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探析發(fā)電廠輸煤抑塵系統(tǒng)分析與改造措施
來源:市場部
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作者:smartfog
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發(fā)布時間: 2016-04-12
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發(fā)電廠的輸煤系統(tǒng)主要是由皮帶組成，整個發(fā)電廠所需的媒幾乎是經(jīng)由皮帶輸送，運(yùn)至各個工作環(huán)節(jié)。煤在皮帶沿線輸送過程中，產(chǎn)生了大量的煤塵。這一問題是發(fā)電廠所要面對的最重要的工作之一。
發(fā)電廠的輸煤系統(tǒng)主要是由皮帶組成，整個發(fā)電廠所需的媒幾乎是經(jīng)由皮帶輸送，運(yùn)至各個工作環(huán)節(jié)。煤在皮帶沿線輸送過程中，產(chǎn)生了大量的煤塵。這一問題是發(fā)電廠所要面對的最重要的工作之一。治理煤塵，就是要在輸送燃煤的表面噴灑適量的水，這樣可有效地控制煤在運(yùn)輸過程中煤塵的產(chǎn)生及煤塵對環(huán)境的污染。有些的燃煤發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)利用水幕和水霧來除塵，改善了工作環(huán)境。本文分析了其原理和具體方法，在發(fā)電廠輸煤抑塵系統(tǒng)的改造方面，結(jié)合原有除塵方式對導(dǎo)料槽進(jìn)行改造， 提出了新的見解。
發(fā)電廠所需要的煤大多經(jīng)過卸船、轉(zhuǎn)運(yùn)和破碎等環(huán)節(jié)運(yùn)至原煤倉，然后供發(fā)電廠的鍋爐進(jìn)行燃燒。煤從入廠到供鍋爐燃燒，要經(jīng)過許多個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量的煤塵。如每個環(huán)節(jié)沒有有效地采取措施，將會污染環(huán)境危害健康，特別是煤塵粒度在0.5～5μm時，很容易穿透人的肺葉，造成極大的傷害。所以，要合理地配置除塵裝置，遏制和消除粉塵，是輸煤系統(tǒng)中亟需解決的問題。
發(fā)電廠現(xiàn)在大多采取水幕除塵的方法來消除煤塵，經(jīng)濟(jì)有效。
1 煤的水分
煤含有水分。按存在的狀態(tài)可以分為外在水分即表面水分、內(nèi)在水分即固有水分和化合水分即結(jié)晶水分。外在水分與溫度和濕度等的變化密切相關(guān)，多存于其表面和煤粒的縫隙間；內(nèi)在水分存于煤粒的細(xì)孔中；化合水分是煤中的礦物質(zhì)在一定的條件下與其它物質(zhì)相結(jié)合時產(chǎn)生的水分。內(nèi)在水分和化合水分與外界變化影響大，在特定的條件下才會分解。由此可見，研究除塵問題就是研究煤的外在水分。
煤的外在水分可以影響輸煤過程中所煤塵的產(chǎn)生和燃燒的程度。水分少，煤較干燥，在其運(yùn)輸和破碎的過程中，不可避免地產(chǎn)生大量的粉塵，污染工作環(huán)境，對其操作人員的身體健康造成潛在的威脅，同時損失了能源。水分多，煤的粘度將大大增強(qiáng)，在傳輸過程中，輸煤系統(tǒng)的落煤管將會產(chǎn)生堵塞或粘著的現(xiàn)象，增大碎煤機(jī)的負(fù)荷，使破碎困難，導(dǎo)致實(shí)際計(jì)量值偏差大和磨煤機(jī)出力減少，在供煤過程中斷流現(xiàn)象也時有發(fā)生，影響鍋爐的燃燒情況。
