电厂输煤煤粉尘成因分析及防治措施

电厂输煤煤粉尘成因分析及防治措施

摘要：我国煤炭资源丰富，火力发电仍是主要的发电方式，但由此产生的污

染问题也特别严重。为了降低电厂输煤系统中悬浮固体颗粒的浓度，进一步优化

作业环境，现场实测并采用不同的方法来控制污染。对于皮带机的设计，采用新

型密闭防偏导料槽与喷水水雾联合除尘。电厂实践运行表明，以上措施不仅投资少，运行费用低，而且可极大地减少粉尘污染，取得了良好的节能减排效果。

关键词：火电厂；运煤系统；粉尘防治。

发电厂的煤炭运输系统由以下几个部分组成:皮带输送机系统、中继站、卸

煤机、储煤场和碎煤室。在电厂中继站、碎煤室、卸煤机和其他生产现场，煤尘

污染仍然非常严重，不但破坏了生产环境，还会严重影响煤炭运输现场工人的健康。从目前的情况来看，煤炭运输系统采取的防尘措施，对煤尘有一定的抑制作用，但目前尚无有效的解决方案。为了使防尘装置发挥最佳的防尘效果，有必要

全面详细地了解现有煤炭运输系统的煤尘及其控制方法，并设计科学、合理、有

效的煤炭运输系统从根本上消除煤尘的问题［1］。

1输煤系统粉尘污染现状及原因分析

根据国内大多数燃煤电厂输煤系统的现状，结合上海石化热电部燃运车间输

煤系统粉尘污染的实际情况，对薄弱环节进行有针对性的实验与探索，对粉尘污

染现状及原因进行分析。

1.1输煤系统粉尘污染的现状

(1)燃料区域一期、二期输煤系统落煤筒、导煤槽口粉尘较大，现有的布袋

除尘器、导煤槽已不满足要求，2017—2018年粉尘测试数据显示有多处超过标准。

(2)燃料区域东煤场三分之二露天、西煤场露天、焦场二分之一露天，自然风引

起扬尘。(3)码头区域卸船机装卸过程中产生扬尘，原有的喷淋未启到降尘作用。

1.2输煤系统粉尘污染的原因分析

(1)煤炭顺流输送时，由于上级皮带机头部和下级皮带机尾部存在较大落差，煤炭下落时形成正压，使得下级皮带机尾部导煤槽内产生了大量的粉尘;普通导

煤槽没有任何抑制诱导风的结构，使得粉尘随着正压往导煤槽出口以及落煤筒、

导煤槽设备缝隙向四周飞扬，使皮带尾部粉尘超标。传统的布袋除尘器主要是在

上游皮带的落煤筒口、下游皮带的导煤槽上方增加吸风口，被动地把产生的粉尘

吸出。粉尘的处理主要依靠上百个布袋进行过滤，布袋上的煤粉又通过压缩空气

吹落至卸料口，再通过卸料设备回到皮带。但因南方空气湿度全年居高不下、煤

炭含水率高等因素，煤粉很容易粘住布袋，除尘效率越来越差。通过实践发现，

一旦对除尘器布袋进行清灰，除尘器效果明显好转，但过几天，现场粉尘明显增多，除尘器工作电流同样有明显上升趋势。要保证布袋除尘器的除尘效果，只能

进行高频次的布袋清灰，并每年都要更换布袋，其运营成本非常高，而且高频次

的布袋清灰在实际运行中是无法做到的，因此粉尘治理还是得从源头上抑制。

(2)燃煤电厂为保证连续生产，一般都会配备一定储量的煤堆场。国内的一

些老电厂多以露天为主或者设置了简单的煤棚，但煤炭露天堆放或仅有未密封煤棚，自然风(煤棚的穿堂风)引起的煤粉尘飞扬还是比较严重的，不仅满足不了现

在环保的要求，更对堆场作业职工的身体健康带来一定的伤害。

(3)卸船机卸煤时，抓斗抛煤至料斗处，因惯性和重力的影响，大块煤炭往

料斗落下，同时自然风作用与煤炭落下冲击力都会带来瞬间的粉尘飞扬。虽然料

斗3个方向都设有围栏，但是码头常年的自然风、卸料的冲力都会使每一次抛料

有大量的煤粉往外溢出。因工况所限，料斗无法封闭，在既不能影响工况，又要

达到效果的情况下，发现只有用“水”降尘才能达到预期的效果，而原有的喷淋

设备标准较低，只有洒水的作用，且水量较大，远远达不到除尘的作用。

二、输煤系统防尘的优化设计

工程实际中输煤系统粉尘防治常见设计方案有：电除尘、布袋除尘、负压除

尘等。电厂运行表明，这些除尘方案投资高、运行检修维护工作量大，经一段时

期的运行后，粉尘在湿度比较大的环境下易粘附在电极板上或布袋上难以清除，

除尘效率降低，很多电厂搁置不用。本着预防为主，治理为辅的原则，对产生大

量粉尘的设备和皮带机部件导料槽的输煤系统进行优化设计，从源头上控制粉尘

的产生。

2.1筛碎设备的优化配置

电厂筛碎设备的配置应根据煤质情况、磨煤机类型来决定。下面以不同类型

磨煤机工作原理分析输煤系统取消筛碎设备的可能性。

（1）单进单出钢球磨煤机。皮带给煤机将原煤通过落煤管送入磨煤机后，

磨煤机的筒体内装有大小适量、配比合理的钢球，当筒体以一定线速度回转时，

钢球在离心力和摩擦力作用下被筒体提升到一定高度后，由自身重力作用而下落，筒体内煤在下落钢球的冲击和研磨作用下被制成煤粉。煤粉被干燥热风进行干燥

并带出，从磨煤机出料口进入分离器，细度合格的煤粉被送往中间储粉仓，不合

格煤粉再返回磨煤机筒体内继续研磨。因此，单进单出钢球磨煤机对原煤粒度的

适应性较强。

（2）双进双出钢球磨煤机

原煤斗内的煤由给料机送入混料箱，煤经旁路风预干燥通过落煤管，到达位

于磨煤机中空轴心部的螺旋输送装置中，螺旋输送装置随磨煤机筒体做旋转运动，使原煤通过中空轴进入磨煤机筒体内；筒体内煤在下落钢球的冲击和研磨作用下

被制成煤粉。一次热风由中空轴内的中空管进入磨煤机，将煤粉从磨煤机筒体内

带出，进入分离器，细度合格的煤粉从分离器上方出口直接送往锅炉，不合格煤

粉则依靠惯性和重力的作用，通过回粉管返回磨煤机，再次研磨。

（3）中速磨煤机

煤从磨煤机中心落梅管进入落到旋转的磨盘上，受离心力作用，向磨盘周边

移动，磨辊由旋转的磨盘带动绕自身轴作滚动运动，当煤通过磨盘和磨辊之间时

被研磨和挤压成粉，进入磨煤机的大块煤能否被研磨和挤压成粉，关键是大块煤

能否进入磨盘和磨辊之间的研磨区被磨辊咬入，一般要求入料粒度小于或等于

30mm。从中速磨煤机工作原理可知，中速磨煤机对原煤的适应性较差。

2.2导料槽结构