匀速在皮带上运送是几乎没有粉尘污染的，因此，我们认为，输煤系统粉尘治理主要是转运站除尘，而且主要治理气流和导料槽侧漏问题。附图5附视频资料120150603_134840.mp4二.输煤系统粉尘治理几种方案比较分析二.输煤系统粉尘治理几种方案比较分析《火力发电厂运煤设计技术规定》中主要有以下典型《火力发电厂运煤设计技术规定》中主要有以下典型的除、尘设计：湿式除尘器和布袋除尘器1.湿式除尘器和布袋除尘器湿式除尘器和布袋除尘器是在导料槽的头部安装吸尘将诱导冲击牵引形成的气流和粉混合物全部吸口，将诱导、冲击、牵引形成的气流和风粉混合物全部吸入除尘器，经过过滤分离后将比较洁净的空气排入大气，分离过滤下来的煤粉回落到皮带上该种除尘方式属典分离、过滤下来的煤粉回落到皮带上，该种除尘方式属典型设计，但是运行多年来，主要反映出以下问题：）要将全部的气流和粉混合物吸入除尘器实际（1）要将全部的气流和风粉混合物吸入除尘器，实际运行中很难做到，不可避免的从侧面喷出，而且该种循环属恶性循环即不断的从头部诱导新风而又不断的从除属恶性循环，即不断的从头部诱导新风，而又不断的从除尘器排风口排出，过滤下来的煤粉回落到皮带上形成二次污染污染。（2）湿式除尘器和布袋除尘器需要动力支撑，且维护工作量大维护成本高布袋除尘往往要配合喷淋同时使工作量大、维护成本高。布袋除尘往往要配合喷淋同时使用，再加布袋除尘器系统复杂，故障点多，给维护和维护费用方面都带来很多问题费用方面都带来很多问题。2.电除尘器电除尘从设计规范上讲是比较成熟的，理论上可行，实际中不是太理想，特别是针对大型流化床锅炉煤经过细碎机后剧增的粉尘量对强制除尘产生了新的问题，除尘器吸风量的选定很难确定，大而碎煤中的大量细尘被扰动进步增加了密封导料槽内的粉尘量增大了除尘器的负荷一步增加了密封导料槽内的粉尘量，增大了除尘器的负荷，造成回送细粉量增加，增大了二次污染的程度。如果除尘器吸风量偏小落煤点冲击起来的粉尘不能即时转移将随器吸风量偏小，落煤点冲击起来的粉尘不能即时转移将随皮带的运行被带出导料槽造成污染。因此两个矛盾的工况难以找到合适的工况点使得电除尘在合适的工况下运行难以找到合适的工况点使得电除尘在合适的工况下运行。而且电除尘器的造价昂贵，运行和维护成本太高，目前没有普遍推广。有普遍推广。上述各种除尘方式均是降尘为主那么我们现在探讨上述各种除尘方式均是降尘为主，那么我们现在探讨一下，能否转变思路，从封堵气流和粉尘的泄漏角度着手，上述我们讲到，主要输煤系统粉尘治理主要是解决气流和导料槽侧漏问题。首先，我们研究解决风粉混合物形成的诱导—冲击—牵引—喷射气流恶性循环问题，来自皮带运输落差点（转运站）上游的物料在下落过程中与皮带撞击产生了大量的粉尘空气，同时在物料下落冲击压力作用下，产生了使粉尘空气可以流动的压差。那么，在导料槽头部上侧安装套带有降尘室的回流系统通过在导料槽部上侧安装一套带有降尘室的回流系统，通过在导料槽断面上加装多道密布的挡尘帘，强迫气流进入降尘装置，在惯性重力离心力的复合作用下大颗粒的粉尘被在惯性、重力、离心力的复合作用下，大颗粒的粉尘被无动力分离下来，落到皮带上，比较洁净的空气在压差的作用下被回流管送到上部负压区进行补偿这样使的作用下被回流管送到上部负压区进行补偿，这样，使落料管和落料点导流槽的压力平衡，并在涡流的作用下增加煤尘颗粒的碰撞机会，使封尘颗粒的动能转变为势能落到输煤皮带上。通过上述措施从而达到了粉尘空气在抑制、缓解、捕集装置系统和煤流管内来复式循环降尘处理。很好解决了气流恶性循环问题，经过实现证明，经过改造后导料槽头部的牵引气流趋近于零（见附图7经过改造后，导料槽头部的牵引气流趋近于零（见附图7、附图8）。附图7附图8下一步，我们来探讨导料槽侧漏问题的解决方法：导料槽的侧封是解决输煤皮带除尘的关键所在典型导料槽的侧封是解决输煤皮带除尘的关键所在，典型的侧封方式是采用防溢裙板实现皮带和导料槽之间的动密封，但是无论采用何种型号的防溢裙板，只能实现动接触、封，但是无论采用何种型号的防溢裙板，只能实现动接触、线密封，由于皮带机的托辊为非连续支撑，所以实际密封的严密性不足。