所以，控制其外在水分的問題是解決抑塵的關(guān)鍵。煤的外在水分的理想值達(dá)到極限值時，會有效地遏制煤塵。煤種類不同，其外在水分也不同，調(diào)整噴灑水量從而達(dá)到極限值。
2 輸煤抑塵系統(tǒng)的分析
2.1 水幕除塵的工作原理
噴淋系統(tǒng)由控制系統(tǒng)和供水系統(tǒng)組成。供水系統(tǒng)包括水源、濾網(wǎng)、水管路、手動閥門、電磁閥和除塵噴頭等；控制系統(tǒng)包括煤流開關(guān)、電磁閥和控制器等。
水幕除塵是水在噴頭處在壓力的作用下生成霧罩，可保證噴頭的霧化角度和效果，很大程度地降低了耗水量。將塵源控制在一定的空間內(nèi)，利用防塵罩來封閉塵源，增加水滴與塵粒的碰撞速度和幾率，提高除塵率，含塵氣體濕度增加，塵粒之間主舉相互凝聚，從而沉積下來，可消除煤塵和凈化環(huán)境。
2.2 水幕除塵的方案分析
在皮帶機(jī)的各轉(zhuǎn)運(yùn)塔的揚(yáng)塵點(diǎn)加裝水幕噴頭，揚(yáng)塵點(diǎn)主要是皮帶機(jī)頭部和導(dǎo)料槽部位即落煤管落差較高部位。揚(yáng)塵點(diǎn)經(jīng)過壓塵后，煤塵濃度降低，就能滿足部分除塵的要求，選用管道泵增壓的方法沖洗輸煤棧橋、地面和轉(zhuǎn)運(yùn)塔位置的較高點(diǎn)，營造水沖洗環(huán)境。
帶式輸送機(jī)在從高處向下輸送含粉末狀的煤時，落煤管由于煤塵與空氣的摩擦，產(chǎn)生的高速氣流會把煤塵揚(yáng)向工作場內(nèi)，其皮帶尾部導(dǎo)料槽處的煤塵被揚(yáng)起的程度更為嚴(yán)重。
2.3 單層導(dǎo)料槽的工作原理
煤在輸送過程中，皮帶的頭部和尾部都安裝了噴淋裝置，皮帶機(jī)的導(dǎo)料槽在出口處均增設(shè)了自動噴水裝置，水霧化后，導(dǎo)料槽出口處的煤粉會被水霧壓住。電磁閥的開關(guān)控制該段皮帶的啟停，噴霧也由電磁閥控制。皮帶啟動則自動啟動水噴霧，皮帶停止則延時停止水噴霧，延時時間的長度應(yīng)保證皮帶轉(zhuǎn)一圈，以全面清洗該段皮帶工上的積粉，這樣皮帶轉(zhuǎn)至下面時就不會造成二次揚(yáng)塵。
反沖洗裝置安置在皮帶頭部的回程出口處，主要解決了皮帶返程時消除煤塵的問題。緊靠皮帶機(jī)頭部的回程皮帶下加裝一排噴嘴，有利于對回程皮帶噴水，濕潤皮帶下表面的煤塵。噴嘴的后部裝置了兩道清掃器，這樣可以將皮帶上的煤泥刮下來。用鐵板來做成一個接煤水盤安裝在清掃器的下部，可以接刮下來的水與煤泥，接煤水盤再通過水管或水槽將煤泥引到污水溝內(nèi)，遠(yuǎn)程PLC 控制電磁閥的開啟。
3 輸煤抑塵系統(tǒng)的改造
原有的單層的導(dǎo)料槽在各級皮帶機(jī)的尾部改造成新型的雙層導(dǎo)料槽。
3.1 雙層導(dǎo)料槽的工作原理
雙層導(dǎo)料槽包括內(nèi)側(cè)板、外側(cè)板和擋風(fēng)裝置。內(nèi)側(cè)板和兩端的擋風(fēng)裝置一起與皮帶上輸送的煤之間形成特定的空間，這個空間被稱之為“正壓腔”。“正壓腔”與外側(cè)板及其兩端的擋風(fēng)裝置一起又形成了一定的空間，這個空間叫做“負(fù)壓腔”。“正壓腔”中的氣體在擋風(fēng)裝置的適度調(diào)解下可進(jìn)入到“負(fù)壓腔”中。這樣引風(fēng)口處的引風(fēng)量只需略大于落煤管處的誘導(dǎo)風(fēng)量以及碎煤機(jī)碎煤時所產(chǎn)生的排風(fēng)量，導(dǎo)料槽就不會向外噴粉。
