输煤系统粉尘治理方案的选择

输煤系统粉尘治理方案的选择

正在燃烧的主要煤矿站和大型燃煤发电厂正在燃烧。在进入工厂之前，煤炭必须经过运输和加工过程。这些过程中产生了大量的灰尘，严重污染了工厂的环境。多年现场实测资料表明,在上述诸尘源点附近,室内空气平均每m3含尘量达几十mg到几百mg,个别尘源点附近(如破碎机下部受料点)甚至达到几千mg。严重的粉尘污染不但危害现场工人的身体健康,还使电气设备绝缘水平下降。因此,如何尽快解决输煤系统的粉尘污染问题是摆在我们面前的一个亟待研究解决的重要课题。为此,各研究和设计单位都投入了相当的人力和物力,取得了一些有成效的研究成果。1除尘器的方法为治理输煤系统粉尘污染,工程中常采用的方法有喷水降尘、旋风除尘器、水浴除尘器、布袋除尘器和电气除尘器等多种方法。运行实践表明,这几种方案用于输煤系统粉尘污染的治理,不仅存在投资高、操作麻烦、维护复杂等缺点,而且很难收到理想效果,其原因随技术方案而异。1.1均压方式抑制扬尘表面水分过低是原煤在输送,转运和筛分过程中造成粉尘扬析并污染环境的最根本原因。运行实践表明:当原煤表面水分控制在8%~10%时基本无扬尘现象。因此,对原煤进行喷水加湿是抑制扬尘的一种有效途径。但此种方法仅是增加煤的表面水分,煤粒内部水分并不增加,而且往往很难喷洒均匀。所以喷水对控制破碎机粉尘扬析没有明显效果;对筛分机来说,喷水少时因混合不均效果不佳,喷水多时使其出力降低,甚至堵塞筛孔影响生产;对采用布袋除尘器或电除尘器的系统,喷水将使粉尘大量粘敷在过滤袋或电极上,导致除尘效果明显恶化。另外,向煤中加水必然使锅炉热效率降低。研究结果表明:对热风送粉系统,原煤水分每增加l%,锅炉燃烧无烟煤时效率下降0.03%~0.04%,燃烧烟煤、贫煤时效率下降0.025%~0.04%。1.2旋除尘器和水浴除尘器对小体积颗粒的污染调查研究表明:煤在输送加工过程中扬析的粉尘最大粒径约5μm。旋风除尘器或水浴除尘器对这样小的粉尘颗粒仅有40%或60%以下的除尘效率,而后含尘空气排向输煤系统外的厂区,造成更大范围的污染。收集下来的粉尘还需二次处理,系统复杂,操作维修不便。1.3执行维护后,把控好造林方向布袋除尘器或电除尘器系统非常复杂,部件多,关键点多,事故率高,常因故障停运检修。而且经一段时间运行后,含有水分的粉尘粘敷在过滤袋或电极板上不脱落且很难清理,导致除尘效果明显恶化。这2种除尘方案投资高,运行初期效果还好,而后故障频繁且效果差。2输煤系统除尘器污染治理技术研究由于常规的输煤系统粉尘污染治理技术存在许多缺点,输煤系统空气含尘长期严重超标,为此急需人们去开发、研究新的输煤系统粉尘污染治理技术,以保证输煤系统空气环境清新。2.1水雾封闭技术2.1.1采用“水雾封”水雾封除尘技术是借助于一套装置(供水装置、加压装置、除尘喷头、防尘罩等)产生一种软封——水雾封,将尘源封闭。水雾(小水滴)像“枪林弹雨”一样与粉尘高速、反复碰撞,将其捕集,并一起粘附于燃煤表面,以达到消除粉尘、净化空气的目的。(1)空气含尘量当尘源处的粉尘含量≤500mg/m3时,除尘后的空气含尘量可达到≤10mg/m3的国家规定卫生指标。当尘源处的粉尘含量≥500mg/m3时,除尘效率≥98%。(2)操作方便，维护简单水雾封除尘系统运行时,采用自动控制或按钮控制,无需专人操作管理。(3)对粉碎的二次净化水雾封除尘是利用水雾把粉尘压向燃煤表面,一起送入锅炉,不像通风除尘、布袋除尘等传统方法还需把粉尘收集,二次处理,因此,不会造成粉尘的二次污染。(4)对输煤系统的除尘器在治理带式输煤机转运点、叶轮给煤机等处的煤尘时,与采用布袋除尘、通风除尘或静电抑尘等方法相比,采用水雾封除尘的投资仅为这些方法的1/5或更少。需要特别指出的是,水雾封除尘技术与喷水除尘技术虽然都属于湿式除尘方法,但二者的除尘机理截然不同。喷水除尘是通过向物料内加水,增加物料含水量以抑制粉尘产生,而且喷水只是增加煤的表面水分,煤的内部水分并不增加,破碎机处的粉尘扬析无法消除。