摘要:煤粉塵是火電廠輸煤系統(tǒng)中的一個嚴(yán)重的也是最大的污染源,為了達到國家環(huán)境保護的標(biāo)準(zhǔn),針對輸煤系統(tǒng)中工業(yè)除塵設(shè)備問題進行改進,有效進行粉塵治理。
引言
火電廠所用燃煤是通過卸儲煤設(shè)備進行轉(zhuǎn)運,由于在轉(zhuǎn)運過程中輸煤皮帶距離長、環(huán)節(jié)多、落差大,引起煤塵飛揚,既污染了工作場所,又惡化了工作環(huán)境導(dǎo)料槽密封,是電廠輸煤系統(tǒng)粉塵治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。文章介紹的自密封型導(dǎo)料槽其設(shè)計合理新型,工作性能穩(wěn)定可靠,能有效制止煤塵飛揚。且檢修成本大大降低,各指標(biāo)達到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),對環(huán)境的保護和可連續(xù)性發(fā)展有著非常重要的意義。
1.火電廠輸煤系統(tǒng)的粉塵污染及其危害
1.1 煤粉揚塵的危害
由于微小塵粒與水滴在空中均存在環(huán)繞氣膜現(xiàn)象,塵粒與水滴都必須有足夠的相對速度,才能沖破環(huán)繞氣膜實現(xiàn)接觸凝聚,因此,微小塵粒很難被水濕潤或與水滴凝聚。粉塵越細(xì),在空中停留的時間就越長,被人體吸入的概率也越大。小于5μm的粉塵也稱“吸入性粉塵”,這些粉塵表面活性強,與二氧化硫等有害氣體或金屬離子的親和力強,對人體的危害極大;大于10μm的粉塵,幾乎全部被鼻腔內(nèi)的鼻毛、粘液所截留;5~10μm的粉塵絕大部分也能被鼻腔、喉頭器官、支氣管等呼吸道的纖毛,分泌粘液截留,再經(jīng)過人體保護性的條件反射如咳嗽、打噴嚏等排出體外;0.5~5μm的粉塵容易穿透肺葉,深入肺泡中。除0.4μm左右的一部分粉塵能夠在人體呼氣時排出之外,絕大部分都滯留在肺泡中形成纖維組織,導(dǎo)致肺病等呼吸系統(tǒng)疾病。燃煤火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)產(chǎn)生的煤粉塵除了對人體的呼吸系統(tǒng)造成很大的危害外,還對人體的消化系統(tǒng)、皮膚組織、眼睛和神經(jīng)系統(tǒng)造成傷害。煤粉塵是可燃粉塵,懸浮于空氣中,當(dāng)濃度達到一定范圍(一般煤塵的爆炸下限為114g/m3,對于揮發(fā)分大于25%的煤粉,其爆炸下限可達35g/m3),在一定的濕度和溫度條件下會引起爆炸,因此,如果不對其加以治理控制,將嚴(yán)重威脅到人身和設(shè)備的安全。
2.輸煤系統(tǒng)粉塵綜合治理措施
2.1加強落煤點的密封治理
(1)通過密封落煤點的方法來控制粉塵向環(huán)境擴散。主要是改進導(dǎo)料槽導(dǎo)料板和密封膠條的結(jié)構(gòu),在導(dǎo)料板和密封膠條斷面形成雙層結(jié)構(gòu),使含塵風(fēng)在擴散過程中經(jīng)過多處腔室,降低誘導(dǎo)風(fēng)的擴散速度和擴散量,減小誘導(dǎo)風(fēng)量及其攜帶能力,減少粉塵對環(huán)境的污染。
(2)在導(dǎo)料槽導(dǎo)料板之間的結(jié)合法蘭處加石棉布。提高接縫的密封效果,減少導(dǎo)料槽的漏風(fēng)量,從而實現(xiàn)控制粉塵污染環(huán)境的目的。
(3)當(dāng)導(dǎo)料槽、密封膠條出現(xiàn)損壞缺陷時,應(yīng)及時進行處理,保證導(dǎo)料槽的密封效果。
(4)對落煤點緩沖裝置進行改造。目前,輸煤系統(tǒng)采用的緩沖裝置為強力彈簧緩沖托輥組方式,其工作特點是單組緩沖能力強,但因各組緩沖托輥各自受力不同,變形下沉量不等,會造成緩沖托輥位置的膠帶與密封膠條之間產(chǎn)生較大的間隙而出現(xiàn)大量漏風(fēng)現(xiàn)象。針對這個問題,將緩沖裝置改為受力后整體沉降,如強力防劃緩沖裝置、緩沖床等方式。由于緩沖裝置受力后整體沉降,導(dǎo)料槽密封膠條與緩沖裝置同步動作,使密封膠條在落煤點處與膠帶緊密貼合,從而具有良好的密封效果。
2.2合理控制燃煤加濕過程
由于煤塵在空氣中的懸浮狀態(tài)與空氣的濕度有關(guān),通過水噴淋的方法加濕煤塵,可以減少煤塵飛揚。在使用水噴淋防塵時,應(yīng)注意以下幾點:
(1)水霧噴嘴型式及布置方式。噴嘴的數(shù)量和噴入角度以能夠全面覆蓋設(shè)備揚塵區(qū)域且相鄰噴嘴噴霧擴展區(qū)域略有交叉為宜,在鄰近煤流落料點處,以60b~90b擴散角及大孔徑噴頭(2.5~3mm)為宜,而在設(shè)備的外圍或離落料點稍遠(yuǎn)處,以采用大擴散角和小孔徑噴嘴為宜。
(2)供水系統(tǒng)的壓力及防腐。在設(shè)計水噴淋系統(tǒng)時,還應(yīng)考慮噴嘴系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定,只有穩(wěn)定的壓力才有良好的霧化效果。供水管路盡可能采用耐腐蝕材料,同時應(yīng)在管路中加裝過濾裝置,防止管路內(nèi)的雜質(zhì)堵塞噴頭。
(3)噴水量的控制方式。在噴淋系統(tǒng)設(shè)計中要考慮采用便于控制水量,同時保證霧化效果的控制方式,使操作人員能夠根據(jù)燃煤狀況合理控制噴淋水量,避免過量噴水,否則會影響輸煤設(shè)備的穩(wěn)定運行,造成落煤管粘堵及膠帶打滑、跑偏,而且還會增加鍋爐的熱量損失,影響機組的經(jīng)濟性。
(4)水噴淋除塵設(shè)備應(yīng)布置在輸煤系統(tǒng)的初始轉(zhuǎn)運站,通過水噴淋的一次加濕作用,可以使以后多次轉(zhuǎn)載過程的揚塵得到控制,取得事半功倍的效果。
3.除塵設(shè)備改造
3.1自密封型導(dǎo)料槽改造
應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)要點如下:
(1)運輸帶支架和沖擊支架,確保運輸帶穩(wěn)定無撓曲和離縫,尤其在沖擊支架的材質(zhì)上,我們作了大量的研討工作。國外某公司平托架耐磨襯板采用的是一種低摩擦系數(shù)的合成材料,不僅價格高,而且技術(shù)保密,為降本增效,我們采用1Cr18Ni9Ti板材,為了減少不銹鋼板材與膠帶的摩擦阻力和降低因摩擦而產(chǎn)生的大量熱量,我們研討采用板材縱向開槽的技術(shù),以減少摩擦而產(chǎn)生的大量熱量,實踐證明這一技術(shù)不僅大大降低了摩擦阻力,而且起到了冷卻效果。
(2)采用雙道迷宮式導(dǎo)料槽的勒斯皮帶。外側(cè)密封帶成レ型雙道迷宮,且與皮帶成柔性接觸,勒斯皮帶采用國際通用的既富有彈性又耐磨的聚四氟乙稀制品,始終能貼近皮帶,從而大大減少物料散落飛揚現(xiàn)象。
(3)在導(dǎo)料槽內(nèi)二側(cè)加裝耐磨襯板這樣既能保護密封系統(tǒng)又能提高導(dǎo)料槽整體使用壽命,延長更換周期,降低檢修成本。
(4)在煤流的受料點前后的導(dǎo)料槽頂部位置,增加泄壓圓筒布袋,布袋材質(zhì)要求是:防水、防靜電、不粘塵、透氣性好。將物料在轉(zhuǎn)運中,因落差沖擊而產(chǎn)生的正壓、旋流泄去。此外在導(dǎo)料槽頂部前、中、后位置設(shè)置擋塵簾,增加粉塵流動阻力,以防煤塵直接沿導(dǎo)料槽內(nèi)壁大量泄出,讓大部分煤塵及氣流通過布袋進行有效的濾泄。
(5)在導(dǎo)料槽的端部出口處二組擋塵簾之間設(shè)置水噴霧裝置,并且在導(dǎo)料槽尾端外部設(shè)置二只水噴霧噴頭。前者主要是將槽內(nèi)剩余煤塵在水噴霧的作用下,降落在煤流中。而后者則是起抑塵和潤滑作用,水霧在皮帶表面與迷宮式密封之間形成水膜,既能抑塵又能減少磨損,從而有效地延長密封件的使用壽命。
3.2卸儲煤機械除塵設(shè)備的改進
卸船機煤斗水噴淋抑塵系統(tǒng)改進后,通過半年多的使用,噴嘴安裝符合改進設(shè)計要求,噴淋后兩側(cè)的噴嘴通過可調(diào)式噴嘴調(diào)整從而擴大了霧化角,使每只噴嘴產(chǎn)生的噴淋水珠相互滲透,形成一道水幕墻,同時由于噴嘴的水壓增大,在煤斗的四側(cè)的上方也形成了一層水幕,這樣就能有效地抑制煤粉塵的飛揚。通過幾十艘萬噸輪卸煤運行,改進的煤斗水噴淋系統(tǒng)在#1卸船機上應(yīng)用效果良好,有效的減少噴淋系統(tǒng)的維修費用,進而有效地降低了生產(chǎn)成本,提高勞動生產(chǎn)率,使企業(yè)取得較好的經(jīng)濟效益。
結(jié)語:
總之,通過一系列綜合治理工作的全面開展,改善了輸煤系統(tǒng)現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境,現(xiàn)場撒漏煤現(xiàn)象減少,粉塵濃度降低,達到國家規(guī)定的允許標(biāo)準(zhǔn),有利于文明生產(chǎn)和職工的身心健康,而且取得了較高的企業(yè)經(jīng)濟效益和良好的社會效益。