输煤系统粉尘污染治理技术

(整期优先)网络出版时间:2016-05-15
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输煤系统粉尘污染治理技术

王爱平

华能新疆塔什店发电厂新疆库尔勒841000

摘要:随着工业化的发展,社会对电力能源的需求日益提升,受到资源以及技术等方面的限制,当前主要的发电方式为火力发电,火力发电以煤炭资源为主,这就不可避免会导致输煤系统的粉尘污染。基于以上,本文从输煤系统粉尘污染原因分析入手,探讨了当前主要使用的输煤系统粉尘污染治理技术及新兴的治理技术,旨在为相关发电厂输煤系统粉尘污染的治理提供参考。

关键词:输煤系统;粉尘污染;治理技术

前言:在火力发电厂运行的过程中,主要依靠煤炭资源的燃烧进行发电,在应用煤炭资源的过程中,涉及到煤炭资源的运输、装卸、存储、筛选等个环节,这些环节不可避免的会产生煤炭粉尘,从而对大气和环境造成污染,同时对于火电厂的工作人员也有着严重的危害。由此可见,对输煤系统粉尘污染治理技术的研究和探讨是十分重要也是十分必要的。

1输煤系统粉尘污染原因分析

输煤系统粉尘污染的危害性是十分大的,对煤炭粉尘污染的治理至关重要,要想进行针对性的治理,首先要了解输煤系统粉尘污染的产生原因。

1.1细、干煤炭产生粉尘

细煤、干煤的体积较小,十分干燥,相较于大块煤来说,其更容易产生粉尘,且污染效果最大,据相关研究表明,细煤含水量越低,其产生的粉尘越大。

1.2导料槽喷粉产生粉尘

落煤管高度较高,煤炭落差较大可能形成正压诱导风,如果导料槽的密封性不好,则会喷出粉尘[1]。在导料槽连接缝、导料槽尾部以及导料槽出口等部位都可能因各种原因导致喷粉喷尘。以导料槽尾部为例,如果导料槽的容积较小,在其内部产生的正压诱导风风速会较快,这就会产生粉尘的沉降差,如果导料槽尾部密封不严,则可能导致喷粪喷尘。

1.3除尘器工作产生粉尘

在除尘器工作的过程中,含尘气体从进风口进入到除尘器内部,在这个过程中,含尘气体会触碰到进风口和出风口中间的斜板和挡板,此时气流会改变方向,进入到灰斗之中,在进入灰斗之后,气流速度随之放慢,在惯性的作用下,颗粒较大的粉尘会直接进入灰斗。但需要注意的是,如果除尘器压力比设计值低,由于滤袋清洗周期短、粉尘颗粒较小或滤袋过滤速度较高等原因,很可能导致在除尘器工作的过程中一边吸入粉尘,以便产生粉尘。

1.4回程皮带及拉紧滚筒产生粉尘

对于回程皮带以及拉紧滚筒处来说,其产生粉尘的来源主要是皮带上的粘煤,在皮带机的头部有清扫器,清扫器出现故障会导致粘煤难以完全清除,此外胶带磨损之后,其表面会产生凹凸面,在凹面的粘煤很难被清扫器清除。这些粘煤会在回程皮带表面粘附,在运行的过程中,粘煤受到抖动以及风干的影响会产生扬尘现象,从而产生煤炭粉尘[2]。而年迈到达拉紧滚筒处时,岂会受到运动起风、皮带拉伸等作用,从而导致煤炭粉尘的产生,尤其在清扫器故障、回程皮带磨损等问题下,其产生的粉尘更加明显。

2输煤系统粉尘污染治理现状分析

就目前来看,我国输煤系统粉尘污染治理技术主要包括喷水降尘、旋风除尘以及布袋除尘等治理技术,这些技术有着一定的治理效果,但效果不明显,且投资较大,因此有必要进行改进。

2.1喷水降尘技术

喷水降尘指的是利用水分子吸附作用来吸附煤炭粉尘实现降尘效果的治理技术,当煤炭表面水分达到8%的时候就能够起到良好的降尘效果[3],但其需要水资源量较大,且需要附近存在水源,限制条件较多,容易造成水资源浪费,此外,经过喷水降尘之后会影响煤炭的燃烧效果,容易引起煤炭浪费,由此可见,喷水降尘技术有着一定的缺点和局限性。

2.2旋风除尘技术

旋风除尘技术指的是利用抽风机来抽取煤炭粉尘从而实现除尘效果的治理技术,但这种方法只是除去了火电厂内部的煤炭粉尘,抽取的粉尘依然会排到室外环境中,并没有从根本上解决输煤系统粉尘污染的问题,因此不值得提倡。

