多措并舉治理輸煤系統(tǒng)粉塵污染

于春輝

【摘要】本文介紹了托克托電廠（下稱托電）輸煤系統(tǒng)主要采用的除塵方式，并闡述托電在治理輸煤系統(tǒng)粉塵污染中采取的有效措施，從而最大限度地減少現(xiàn)場粉塵量，降低粉塵污染，為創(chuàng)造健康無污染的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境打下了堅實的基礎。

【關鍵詞】粉塵污染；除塵器；干霧抑塵；自動控制

引言

火力發(fā)電廠的輸煤系統(tǒng)是電力生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，原煤在裝卸和運輸至發(fā)電機組原煤倉的過程中會產(chǎn)生大量的粉塵，這些粉塵不僅會對周圍工作人員身體健康造成極大的危害，而且還會給日常生產(chǎn)帶來極大的安全隱患，因此輸煤系統(tǒng)粉塵治理對火力大電廠的安全穩(wěn)定運行具有重要的意義。

1、托電輸煤系統(tǒng)主要采用的除塵方式簡介

托電輸煤系統(tǒng)主要采用以下兩種除塵方式：噴霧灑水除塵和密封抽風除塵。

1.1 噴霧灑水除塵。噴霧灑水除塵方式的除塵原理是將水通過噴頭直接噴灑在原煤上，增加含塵氣體濕度，使粉塵顆粒聚集體積增大，從而沉降到原煤表面。托電的噴灑除塵系統(tǒng)控制方式是由料流開關檢測皮帶上的煤流信號，并將該煤流信號傳至PLC控制系統(tǒng)，由PLC控制系統(tǒng)控制噴淋電動球閥的開、關來實現(xiàn)皮帶噴淋系統(tǒng)的自動投、退功能的。在實際使用過程中存在以下問題：第一，料流開關現(xiàn)場使用可靠性差，其檢測煤流的連桿經(jīng)常會斷掉，導致無法檢測煤流信號。第二，噴灑水量不好控制，噴灑過多會造成原煤粘黏在落煤桶處導致落煤桶堵塞，影響輸煤皮帶正常上煤。過少又達不到除塵效果。第三，噴灑噴頭受除塵的水質(zhì)影響，水質(zhì)太差易造成噴頭堵塞，影響噴淋設備的正常投運。

1.2密封抽風除塵方式。密封抽風除塵方式工作原理是將全部產(chǎn)塵作業(yè)點密封起來，經(jīng)輸塵管道將含塵空氣抽出，通過除塵設備處理后排入大氣。托電輸煤系統(tǒng)采用的密封抽風除塵設備是JJDCC型多管沖擊式除塵器。

1.2.1 多管沖擊式除塵器工作原理。多管沖擊式除塵器是一種濕式除塵設備，主要用于抑制局部和分散揚塵點的粉塵飛揚，使含塵空氣就地凈化，消除污染，保護環(huán)境，可應用于火力發(fā)電廠、煤場、冶金、礦山、鑄造、化工水泥廠等以及其它各類揚塵點的除塵。

多管沖擊式除塵器的結構分為上、下箱體的兩大部分，上箱體包括：進、出風口、擋灰板、聯(lián)箱、送風管、噴頭、脫水器等；下箱體包括排水口、電磁閥、電磁推桿、水位控制儀、水位控制儀水槽、溢流管、進水管、沖洗噴頭等組成。多管沖擊式除塵器下箱體內(nèi)的除塵器水位控制儀用于探測下箱體內(nèi)的水位，從而控制進水管處電磁閥的開關，控制進水管進水與否。

多管沖擊式除塵器工作原理，含塵氣體由入口進入后，較大的粉塵顆粒被擋灰板阻擋下落后被除掉，較小的粉塵顆粒隨著氣流一同進入聯(lián)箱，這時含塵氣體經(jīng)過送風管，以較高的速度從噴頭處噴出，沖擊液面撞擊起大量的泡沫和水滴，撞擊起大量的泡沫和水滴將含塵氣體中的粉塵顆粒吸附柱，以此達到凈化空氣的目的。凈化后的空氣在風機的作用下，通過脫水器由出風口排出。凈化后的氣體中所含有的水滴被脫水器除掉。

