火力发电厂输煤系统粉尘治理

火力发电厂输煤系统粉尘治理
摘要：对于火力发电厂来说，一直以来需要解决的重要问题就是煤炭粉尘的综
合治理，高浓度的粉尘含量，会严重影响输煤系统工作人员的身体健康，引发尘
肺病等多种职业病。

因此，相关工作人员以及有关部门越来越重视火力发电厂输
煤系统的粉尘综合治理问题。

为了使得这一问题得到良好的解决，更好的促进火
力发电厂的发展。

本文对火力发电厂煤炭系统粉尘综合治理技术进行了研究，希
望能够改善火力发电厂燃料系统的运行环境。

关键词：火力发电厂；输煤系统；粉尘；综合治理；技术；研究
1 引言
火力发电厂，作为工业化生产建设中的重要基础设施，其建设使用的可持续
性直接决定了所处行业的可持续发展进程。

然而，因输煤系统运行过程产生粉尘
的危害影响，大幅降低了生产建设的安全稳定性。

为此，研究人员应对已运行的
火力发电厂输煤系统粉尘治理情况进行分析，以使采取的治理改进措施更趋效用，进而服务于现代化经济建设的全面发展进程。

2 火力发电厂输煤系统粉尘治理的现实意义
当前阶段，燃煤发电厂输煤系统，煤炭从材料到锅炉内燃烧，需经过复杂的
运输与加工过程才可达到预期的运行使用目标。

如在对系统进行卸煤与碎煤等作
业时，不可避免的会产生大量的粉尘，粉尘浓度过高潜伏着粉尘爆炸的危险，这
不仅会对生产建设环境造成大量的生产性粉尘影响，还会降低相关电气设备的绝
缘工作效果。

而对输煤系统运行产生的粉尘进行治理，由于技术局限与所处的市
场环境复杂，这就降低了粉尘治理的效果价值。

为此，相关建设者应对运行当中
的火力发电厂输煤系统粉尘治理情况进行分析，即在明确局限问题的情况下，对
粉尘治理措施的运用进行改进，进而促进所处行业的健康稳定发展。

3 粉尘问题的形成因素
3.1 煤原料的性质
作为火力发电厂中的燃烧原料的煤原料，其中的水分含量较低，所以在煤转
运的过程中会造成煤渣飞出，造成煤尘散落的问题，同时也有煤原料含煤量较低
的情况，如褐煤就是容易分解的一种煤制品，在运输过程中容易造成松散现象，
也极易出现粉尘问题。

3.2 对煤炭进行转载运送时产生的煤粉末
在运送煤炭的过程当中，车辆难免会发生颠簸，此时煤炭与车厢会发生撞击，煤炭与煤炭之间也会相互碰撞，这就会使得煤炭变成细碎的小颗粒，并且产生扬尘。

除了在运输过程当中会产生粉尘之外，在对煤炭进行卸载时，也会由于煤炭
与装煤的设备之间产生撞击而出现大量的粉尘。

3.3 设备内外气压不稳定
在煤原料的运输过程中，难以完全保证整体运输设备的密封性能完好，所以
在有可能漏气的情况下，设备的内部一直处在正常的压力状态下，有一定密封不
严密的区域，粉尘就会在压力作用下从该区域泄露而出，造成大量粉尘飞扬的现象。

4 火力发电厂输煤系统粉尘综合治理技术
4.1 微米级干雾抑尘改造
加装微米级干雾抑尘系统，每套干雾抑尘系统主要由干雾主机、空压机、水
气分配器、万向节总成（含喷头）等设备及储气罐、水管线、压缩空气管线、全
自动反冲洗过滤器、增压泵、自动控制系统等配套部分组成。

（1）干雾抑尘主机：干雾抑尘机由电控系统、多功能控制系统、流量控制系统组成。

主机将气、
水过滤后，以设定的气压、水压、气流量、水流量按开关程序控制阀打开或关闭，经管道输送到万向节中去，实现喷雾抑尘。

（2）空压机：采用箱式结构、螺杆
式压缩机。

碎煤机楼功率分别为37kW，分别可供46个喷头运行。

（3）水气分
配器：通过水气分配器实现水、气、电主管线与万向节总成的连接，并根据现场
情况通过PLC控制实现各万向节总成分别喷雾。

（4）万向节总成：由喷头、喷
头固定座、万向节接头、防护钢管、水、气连接管组成。

单落煤点的导料槽按落
煤点后、落煤点前、导料槽近出口共三组、每组两个喷头共六个喷头设置，尾部
滚筒设置两个对吹喷头，头部护罩设置四个喷头。

另外，微米级干雾抑尘系统通
过压力将液体供给万向节总成，液体和压缩气体在万向节喷雾器总成内部混合，
产生超声波震荡功能的微米级、漫射型喷雾。

喷雾颗粒直径1～10μm，对悬浮在
空气中尤其是5μm以下的可吸入颗粒进行有效地吸附，使皮带机头部护罩、导料槽内部及尾部滚筒处的煤尘受重力作用沉降，从而达到整体抑尘作用。

4.2 曲线落煤管改造
曲线落煤管主要包含头部集流导流装置、落煤管本体等装置。

1）头部集流导流装置：取消原煤流挡板，新型头部集流导流装置导流挡板采用曲线下伸至皮带
机头部漏斗内，使物料以较小的冲击角度与头部集流导流装置渐变接触，以非常
小冲击角度收集并限制运动的物料流，在导流挡板的引导下逐渐改变流动方向，
使物料朝输送机系统下方设备平缓流动；物料在头部集流导流装置的作用下得到
汇集，能够汇聚“排队”运动，从而有效减小诱导风、抑制煤尘的产生，并最大程
度降低物料速度的损失，避免物料在头部漏斗位置发生堆积堵塞。