3.2 雙層導(dǎo)料槽的優(yōu)點(diǎn)
新型雙層導(dǎo)料槽在改造完成后，就會在導(dǎo)料槽內(nèi)形成負(fù)壓腔，可保證落煤時煤塵就不會從側(cè)旁噴粉。新型雙層導(dǎo)料槽適當(dāng)?shù)丶友b了擋風(fēng)裝置，可控制落煤過程中上煤時所產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)，使煤塵不會從前后導(dǎo)料槽口處噴出，能有效控制地轉(zhuǎn)運(yùn)站的塵源點(diǎn)，改善室內(nèi)安全生產(chǎn)的環(huán)境。改造后，導(dǎo)料槽的壁厚增加了，從而使用壽命得到延長。既沒有改變原有的落煤量和影響正常的檢修。
3.3 雙層導(dǎo)料槽的檢查與維護(hù)
導(dǎo)料槽頭、尾部的氣體流動情況要定期觀察，如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)料槽的頭部噴粉，請檢查除塵器的開關(guān)和風(fēng)管是否有不正常的現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)除塵器的開關(guān)有問題或是風(fēng)管堵塞等情況要及時處理，為保證導(dǎo)料槽能正常使用，皮帶在運(yùn)行時要投運(yùn)除塵器；旁膠噴粉的情況要定期檢查，如側(cè)旁膠噴粉的原因主要是旁膠嚴(yán)重磨損或是沒有投運(yùn)除塵器，就會封不住落煤時所產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)量，這種情況應(yīng)及時更換，保證室內(nèi)最佳的工作生產(chǎn)環(huán)境。導(dǎo)料槽的側(cè)膠比較特殊，耐磨度沒有其他耐磨，所以使用和更換周期都較短，約6 個月左右，也可據(jù)上煤量而定；前后風(fēng)管風(fēng)量的情況要定期檢測，如有堵塞要及時處理，風(fēng)管運(yùn)行6 個月一定要進(jìn)行清理，保證導(dǎo)料槽能得到有效的吸風(fēng)量，檢查風(fēng)管風(fēng)量和導(dǎo)料槽的負(fù)壓大多采用測速儀，在使用時要在開啟進(jìn)風(fēng)閥門前要檢查閥門的情況是否堵塞，來準(zhǔn)確判斷導(dǎo)料槽有無負(fù)壓。
4 結(jié)論
發(fā)電廠的輸煤抑塵系統(tǒng)的分析與改造，是個永無止境的探索，隨著著時代的進(jìn)步，會有更好的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)輸煤抑塵向更健康的方向發(fā)展。
發(fā)電廠所需要的煤大多經(jīng)過卸船、轉(zhuǎn)運(yùn)和破碎等環(huán)節(jié)運(yùn)至原煤倉，然后供發(fā)電廠的鍋爐進(jìn)行燃燒。煤從入廠到供鍋爐燃燒，要經(jīng)過許多個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量的煤塵。如每個環(huán)節(jié)沒有有效地采取措施，將會污染環(huán)境危害健康，特別是煤塵粒度在0.5～5μm時，很容易穿透人的肺葉，造成極大的傷害。所以，要合理地配置除塵裝置，遏制和消除粉塵，是輸煤系統(tǒng)中亟需解決的問題。
發(fā)電廠現(xiàn)在大多采取水幕除塵的方法來消除煤塵，經(jīng)濟(jì)有效。
1 煤的水分