含塵氣體的整個除塵過程是在負壓狀態(tài)下進行的，而液面的高度是由溢流管和水位控制儀控制的。

凈化氣體用的水在使用一定的時間后，由于水中含有大量的粉塵而需更換，更換水時，由電動推桿將排水口處的活塞提起，含有大量粉塵的污水經(jīng)排水口排出，當污水基本排完后，水位控制儀控制設在進水總管上的補水電磁閥開啟，水通過進水管由設在除塵器箱體下部的沖洗噴嘴噴出，將箱體底部沖洗干凈，然后電動推桿將活塞放下，排水口關閉；箱體內(nèi)的水面上升；待水面上升到除塵所需高度時，水位控制儀控制補水電磁閥關閉，讓水中斷，箱體內(nèi)多余的水由溢流管排出；此時除塵器可進入工作狀態(tài)。

2、治理輸煤系統(tǒng)粉塵污染采取的措施

2.1 用干霧抑塵系統(tǒng)替代原噴霧灑水系統(tǒng)

2.1.1 干霧抑塵系統(tǒng)介紹。干霧抑塵裝置是利用干霧噴霧器產(chǎn)生的10?m以下的微細水霧顆粒（直徑10?m以下的霧稱干霧），使粉塵顆粒相互粘結、聚結增大，并在自身重力作用下沉降。

粉塵可以通過水粘結而聚結增大，但那些最細小的粉塵只有當水滴很小（如干霧）或加入化學劑（如表面活性劑）減小水表面張力時才會聚結成團。如果水霧顆粒直徑大于粉塵顆粒，那么粉塵僅隨水霧顆粒周圍氣流而運動，水霧顆粒和粉塵顆粒接觸很少或者根本沒有機會接觸，則達不到抑塵作用；如果水霧顆粒與粉塵顆粒大小接近，粉塵顆粒隨氣流運動時就會與水霧顆粒碰撞、接觸而粘結一起。水霧顆粒越小，聚結機率則越大，隨著聚結的粉塵團變大加重，從而很容易降落。水霧對粉塵的“過濾”作用就形成了。托電將原傳統(tǒng)的噴霧灑水除塵系統(tǒng)改造為干霧抑塵系統(tǒng)。

2.1.2 與傳統(tǒng)噴霧灑水除塵方式對比優(yōu)勢。與傳統(tǒng)除塵方式對比：節(jié)電75%以上；與水噴淋比較，節(jié)水95%以上。經(jīng)濟效益（以5臺中細碎機及10條皮帶為例）

（1）節(jié)電：干霧抑塵比布袋除塵一年可節(jié)約電費約67.58萬元。

（2）材料和備件的節(jié)約：布袋除塵一年消耗布袋12.375萬元，骨架5.6萬元，備件4萬元，管道維護5萬元，合計26.97萬元。

（3）物料耗失減少：由于干霧抑塵效果好，抑塵率達到98%以上，與布袋除塵相比，每月可多回收粉塵灰50噸以上，按照含鐵粉塵灰市場價300元/噸計算，年可多創(chuàng)效18萬元。

（4）合計節(jié)約：112.555萬元。

不受溫度，季節(jié)影響，節(jié)能節(jié)水，投資低，省維護。粉塵物料回收等優(yōu)勢明顯。相當于在源頭制造人工降雨。為傳統(tǒng)耗水量的1/100-1/20。利用粉塵做凝結核實現(xiàn)高效沉降，防止污染源擴散污染環(huán)境。

