除灰除尘研究：输煤系统中工业除尘设备改进

查看全部 · 发表于 2021-4-9 10:42:40

火电厂所用燃煤是通过卸储煤设备进行转运，由于在转运过程中输煤皮带距离长、环节多、落差大，引起煤尘飞扬，既污染了工作场所，又恶化了工作环境导料槽密封，是电厂输煤系统粉尘治理的关键环节。文章介绍的自密封型导料槽其设计合理新型，工作性能稳定可靠，能有效制止煤尘飞扬。且检修成本大大降低，各指标达到环保标准，对环境的保护和可连续性发展有着非常重要的意义。

1.火电厂输煤系统的粉尘污染及其危害

1.1 煤粉扬尘的危害

由于微小尘粒与水滴在空中均存在环绕气膜现象，尘粒与水滴都必须有足够的相对速度，才能冲破环绕气膜实现接触凝聚，因此，微小尘粒很难被水湿润或与水滴凝聚。粉尘越细，在空中停留的时间就越长，被人体吸入的概率也越大。小于5μm的粉尘也称“吸入性粉尘”，这些粉尘表面活性强，与二氧化硫等有害气体或金属离子的亲和力强，对人体的危害极大；大于10μm的粉尘，几乎全部被鼻腔内的鼻毛、粘液所截留；5～10μm的粉尘绝大部分也能被鼻腔、喉头器官、支气管等呼吸道的纤毛，分泌粘液截留，再经过人体保护性的条件反射如咳嗽、打喷嚏等排出体外；0.5～5μm的粉尘容易穿透肺叶，深入肺泡中。除0.4μm左右的一部分粉尘能够在人体呼气时排出之外，绝大部分都滞留在肺泡中形成纤维组织，导致肺病等呼吸系统疾病。燃煤火力发电厂输煤系统产生的煤粉尘除了对人体的呼吸系统造成很大的危害外，还对人体的消化系统、皮肤组织、眼睛和神经系统造成伤害。煤粉尘是可燃粉尘，悬浮于空气中，当浓度达到一定范围（一般煤尘的爆炸下限为114g/m3，对于挥发分大于25%的煤粉，其爆炸下限可达35g/m3），在一定的湿度和温度条件下会引起爆炸，因此，如果不对其加以治理控制，将严重威胁到人身和设备的安全。

2.输煤系统粉尘综合治理措施

2.1加强落煤点的密封治理

（1）通过密封落煤点的方法来控制粉尘向环境扩散。主要是改进导料槽导料板和密封胶条的结构，在导料板和密封胶条断面形成双层结构，使含尘风在扩散过程中经过多处腔室，降低诱导风的扩散速度和扩散量，减小诱导风量及其携带能力，减少粉尘对环境的污染。

（2）在导料槽导料板之间的结合法兰处加石棉布。提高接缝的密封效果，减少导料槽的漏风量，从而实现控制粉尘污染环境的目的。

（3）当导料槽、密封胶条出现损坏缺陷时，应及时进行处理，保证导料槽的密封效果。

（4）对落煤点缓冲装置进行改造。目前，输煤系统采用的缓冲装置为强力弹簧缓冲托辊组方式，其工作特点是单组缓冲能力强，但因各组缓冲托辊各自受力不同，变形下沉量不等，会造成缓冲托辊位置的胶带与密封胶条之间产生较大的间隙而出现大量漏风现象。针对这个问题，将缓冲装置改为受力后整体沉降，如强力防划缓冲装置、缓冲床等方式。由于缓冲装置受力后整体沉降，导料槽密封胶条与缓冲装置同步动作，使密封胶条在落煤点处与胶带紧密贴合，从而具有良好的密封效果。

2.2合理控制燃煤加湿过程

由于煤尘在空气中的悬浮状态与空气的湿度有关，通过水喷淋的方法加湿煤尘，可以减少煤尘飞扬。在使用水喷淋防尘时，应注意以下几点：

（1）水雾喷嘴型式及布置方式。喷嘴的数量和喷入角度以能够全面覆盖设备扬尘区域且相邻喷嘴喷雾扩展区域略有交叉为宜，在邻近煤流落料点处，以60b～90b扩散角及大孔径喷头（2.5～3mm）为宜，而在设备的外围或离落料点稍远处，以采用大扩散角和小孔径喷嘴为宜。