水雾封除尘则不同,它的出发点不是加多少水,而是产生足以封闭尘源的水雾,对输煤系统的尘源采取“就地歼灭”、“各个击破”的原则,每个尘源的加水量很少,以能消除该处的粉尘为度。因此,只要设计合理、正确使用,不仅能根治粉尘污染,还能避免物料含水量超限,保证生产设备正常运行。水雾封除尘技术适用于输煤系统所有尘源点的治理,如储煤场、卸煤棚、螺旋卸车机、翻车机、叶轮给煤机、往复式给煤机、皮带给煤机转运点、斗轮堆取煤机、犁煤器、缝式煤槽和门式抓斗机等产尘场所。2.1.2系统组成水雾封除尘系统一般由储水装置、加压装置、除尘喷头、防尘罩、电气控制等5部分组成。(1)水源的选取储水装置可以是水池、水箱或水槽,也可以直接引自其他压力水管网。具体采取哪一种水源,需根据现场具体情况确定。储煤场、带式输煤机转运点等处除尘用水量大,常采用水池或水箱储水。叶轮给煤机、螺旋卸车机和卸料车等行走作业设备,应采用水槽储水。(2)按水泵前可加压加压装置由水泵、输水管道和管件组成。当水源引自其他压力水管网时,一般不需要水泵。如压力偏低,仍需用水泵二次加压。反之,如压力偏高,则需用节流装置或阀门减压。应详细进行水力计算,合理选配,输水管道和管件的通径偏小是设计和运行失败的常见原因之一,应予以重视。(3)水雾封的运行除尘喷头的主要作用是把压力水转成水雾封,它是水雾封除尘技术的关键部件,其规格型号很多,性能参数差别很大,应根据所用设备和场合慎重选择。(4)提高除尘效率防尘罩的作用是把粉尘限制在一定空间,增加粉尘与水雾(小水滴)的碰撞次数和速度,提高除尘效率,并可防止水外溅。它是非密闭型壳罩,也可以只是一块挡板,一般根据现场具体情况设计制作。(5)自动启停和分区国工机为使操作方便、可靠,水雾封除尘系统通常设置自动控制、按钮控制、人工启停3个层次。供水装置的供水量采用UQK型浮球液位控制器、ZDF型电磁阀和PCX-Ⅱ型控制箱实现自动控制,储煤场、干煤棚等通过时间继电器或微机实现水泵启停和分区定时自动喷洒。为延长北方地区的冬季使用时间,泄水也自动进行。带式输煤机转运点、往复式给煤机等喷水除尘自动控制通过PKG型光电式自动喷水控制器实现。螺旋卸车机叶轮给煤机等喷水除尘的电气装置与搅力或拨爪的动作联锁,喷水和停喷无需专门操作。按钮可设在值班室、司机室、集控室或现场。人工启停是指用人力开启或关闭水雾封除尘系统中的阀门,是电气控制系统出现故障时的一种应急措施。ZDF型多功能电磁阀带有手动装置。2.2除尘器技术特点荷电水雾除尘器是一种高效粉尘净化设备。它可广泛应用于电力、煤矿、冶金等行业的输煤系统皮带机转运点的粉尘治理,效果极佳,综合性能优于国内其他类型的除尘设备,该除尘器具有以下主要特点:(1)技术先进。该除尘器采用了荷电水雾收尘、超高压、宽极距、准脉冲等综合技术措施、兼备水、电除尘的优越性。(2)设计先进、结构紧凑、与导料槽紧密结为一体,无需更大空间。(3)自动化程度高。除尘器可随皮带机的运转,负载煤流的有无自动启动、停止、电流自动跟踪调节,使除尘器保持在最佳状态下工作,无需专人操作。(4)有完善的控制和保护功能。采用了火花放电,弧光放电及过流等保护措施,使除尘器安全可靠地工作。(5)直接收尘。新收集到的粉尘直接回落到物料上,解决了一般除尘器粉尘净化后二次处理的难题。(6)除尘效率高。该除尘器在吉林热电厂安装使用,经环保部门测试,除尘效率达99.8%以上。3煤气管网除尘器(1)水雾封除尘技术是一项高新技术,该项技术及其配套产品已在全国100多家电厂推广应用,受到广大用户的一致好评。河北保定热电厂采用该项技术对输煤系统(储煤场、带式输煤机、螺旋卸车机、叶轮给煤机等)进行了全面治理,所有治理点空气含尘量均低于国家标准。(2)荷电水雾除尘器目前已在吉林热电厂、浑江电厂等几家电厂安装了20余台,经多年的运行实践证明,该产品工作状态稳定,控制灵敏准确,维护量小,不易出问题,没有二次污染。经环保部门检测,除尘效率达99.85%。4采用传统治理方案经实际运行证实,输煤系统粉尘治理新技术虽然适用范围不同,但它们与传统方案相比,都具有投资少、自动化程度高、除尘效果明显(都能保证输煤系统空气环境达标)、操作简单、维修方便等优点。目前,