随着我国经济建设的发展和电力需求不断增加, 燃煤电厂作为我国目前最主要的电能供应基地正在快速建设之中。然而, 当煤从储煤场由输送带经各转运站运送到原煤仓时容易产生大量的煤尘, 它不仅严重影响工作人员的身体健康, 而且还对大气环境造成严重污染。为了减轻粉尘对工作人员的危害, 必须对由输煤系统造成的粉尘污染进行相关控制及治理。
1 粉尘治理的几种方式
一般而言, 火力发电厂输煤系统粉尘的治理方法大多采用工艺防尘、抑尘和除尘三种方式。
(1) 工艺防尘:在运煤系统设计中, 运煤设备应考虑降低煤的落差, 缓冲煤的降落速度, 对落煤点、扬尘点进行有效的密封, 如在落煤管加装缓冲滚筒、锁气器、回流管、全封闭导料槽、煤沟挡帘等。
(2) 抑尘:抑尘就是依靠物理方法, 将粘附在原煤上的粉尘控制在被输送的原煤上, 使其不扩散或飞扬。常用方法主要有以下两种:喷水抑尘和蒸汽抑尘法。
(3) 吸尘。
降低输煤系统室内含尘量最常用的手段是吸尘, 即在皮带机的导料槽处和煤仓问的原煤斗处设置机械除尘装置, 以形成导料槽和原煤斗内的负压, 抑制粉尘飞出。常用的几种除尘器主要有:袋式除尘器、湿式除尘器和静电除尘器。其中, 小型静电除尘器是近几年才兴起的一种新的技术设备, 受到越来越多的应用。
2 几种静电除尘器配置方式的比较
为了提高除尘效率, 减小设备体积, 降低造价, 提高自动化程度, 目前国内很多生产厂家针对这一系列的除尘过程, 开发了一些新型高效电除尘器, 它采用了一系列的新技术, 克服通用电除尘器体积大、重量重、维护管理复杂、除尘效率偏低的缺点。
(1) 通用电除尘器。
通用除尘器结构为管式结构, 集尘极为圆管、蜂窝管等, 主要特点是:电场强度较均匀, 但由于它的绝缘子单一吊挂, 安装精度要求高, 除尘时气流会引起电晕极摆动, 导致电晕极与筒体间距难以保证, 工作不稳定;无振打装置, 靠自重脱灰, 微湿粉尘易粘管壁, 无法自然脱落;粉尘积累导致电晕极肥大, 破坏电晕的形成, 减弱负离子发射, 导致除尘效率降低, 且难以恢复。同时, 该装备没有二次扬尘设计, 无清灰机构, 经常出现不完全清灰, 特别对潮的粉尘, 易黏结在集尘极管壁上, 影响异电极间距, 影响电场强度, 对粉尘不能足够荷电, 不能有效控制阵发性冒尘, 粉尘驱进速度低, 降低除尘效率。对于其维护, 有的设备采用湿式清灰。湿式清灰的泥浆处理比较困难, 若处理不好, 容易造成二次污染, 从而使维护管理复杂设备体积大, 重量大, 钢材耗量大, 很难降低造价。
(2) 新型高效电除尘器。
新型高效电除尘器的结构为板式结构, 在多列平行的集尘板通道中设电晕极, 单个高压电源。主要特点是:通过改变集尘板和电晕极之间的间距, 使各个电场强度按气流方向从弱到强, 实现粉尘在电场中被分段、分浓度、分粒径捕集, 从而大大地提高了除尘效率, 缩小了设备体积, 减轻了设备重量, 减少了钢材耗量, 降低了设备造价;可安装在料顶库和输送皮带面上, 节省空间, 维护管理方便;采用恒流供电技术, 保证电源在电场闪络临界电压以下工作, 实现无火花运行, 安全防爆, 更加稳定可靠;有二次防尘装置有自动或手动清灰方式, 两者可切换。长期运行可大大地提高集尘板的有效利用率, 从而提高除尘效率, 为除尘设备长期高效稳定运行提供有力的保障。电晕极较长, 可产生足够的负离子, 使粉尘有效荷电, 能有效控制阵发性冒尘, 提高粉尘驱进速度, 确保高效除尘设备自动化程度高, 维护管理方便设备体积小, 重量轻, 钢材耗量省, 相对降低造价。
3 实际工程设计体会
目前, 新型高效静电除尘器已在很多火电厂得到广泛的应用如韶关电厂、恒运电厂等, 通过现场测试, 都能达到很高的除尘效率。它主要有三种型式:库顶电除尘器和输送皮带电除尘器以及立式高压静电除尘器。库顶电除尘器用在煤仓问除尘, 可直接安装在煤仓间顶部皮带层上。输送皮带电除尘器用在卸煤槽, 它直接安装在皮带的上方。立式高压静电除尘器用在转运站、碎煤机室等有落差部位的除尘, 它的除尘风量大, 可安装在室内, 也可安装室外。其体积小, 回灰简单, 安装方便, 可克服袋式、湿式除尘器以及通用电除尘器的缺点, 可有效地控制冒尘和扬尘, 除尘效率大大提高。
4 选择静电除尘器应注意的问题
(1) 应注意煤尘的比电阻、可燃机挥发份以及煤尘的初始浓度。煤尘的比电阻应为104Ω·cm~1012Ω·cm。这类粉尘到达集尘极后, 会以正常速度放出电荷, 最适宜被电除尘器捕集。煤尘的可燃机挥发分应小于46%, 否则容易自燃。煤尘的初始浓度不应大于30g/m3, 煤尘的初始浓度高影响电晕防电, 甚至形成电晕闭塞, 从而降低除尘效率。
(2) 静电除尘器在除尘的过程中一定要注意电场闪络放电的问题, 因为电场闪络放电很容易引起煤粉自燃。新型高效电除尘器采用恒流供电技术, 保证电源在电场闪络临界电压以下工作, 实现无火花运行, 安全防爆更加稳定可靠。
(3) 静电除尘器的集尘极和电晕极要保证完善的清灰机构, 否则大大影响除尘效率。
(4) 要有二次防尘措施。新型高效电除尘器采用二次防尘装置如二次扬尘槽沟、Z型收尘板结构。
(5) 系统设计中吸尘管道、落灰管道尽量简化, 保证静电除尘器充分的安装空间。
5 结语
为保证设备在处理煤粉尘的安全性、可靠性、低浓度排放, 并适应长期高效稳定运行的需要, 在输煤系统采用新型高效静电除尘器除尘是非常合适的, 不仅大大提高除尘效率, 而且节省劳力, 提高运行的可靠性和稳定性, 自动化程度大大提高。但大气污染控制的工作任重而道远, 在今后相当长一段时间内, 还需大力发展新型高效静电除尘器, 满足我国环保事业的需要。
摘要：对输煤系统各种除尘方式进行了相关概述, 认为在火力发电厂输煤系统中利用新型高效静电除尘器除尘不仅大大提高除尘效率, 提高运行的可靠性和稳定性, 而且可以节省劳力, 提高了其自动化程度。同时, 我们对静电除尘过程中可能出现的问题也进行了相关探讨。
关键词：静电除尘,输煤系统,除尘效率
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