喷雾抑尘技术在燃煤电厂圆形煤场的应用

喷雾抑尘技术在燃煤电厂圆形煤场的应用

发表时间：2018-09-07T12:58:11.567Z 来源：《河南电力》2018年5期作者：江瑾宜

[导读] 通过对圆形煤场粉尘污染进行原因分析，改造加装远程风送式喷雾装置进行煤场抑尘，

江瑾宜

（广东粤电靖海发电公司广东揭阳 515223）

摘要：通过对圆形煤场粉尘污染进行原因分析，改造加装远程风送式喷雾装置进行煤场抑尘，有效降低了燃煤电厂圆形煤场的粉尘产生与排放，改善了现场作业环境，取得了良好的粉尘治理效果，具有较好的经济和社会效益。

关键词：圆形煤场；喷雾抑尘；输煤系统；粉尘治理

1、前言

随着国家环保政策的日渐严苛，一些新建燃煤电厂特别是沿海电厂的储煤系统一般都采用圆形煤场。煤场由钢结构网架屋盖和钢筋混凝土侧墙组成的全封闭结构，场内设置围绕中心柱回转的堆取料机[1]。该类型贮煤场高效环保、场地利用率高、不受气候影响，相比露天煤场对外界环境污染大幅减少[2]。但圆形贮煤场内部工作时存在起尘点，起尘点粉尘浓度高，对操作人员的身心健康造成严重威胁。可通过雾滴与煤粉颗粒的碰撞捕集和凝结沉降进行抑尘，减少这种危害。

2、圆形煤场粉尘污染分析

靖海发电公司设置有封闭式圆形煤场4个，其中#1、2煤场直径120m，穹高约70m，每个煤场可存煤约13万吨，合计可存煤26万吨，供#1、2机组用煤。#3、4煤场直径120m，穹高约75m，每个煤场可存煤约16万吨，合计可存煤32万吨。圆形煤场内各设有1台相同型号的堆取料机，堆料出力为3000t/h，取料出力1400t/h。尽管圆形煤场对保护电厂内周围环境确实具有无可比拟的优势，但封闭式结构的内部环境比传统煤场要更加恶劣。主要表现在圆形煤场堆料作业时，燃煤由堆料皮带机头部20几米高空直接冲落至堆煤场，扬起大量的粉尘，从而严重污染现场的工作环境[3]。另外，推煤机等机械设备作业时也产生大量粉尘，给环境造成污染。

圆形煤场堆取料机仅设计简单水喷淋除尘方式，即在中心柱布置4个煤场洒水喷头，每90°布置1个，由中心向周边煤堆喷洒，与周边安装的洒水喷头互为补充。喷洒枪射程38～55 m，喷嘴流量为32.1t/h。高压水柱喷洒枪投用时，喷出的水流量大并且成水柱状，不能均匀喷洒到煤上，喷洒效果不佳，造成煤场内积水，喷洒覆盖面积不广，另外由于喷洒水柱落下的颗粒和粉尘颗粒大小相差悬殊，喷洒枪喷出的水柱不能有效充分地结合空气中的粉尘，治理扬尘效果差。且煤场喷淋采用手动控制，未实现远方自动操作，运行人员劳动强度大，无法连续工作。因此，必须采取治理措施以减少圆形煤场内的粉尘污染。

图1 喷雾抑尘装置结构图

3、圆形煤场喷雾抑尘技术改造方案

为解决输煤系统粉尘治理，开展对圆形煤场喷淋系统改造进行充分调研论证及可行性分析，确定合理改造方案。选用加装远程风送式喷雾一体机进行煤场抑尘，即在每个圆形煤场15 m高挡煤墙上方安装3台远程风送式喷雾抑尘装置，结构图及安装示意图分别见图1、图2。喷雾机装置主要由风炮和控制系统组成，该装置配制高压雾化系统和双管环形喷圈，喷圈上装有2～2.5mm的喷嘴，将水雾化成40μm～210μm的水雾，射程90m，水雾均匀喷洒与空中扬尘颗粒结合，凝聚成团，在重力的作用下沉降地面，最终达到治理扬尘目的。水雾均匀喷洒到煤表层后，煤表面加湿了，粉尘颗粒凝附在煤上，避免堆取料机堆料、取料及上煤时上煤皮带上的扬尘。将煤的湿度控制在一定范围（水含量5％～8％）可有效的减少输煤系统的扬尘。

堆取料机作业时会业生较大粉尘，远程风送式喷雾抑尘装置开启后可自动对扬尘点进行喷雾降尘，喷雾机喷出的水雾形成又细又密的水雾防护网，将作业区域内的粉尘与水雾凝聚沉积，消除粉尘，从而净化作业环境。

图2 喷雾抑尘装置安装示意图

喷雾抑尘装置特点如下：

1）雾滴颗粒要求。煤粉特性颗粒是由尺寸不同、形状不规则的颗粉所组成，一般煤粉颗粒直径约为0~1000μm，大多20~50μm 的颗粒[4]。根据雾滴颗粒与尘埃颗粒大小相近时吸附、过滤、凝结的机率最大的原理，本喷雾机要求雾滴颗粒＜150μm。 2）喷嘴选择。喷嘴是喷雾抑尘系统中最基本也是最重要的部件之一，其优劣直接影响抑尘效果。圆形煤场内堆取料机卸料及漏斗受料等作业时，皮带上的煤流离开皮带呈抛物线状落入落煤漏斗，在下落过程中，小颗粒物料在气流的作用下将扬起大量粉尘。为了有效抑制粉尘，在接近抛物线顶点的位置，结合喷头特性计算所需的抑尘覆盖半径，喷嘴个数及水量水压，保证喷雾面能完全覆盖落煤区域。根据煤场实际，本项目选择的喷嘴直径为2.5mm，材质采用316不锈钢，旋转角度0～160°，俯仰角度-10°～40°，喷雾角度可调且能自动旋转，喷嘴具有自动清洗功能。

3）用水要求。抑尘系统对水源水质的要求不高，可采用废水进行喷雾，本项目中使用难以处理的脱硫废水进行煤场喷雾，以最简单的处理方式实现脱硫废水回用。

4）控制模式。圆形煤场远程风送式喷雾装置可实现人工控制和集控室远程自动控制模式，在自动控制模式下，喷雾抑尘装置的PLC 根据现场实际情况自动控制，可以实现无人操作运行，减少现场操作运行人员劳动强度。

4、应用情况

装置投运后，系统运行稳定可靠，具有抑尘率高、节能环保、自动化程度高等特点。有效的降低了燃煤电厂圆形煤场的粉尘产生与排放，改善了现场作业环境，取得了良好的粉尘治理效果。减少了积粉造成的火灾隐患，提高了设备的安全及可靠性，具有较好的经济和社会效益。

参考文献：

[1]《圆形料场及堆取料设备》中国电力企业联合会出版.

[2]《圆形煤场的特点及自燃防止措施》刊名：内江科技，2005.符永正主编.

[3]山西省电力工业局．燃料设备运行：高级工[M]．北京：中国电力出版社，1997．

[4]张军.圆形贮煤场自动抑尘系统研究[J].机械管理开发，2014，141（5）：34-35.