2.3布袋除尘技术

布袋除尘技术主要依赖于布袋除尘器,其能够将粉尘从烟气中分离出来,利用纤维编织物制作的过滤元件来补集粉尘固体颗粒,这种方式除尘效果相对良好,但工序复杂,需要投入的人力和物力较多,经济性并不十分良好。

3输煤系统粉尘污染治理新技术探讨

通过上文中的分析可知,当前所火力发电厂所采用的输煤系统粉尘污染治理技术都有着一定的局限性,因此有必要对新兴治理技术进行开发。

3.1水雾封除尘技术

水雾封除尘技术能够产生一种软封,即水雾封,通过水雾封能够有效隔离、封闭尘源,水雾十分密集,能够实现与粉尘颗粒的反复、高速碰撞,从而大量捕集粉尘颗粒,并在燃煤表面粘附,能够有效消除粉尘,实现空气净化。相较于传统的喷水降尘技术来说,水雾封除尘技术的治理效果更好,且对水资源的浪费较低,是值得推广的一种新型粉尘污染治理技术[4]。需要明确的是,虽然水雾封除尘技术和喷水降尘技术都利用水资源,但二者的除尘原理有着较大的差异,喷水降尘技术是利用水分子吸附作用来吸附煤炭粉尘实现降尘效果,其增加煤的表面水分,除尘效果与用水量有着一定的关系,但其对于破碎机等处的粉尘难以消除,而水雾封除尘效果并不是看加水量的多少而是利用水雾来产生水雾封,实现尘源的隔离和封闭,其用水量较少,不仅能够实现除尘效果,还能够避免煤炭含水量过高而影响燃烧效果。

3.2荷电水雾除尘技术

荷电水雾除尘技术主要依赖于荷电水雾除尘器,其除尘十分高效,在电力、煤矿以及冶金等各个行业的输煤系统皮带机转运点的粉尘污染治理中都有着重要的应用,相较于其他除尘设备来说,荷电水雾除尘器有着以下特点:①先进性:荷电水雾除尘器有着技术先进性的特点,其采用了超高压、准脉冲以及荷电水雾除尘等技术,将水除尘、电除尘有效结合在了一起,除尘效果十分良好;②占据空间小:荷电水雾除尘器设计十分先进,内部各个结构紧凑,并能够与导料槽结合为一体,使用十分方便,占据空间较小;③自动化:新一代荷电水雾除尘器的自动化程度较高,其能够随着皮带的运转以及煤流的有无来实现启动和停止的自动化控制,能够自动跟踪调节电流,保持最佳工作状态,不需要认为操作,大大降低了人力资源的使用[5];④控制和保护功能:荷电水雾除尘器采用了多种保护措施,例如过电流保护、弧光放电保护、火花放电保护等,这就有效的保证了荷电水雾除尘器工作的安全性和可靠性;⑤除尘效果好:经过实践证明,荷电水雾除尘器的除尘效率高达99.8%以上,除尘效果良好。

3.3生物纳膜除尘技术

生物纳膜除尘技术起源于国外,其应用了当今最为先进的生物纳膜技术,将BME钠膜喷附在煤炭物料的表面,能够有效抑制输煤系统中煤炭粉尘的产生,从源头上解决了粉尘污染问题,相较于其他生产后除尘技术而言,生物纳膜除尘技术能够最大程度降低输煤系统粉尘污染。

结论:综上所述,本文明确了输煤系统粉尘污染的产生原因,分析了当前输煤系统粉尘污染治理技术及其局限性,并提出了三种新的治理技术,旨在提升输煤系统粉尘污染的治理水平。

参考文献

[1]王士然,杨光红,曾奇兵.某热电厂输煤系统粉尘污染治理效果分析[J].环境与职业医学,2013,07:528-531.

[2]周振起,张炳文.输煤系统粉尘污染治理技术[J].长春工业大学学报(自然科学版),2007,S1:133-135.

[3]周振起,郝翠田,张炳文.电厂输煤系统粉尘污染治理技术[J].电力建设,1997,06:1-4.

[4]周振起,郝翠田,张炳文.燃煤发电厂输煤系统粉尘污染治理技术[J].中国电力,1997,08:56-58.

[5]张晓强,张伟钰.发电厂输煤系统粉尘污染现状分析及治理[J].价值工程,2013,31:75-76.

作者简介:王爱平(1976—),男,籍贯:甘肃静宁,学历:大学本科,职称:工程师,大学毕业一直从事火力发电厂生产管理工作。