经过广泛的调研，我们采用超高分子耐磨滑板取代导料槽下的侧面托辊实现了托板对皮带的连续滑板取代导料槽下的侧面托辊，实现了托板对皮带的连续支撑、面接触，接触面宽度可达150mm，将粉尘牢牢的密封在导料槽内部，由于保留的底部水平托辊承担了物料的大部分重量，使侧面皮带与滑板之间的压力均匀分布，即减少了摩擦力又起到密封的作用；在封闭的导料槽里采用专用的复合式防溢裙板即防止煤粉通过皮带与滑板之间专用的复合式防溢裙板，即防止煤粉通过皮带与滑板之间的缝隙外泄，又阻止皮带跑偏，有效地解决了皮带跳动的问题，在内防溢裙板和垫板的作用下，既防止了导料槽内粉尘的外泄又阻止了皮带的跑偏设备结构如下图所示粉尘的外泄又阻止了皮带的跑偏。设备结构如下图所示：同时，我们在导料槽出口及导料槽中安装了多级具有同时我们在导料槽及导料槽中安装了多级具有挡尘作用的软帘，使飞溅的粉尘被挡尘帘隔阻，将通过的粉尘吸附在胶条上并抖落在皮带上，从而达到除尘的作用，从而实现了对导料槽的全封闭作用。滑板式封闭导料槽与传统导料槽相比，年节省运行检修费用很可观。按运行三年为一个更换周期，更换老式倒料槽托辊、密封侧板及撒料损失约为更换新型倒料槽滑板费用的两倍（实际运行周期约为五年）。由于采用了滑板式全封闭导料槽，一般三年内无需更换滑板，但回程皮带带粉时能会加速滑板的磨损检修人员应每年检查次带粉时可能会加速滑板的磨损，检修人员应每年检查一次，根据磨损程度确定更换周期；导料槽的后堵板在运行中应及时调整推杆保持其与皮带的有效接触面和压力当及时调整推杆保持其与皮带的有效接触面和压力，当推杆调至最低时应更换胶板；防溢裙板是导料槽内阻挡粉尘进入皮带与滑板的重要部分检修人员可通过导料槽两尘进入皮带与滑板的重要部分，检修人员可通过导料槽两端，观察其磨损情况并及时更换。对于导料槽腔体内的悬浮粉尘，我们采用传统的喷雾降尘的方法将煤尘捕集下来，在导料槽的上半部分安装自动化检测控制系统将传感器安装在输煤皮带运行架上动化检测控制系统，将传感器安装在输煤皮带运行架上，首先检测燃煤表面水分，使传感器探头直接触到皮带的燃煤上采集信号传送自动化控制系统经模拟表面水分数煤上，采集信号传送自动化控制系统，经模拟表面水分数字转换，待确定干度指数超标后控制系统发出执行信号并接通电源电磁阀开启给水（皮带在运行状态）高压水接通电源，电磁阀开启给水（皮带在运行状态），高压水在雾化器的作用下形成水雾覆盖，最后使浮尘降落在物料上，传送到下一段皮带，该装置流程图如下：上，传送到下段皮带，该装置流程图如下：频资料附视频资料220150603_135218.mp4三.典型实践介绍，经济性分析上述共同研讨的内容也是我公司生产技术人员为解决全烧褐煤的瓶颈问题努力的过程通过我公司技术人员两全烧褐煤的瓶颈问题努力的过程，通过我公司技术人员两年的努力，对输煤系统所有的转运站进行了改造，有效的抑制了运煤系统粉尘飞扬的情况，降低了输煤系统的粉尘抑制了运煤系统粉尘飞扬的情况，降低了输煤系统的粉尘浓度，对燃用褐煤提供了安全保证，创造了客观的经济效益和安全效益：益和安全效益：1.更节能：更节能我公司运煤系统目前共安装8台水溶式除尘器、6台布袋除尘器，电机总功率180千瓦，每天运行时间12小时，袋除尘器，电机总功率千瓦，每天运行时间小时，总耗电量2160千瓦时，每度电按0.4元计算，每天电费782元，安装无动力除尘装置配合全密封导料槽后，每年可节省电费31.536万元。2.更安全：燃料系统除尘改造完毕后，煤尘浓度大大降低，煤尘泄露量减少百分之八十，可以有效降低输煤系统着火的可泄露量减少百分之八十可以有效降低输煤系统着火的可能性，为燃用褐煤提供了安全保证，每年全烧褐煤与同等数量的长焰煤相比可节省成本近6000万元。3.更环保：改造后的燃料系统煤粉浓度低于8mg/m3，符合国家职业卫生要求的6mg/m3的标准，有效的避免了职工患上呼吸性职业病的危险。4.节省人员费用：燃料系统除尘改造完毕后，清扫人员可大幅度减少，年可节省可观费用。