煤含有水分。按存在的狀態(tài)可以分為外在水分即表面水分、內(nèi)在水分即固有水分和化合水分即結(jié)晶水分。外在水分與溫度和濕度等的變化密切相關(guān)，多存于其表面和煤粒的縫隙間；內(nèi)在水分存于煤粒的細(xì)孔中；化合水分是煤中的礦物質(zhì)在一定的條件下與其它物質(zhì)相結(jié)合時產(chǎn)生的水分。內(nèi)在水分和化合水分與外界變化影響大，在特定的條件下才會分解。由此可見，研究除塵問題就是研究煤的外在水分。
煤的外在水分可以影響輸煤過程中所煤塵的產(chǎn)生和燃燒的程度。水分少，煤較干燥，在其運(yùn)輸和破碎的過程中，不可避免地產(chǎn)生大量的粉塵，污染工作環(huán)境，對其操作人員的身體健康造成潛在的威脅，同時損失了能源。水分多，煤的粘度將大大增強(qiáng)，在傳輸過程中，輸煤系統(tǒng)的落煤管將會產(chǎn)生堵塞或粘著的現(xiàn)象，增大碎煤機(jī)的負(fù)荷，使破碎困難，導(dǎo)致實(shí)際計(jì)量值偏差大和磨煤機(jī)出力減少，在供煤過程中斷流現(xiàn)象也時有發(fā)生，影響鍋爐的燃燒情況。
所以，控制其外在水分的問題是解決抑塵的關(guān)鍵。煤的外在水分的理想值達(dá)到極限值時，會有效地遏制煤塵。煤種類不同，其外在水分也不同，調(diào)整噴灑水量從而達(dá)到極限值。
2 輸煤抑塵系統(tǒng)的分析
2.1 水幕除塵的工作原理
噴淋系統(tǒng)由控制系統(tǒng)和供水系統(tǒng)組成。供水系統(tǒng)包括水源、濾網(wǎng)、水管路、手動閥門、電磁閥和除塵噴頭等；控制系統(tǒng)包括煤流開關(guān)、電磁閥和控制器等。
水幕除塵是水在噴頭處在壓力的作用下生成霧罩，可保證噴頭的霧化角度和效果，很大程度地降低了耗水量。將塵源控制在一定的空間內(nèi)，利用防塵罩來封閉塵源，增加水滴與塵粒的碰撞速度和幾率，提高除塵率，含塵氣體濕度增加，塵粒之間主舉相互凝聚，從而沉積下來，可消除煤塵和凈化環(huán)境。
2.2 水幕除塵的方案分析
在皮帶機(jī)的各轉(zhuǎn)運(yùn)塔的揚(yáng)塵點(diǎn)加裝水幕噴頭，揚(yáng)塵點(diǎn)主要是皮帶機(jī)頭部和導(dǎo)料槽部位即落煤管落差較高部位。揚(yáng)塵點(diǎn)經(jīng)過壓塵后，煤塵濃度降低，就能滿足部分除塵的要求，選用管道泵增壓的方法沖洗輸煤棧橋、地面和轉(zhuǎn)運(yùn)塔位置的較高點(diǎn)，營造水沖洗環(huán)境。
帶式輸送機(jī)在從高處向下輸送含粉末狀的煤時，落煤管由于煤塵與空氣的摩擦，產(chǎn)生的高速氣流會把煤塵揚(yáng)向工作場內(nèi)，其皮帶尾部導(dǎo)料槽處的煤塵被揚(yáng)起的程度更為嚴(yán)重。
2.3 單層導(dǎo)料槽的工作原理
煤在輸送過程中，皮帶的頭部和尾部都安裝了噴淋裝置，皮帶機(jī)的導(dǎo)料槽在出口處均增設(shè)了自動噴水裝置，水霧化后，導(dǎo)料槽出口處的煤粉會被水霧壓住。電磁閥的開關(guān)控制該段皮帶的啟停，噴霧也由電磁閥控制。皮帶啟動則自動啟動水噴霧，皮帶停止則延時停止水噴霧，延時時間的長度應(yīng)保證皮帶轉(zhuǎn)一圈，以全面清洗該段皮帶工上的積粉，這樣皮帶轉(zhuǎn)至下面時就不會造成二次揚(yáng)塵。
反沖洗裝置安置在皮帶頭部的回程出口處，主要解決了皮帶返程時消除煤塵的問題。緊靠皮帶機(jī)頭部的回程皮帶下加裝一排噴嘴，有利于對回程皮帶噴水，濕潤皮帶下表面的煤塵。噴嘴的后部裝置了兩道清掃器，這樣可以將皮帶上的煤泥刮下來。用鐵板來做成一個接煤水盤安裝在清掃器的下部，可以接刮下來的水與煤泥，接煤水盤再通過水管或水槽將煤泥引到污水溝內(nèi)，遠(yuǎn)程PLC 控制電磁閥的開啟。