2.1.3 取消了除塵系統(tǒng)的煤流檢測料流開關。由于料流開關現(xiàn)場使用可靠性差，其檢測煤流的連桿經(jīng)常會斷掉，導致無法檢測煤流信號。所以取消了除塵系統(tǒng)中的料流開關，取而代之的是采用在PLC邏輯中判斷上一級皮帶電流適當限值，即當上一級皮帶的電機電流高于此限值時認為皮帶已帶載，根據(jù)皮帶長度及皮帶速度，預算出相應延時，由PLC發(fā)出相應皮帶干霧抑塵裝置啟動指令；當上一級皮帶的電機電流低于此限值時認為皮帶已不帶載，根據(jù)皮帶長度及皮帶速度，預算出相應延時，由PLC發(fā)出相應皮帶干霧抑塵裝置停止指令。

2.2 優(yōu)化密封抽風除塵方式控制邏輯

2.2.1 托電皮帶除塵器邏輯優(yōu)化說明

（1）輸煤皮帶啟動運行后，除塵器也自動啟動運行，與皮帶進行聯(lián)鎖，并同時進行時間累計。

（2）輸煤皮帶停止運行時與皮帶聯(lián)鎖除塵器要延時30分鐘后停止運行，累計時間也同時停止進行時間累計。

（3）如果時間累計停止時除塵器也要進行排污處理。除塵器排污電動推桿抬起，同時進水電磁閥打開。排污電動推桿抬起進行時間累計5分鐘后電動排污推桿落下。

（4）當皮帶運行累計時間為4小時，除塵器也要停止運行。除塵器排污電動推桿抬起，同時進水電磁閥打開。排污電動推桿抬起進行時間累計5分鐘后電動排污推桿落下。

2.2.2 托電梨煤器處除塵器邏輯優(yōu)化說明

（1）輸煤皮帶A或輸煤皮帶B啟動運行后，當有A側犁煤器或B側犁煤器（必須A皮帶對應A側犁煤器，B皮帶對應B側犁煤器）當有一側犁煤器落下時除塵器也自動啟動運行，與犁煤器進行聯(lián)鎖，并進行時間累計。

當犁煤器抬起時除塵器停止進行時間累計。

（2）輸煤兩條皮帶同時運行時，有一側犁煤器落下時進行時間累計，如果另一側也同時落下（兩條皮帶在同一倉兩犁煤器同時落下時）要以第一犁煤器落下為開始時間累計，以第二犁煤器抬起為終止時間累計。

（3）輸煤皮帶A或輸煤皮帶B停止運行后，當有A側犁煤器或B側犁煤器（必須A皮帶對應A側犁煤器，B皮帶對應B側犁煤器）皮帶上犁煤器落下，除塵器與犁煤器進行聯(lián)鎖，不進行時間累計。

（4）如果煤倉間兩條皮帶同時停止運行時，煤倉間除塵器停止運行，不進行時間累計。除塵器停止每臺爐6臺除塵器逐一進行排污處理。

（5）當犁煤器運行累計時間為4小時，除塵器停止運行。除塵器排污電動推桿抬起，同時進水電磁閥打開。排污電動推桿抬起進行時間累計5分鐘后電動排污推桿落下。

3、應用情況

托電輸煤系統(tǒng)粉塵治理通過合理的改造和優(yōu)化使輸煤系統(tǒng)粉塵濃度達到了《電力行業(yè)勞動環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》中容許濃度值以下。從而最大限度地減少現(xiàn)場粉塵量，降低粉塵污染，為創(chuàng)造健康無污染的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境打下了堅實的基礎。

4、結語

火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)粉塵治理需要結合粉塵特點采取不同的治理措施，在除塵系統(tǒng)選擇上要做到投資小，效率高，便于維護，各電廠也要結合自身輸煤系統(tǒng)的實際情況采取合適的除塵方式，最大限度地減少現(xiàn)場粉塵含量，降低粉塵污染，避免發(fā)生粉塵自然，爆炸現(xiàn)象，降低員工勞動強度，創(chuàng)造健康無污染的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境。