2）落煤管本体：落煤管采用弧形流线型、“U”形截面结构设计，总体设计保证物料的汇集输送，结合落差的大小设置诱导风抑制系统和缓冲物料冲击系统，避免采用传统落
煤管时直接落料对受料皮带造成直接冲击的现象；落煤管的设计保证所有落料点
和胶带对中，运行期间不发生落料点不正常现象。

除此之外，曲线落煤管总体技
术采用SolidWorks三维立体设计建模技术，借助于先进的颗粒学仿真软件EDEM，对散状物料输送过程中颗粒体系的行为特征进行较真实模拟，从而优化物料通道。

通过落煤管的优化设计从源头上解决原落煤管转运时产生的煤尘大、容易堵料及
胶带跑偏等问题，确保物料转运安全、高效顺畅、清洁。

4.3 水喷雾设备改造
（1）降尘水压的设计。

水压是喷雾大关键因素之一，若水压过低，则喷雾可
能因粒径过大而无法捕捉呼吸性粉尘，甚至出现射流的情况; 而若水压过高，虽
然雾滴粒径达到降尘要求，但对管路的承压结构要求较高，导致资源的浪费。

因此，选择合适的水压，既要满足降尘要求，又不会造成不必要的损失。

高压细水
喷雾除尘系统主要由高压栓泵和组合实现，即系统水压为高压，其管路系统的所
有连接口处必须保证密封良好，同时在喷雾过程中必须做到保证水雾不会喷到电
动机上，一旦出现漏电的可能，应及时切断电源，并擦干积水。

（2）喷嘴孔径
口径的选择。

喷嘴口径也是影响喷雾效果的关键影响因素之一。

通常，口径越小，喷出雾滴粒径越小，雾化效果越好。

但如果雾滴粒径过于小，其喷雾容易受风流
气流影响，即还未到达尘源处就被风流吹散。

因此，喷嘴孔径口径必须通过现场
实验，按除尘效果来选择合适的喷嘴口径。

（3）电控箱。

主要作用是实现除尘
系统与生产装置的联锁控制，即当生产设备运转时，高压细水雾除尘系统立即开
始工作，以实现粉尘的及时控制，避免粉尘扩散。

电控箱可同时对过滤器、软水
器、储水箱和自动喷雾系统进行控制，考虑到煤尘的可爆性，须对于电控箱及控
制线路进行防爆和防护性能设计，如箱体密封并保护接地接零，同时在防爆箱内
设置报警器，当粉尘浓度检测器检测到浓度即将到达爆炸极限时，立即发出警报，并增大喷雾除尘系统的除尘功率。

4.4 泡沫抑尘系统
泡沫除尘是用表面活性剂、助剂与蒸馏水按比例混合，在高压条件下用发泡
器产生大量高倍数泡沫，通过泡沫喷洒装置把泡沫喷洒向尘源。

传统泡沫除尘是
以泡沫在尘源上形成无空隙的覆盖，以此遮断尘源，达到降尘的目的；泡沫体的
总体积和总比表面积相对更大，可增加泡沫与粉尘的接触面，增强煤尘的附着力，提高泡沫降尘的目的。

矿用较为广泛的泡沫除尘技术，主要是将蒸馏水与发泡剂
混合后，在高压条件下喷射，经过泡沫装置内的混合发泡器后，产生大量泡沫来
覆盖尘源以达到降尘的目的。

某企业应用了泡沫除尘，以降低水的表面张力为目的，提高了其润湿性和粘结性，可有效的应用于实际生产。

矿用的泡沫抑尘装置
结构整体上较为简单，可分为3个组成：进气管、进水管、混合管线。

机器中主
要装置组成为储液器、发泡器、操作模板等，在运行过程中还会有小部分零部件，例如风压表、水压表、液体计位期等等计量用的装置；过滤使用的零件有：三联件、水气分离机等等；调节主要使用的是针阀、球阀等等；其他配件上还包括胶
管及接头管等等。

除喷射系统外，在其他部件上还有部分在机械箱体以内，所占
用的空间较小，这样可以安装在于挖掘机相连的部分。

在使用时需要在井下安装
高压水及风源，有了这样两个装置的配合才能对井下的操作环境进行发泡。

在应
用过程中，首先对抑尘箱的右侧液压进行液位计量，再对料箱的气泡液体的高低
进行排查，这样确保在运行过程中起泡剂是相对适用的，不会出现浪费及缺少的
现象，假设出现料箱的液体适用较少液位较低，在运行前就要准备充足的起泡剂。

准备完备后再接入水源、喷头及压强气源管线。

泡沫系统的调整及完备：泡沫产
生装置就要根据现场的具体情况进行适当的调整及改善，假设现场的泡沫棚舍的
不够，可以加大机械吸液的能力，调节出口流量进行大剂量泡沫喷洒，然后就可
以调小吸液装置的调节阀，调整至水路适当的位置及流量。

当设备有水压发生没
有变化的可能，但是泡沫渐渐减少的情况，就应该及时低于通风设备进行调整，
也就是气路的风量调节，直到泡沫量达到适当的标准为止。

5 结束语
粉尘治理的关键在于煤转运系统中的各个工作环节。

因此，要从根本上治理
粉尘，就要从各种工作环节中找到原因，再进行针对性的改进措施。

只有做好一
系列的改进和管理，才能真正意义上促进火力发电厂的长久可持续发展。

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