3 輸煤抑塵系統(tǒng)的改造
原有的單層的導(dǎo)料槽在各級皮帶機(jī)的尾部改造成新型的雙層導(dǎo)料槽。
3.1 雙層導(dǎo)料槽的工作原理
雙層導(dǎo)料槽包括內(nèi)側(cè)板、外側(cè)板和擋風(fēng)裝置。內(nèi)側(cè)板和兩端的擋風(fēng)裝置一起與皮帶上輸送的煤之間形成特定的空間，這個空間被稱之為“正壓腔”。“正壓腔”與外側(cè)板及其兩端的擋風(fēng)裝置一起又形成了一定的空間，這個空間叫做“負(fù)壓腔”。“正壓腔”中的氣體在擋風(fēng)裝置的適度調(diào)解下可進(jìn)入到“負(fù)壓腔”中。這樣引風(fēng)口處的引風(fēng)量只需略大于落煤管處的誘導(dǎo)風(fēng)量以及碎煤機(jī)碎煤時所產(chǎn)生的排風(fēng)量，導(dǎo)料槽就不會向外噴粉。
3.2 雙層導(dǎo)料槽的優(yōu)點(diǎn)
新型雙層導(dǎo)料槽在改造完成后，就會在導(dǎo)料槽內(nèi)形成負(fù)壓腔，可保證落煤時煤塵就不會從側(cè)旁噴粉。新型雙層導(dǎo)料槽適當(dāng)?shù)丶友b了擋風(fēng)裝置，可控制落煤過程中上煤時所產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)，使煤塵不會從前后導(dǎo)料槽口處噴出，能有效控制地轉(zhuǎn)運(yùn)站的塵源點(diǎn)，改善室內(nèi)安全生產(chǎn)的環(huán)境。改造后，導(dǎo)料槽的壁厚增加了，從而使用壽命得到延長。既沒有改變原有的落煤量和影響正常的檢修。
3.3 雙層導(dǎo)料槽的檢查與維護(hù)
導(dǎo)料槽頭、尾部的氣體流動情況要定期觀察，如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)料槽的頭部噴粉，請檢查除塵器的開關(guān)和風(fēng)管是否有不正常的現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)除塵器的開關(guān)有問題或是風(fēng)管堵塞等情況要及時處理，為保證導(dǎo)料槽能正常使用，皮帶在運(yùn)行時要投運(yùn)除塵器；旁膠噴粉的情況要定期檢查，如側(cè)旁膠噴粉的原因主要是旁膠嚴(yán)重磨損或是沒有投運(yùn)除塵器，就會封不住落煤時所產(chǎn)生的誘導(dǎo)風(fēng)量，這種情況應(yīng)及時更換，保證室內(nèi)最佳的工作生產(chǎn)環(huán)境。導(dǎo)料槽的側(cè)膠比較特殊，耐磨度沒有其他耐磨，所以使用和更換周期都較短，約6 個月左右，也可據(jù)上煤量而定；前后風(fēng)管風(fēng)量的情況要定期檢測，如有堵塞要及時處理，風(fēng)管運(yùn)行6 個月一定要進(jìn)行清理，保證導(dǎo)料槽能得到有效的吸風(fēng)量，檢查風(fēng)管風(fēng)量和導(dǎo)料槽的負(fù)壓大多采用測速儀，在使用時要在開啟進(jìn)風(fēng)閥門前要檢查閥門的情況是否堵塞，來準(zhǔn)確判斷導(dǎo)料槽有無負(fù)壓。
4 結(jié)論
發(fā)電廠的輸煤抑塵系統(tǒng)的分析與改造，是個永無止境的探索，隨著著時代的進(jìn)步，會有更好的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)輸煤抑塵向更健康的方向發(fā)展。