（2）供水系统的压力及防腐。在设计水喷淋系统时，还应考虑喷嘴系统压力的稳定，只有稳定的压力才有良好的雾化效果。供水管路尽可能采用耐腐蚀材料，同时应在管路中加装过滤装置，防止管路内的杂质堵塞喷头。

（3）喷水量的控制方式。在喷淋系统设计中要考虑采用便于控制水量，同时保证雾化效果的控制方式，使操作人员能够根据燃煤状况合理控制喷淋水量，避免过量喷水，否则会影响输煤设备的稳定运行，造成落煤管粘堵及胶带打滑、跑偏，而且还会增加锅炉的热量损失，影响机组的经济性。

（4）水喷淋除尘设备应布置在输煤系统的初始转运站，通过水喷淋的一次加湿作用，可以使以后多次转载过程的扬尘得到控制，取得事半功倍的效果。

3.工业除尘设备改造

3.1自密封型导料槽改造

应用的关键技术要点如下：

（1）运输带支架和冲击支架，确保运输带稳定无挠曲和离缝，尤其在冲击支架的材质上，我们作了大量的研讨工作。国外某公司平托架耐磨衬板采用的是一种低摩擦系数的合成材料，不仅价格高，而且技术保密，为降本增效，我们采用1Cr18Ni9Ti板材，为了减少不锈钢板材与胶带的摩擦阻力和降低因摩擦而产生的大量热量，我们研讨采用板材纵向开槽的技术，以减少摩擦而产生的大量热量，实践证明这一技术不仅大大降低了摩擦阻力，而且起到了冷却效果。

（2）采用双道迷宫式导料槽的勒斯皮带。外侧密封带成レ型双道迷宫，且与皮带成柔性接触，勒斯皮带采用国际通用的既富有弹性又耐磨的聚四氟乙稀制品，始终能贴近皮带，从而大大减少物料散落飞扬现象。

（3）在导料槽内二侧加装耐磨衬板这样既能保护密封系统又能提高导料槽整体使用寿命，延长更换周期，降低检修成本。

（4）在煤流的受料点前后的导料槽顶部位置，增加泄压圆筒布袋，布袋材质要求是：防水、防静电、不粘尘、透气性好。将物料在转运中，因落差冲击而产生的正压、旋流泄去。此外在导料槽顶部前、中、后位置设置挡尘帘，增加粉尘流动阻力，以防煤尘直接沿导料槽内壁大量泄出，让大部分煤尘及气流通过布袋进行有效的滤泄。

（5）在导料槽的端部出口处二组挡尘帘之间设置水喷雾装置，并且在导料槽尾端外部设置二只水喷雾喷头。前者主要是将槽内剩余煤尘在水喷雾的作用下，降落在煤流中。而后者则是起抑尘和润滑作用，水雾在皮带表面与迷宫式密封之间形成水膜，既能抑尘又能减少磨损，从而有效地延长密封件的使用寿命。

3.2卸储煤机械除尘设备的改进

卸船机煤斗水喷淋抑尘系统改进后，通过半年多的使用，喷嘴安装符合改进设计要求，喷淋后两侧的喷嘴通过可调式喷嘴调整从而扩大了雾化角，使每只喷嘴产生的喷淋水珠相互渗透，形成一道水幕墙，同时由于喷嘴的水压增大，在煤斗的四侧的上方也形成了一层水幕，这样就能有效地抑制煤粉尘的飞扬。通过几十艘万吨轮卸煤运行，改进的煤斗水喷淋系统在#1卸船机上应用效果良好，有效的减少喷淋系统的维修费用，进而有效地降低了生产成本，提高劳动生产率，使企业取得较好的经济效益。来源:科学与财富作者:李君伟

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