火力发电厂除尘系统设计.pdf

第3 7卷 第8期 2 0 1 5年 8月 华 电技 术 Hu a d i a n Te c h no l o g y Vo l I 3 7 No． 8 Au g． 2 01 5 火 力发 电厂 除尘 系统设计 杨福进 华电重工股份有限公司， 上海2 0 0 1 2 2 摘要 燃煤输运系统的除尘设计对火力发电厂的安全运行至关重要。以火力发电厂除尘系统为研究对象， 以设计 良好 的除尘系统为目标， 总结火力发电厂除尘系统各环节的设计特点 ， 并结合翻车机、 煤仓间和碎煤机室的除尘特点， 总结火 力发电厂除尘系统设计的关键问题， 并提出改进方法。 关键词 火力发电； 除尘设计； 翻车机房； 煤仓间； 碎煤机室 中图分类号 X 7 0 1 ． 2 文献标志码 A 文章编号 1 6 7 41 9 5 1 2 0 1 5 0 80 0 1 5 0 4 0 引言 随着火力发电厂容量的增加 ， 相应的煤炭消耗 量也逐渐增大 ， 而煤在输运 的各个环节中都会产生 较多的粉尘 ， 这将直接影响周 围环境和现场工人 的 健康， 因此， 火力发电厂的燃煤输送系统需要良好的 除尘系统做保障。对火力发电厂输煤系统除尘系统 设计的相关 问题展开探讨 ， 总结各环节煤粉尘的特 点 ， 并提出相应 的改进措施。 1 除尘系统设计原则及内容 1 ． 1 粉尘特点 火力发电厂输煤系统除尘对象主要为煤在输送 过程中产生的粉尘 ， 火力发 电厂输煤系统粉尘有别 于其他粉尘 ， 具有以下特点。 1 粒径小 。火力发电厂输煤系统煤粉尘属于 微粉尘 ， 粒径大于 5 m的煤粉尘约 占 1 2 ． 6 ％ ， 小于 5 m的煤粉尘 约 占 8 7 ． 4 ％， 煤粉尘 粒径基本小 于 1 0 m [ 。 2 粉尘重度大。由于火力发电厂输煤系统的 煤粉尘粒径微小 ， 粉尘粒子质量很小 ， 绝大部分不会 落到地面上 ， 而是长时间处于漂浮状态 ， 充满整个密 闭空间 ， 导致粉尘重度大。 3 飞灰比电阻不确定。飞灰比电阻与飞灰的化 学成分、 温度及湿度因素都有关， 而火力发电厂输煤系 统所处的气候环境变化无常， 尤其是温度、 湿度变化较 大， 所以煤粉尘的飞灰比电阻难以给出一定的范围。 4 具有较强吸水性。 5 干煤粉尘不具有黏结性 ， 湿煤粉尘有较强的 黏结性 ， 尤其是地表层煤 ， 挥发性大 ， 潮湿后易黏结。 6 煤粉尘是可燃物， 当质量浓度达到一定值， 收稿 日期 2 0 1 5 0 31 6 ； 修回 日期 2 0 1 5 0 6 2 5 并具备一定条件时， 可产生较强的爆炸。 1 ． 2除尘系统设计标准及方式选择 除尘系统设计标准为 煤粉尘中游离二氧化硅的 质量分数为 1 0 ％及以上时， 工作地点空气含尘质量 浓度不应大于 2 mg ／ m ， 向室外排放质量浓度不应大 于 6 0 m g ／ m ； 游离二氧化硅 的质量分数为 1 0 ％ 以下 时 ， 工 作 地 点 空 气 中含 尘 质 量 浓 度 不应 大 于 1 0 m g r ／ m ， 向室外排放质量浓度不应大于 1 2 0 m g ／ m 3 。 一 般情况下 ， 输煤系统各个环节的除尘方式选 择如下 1 转运站 、 碎煤机室及煤仓 斗 等扬尘点 宜采用机械通风除尘方式 ； 2 卸煤沟的地上部 分 、 翻车机室扬尘点及卸船 机码头受料斗宜采用水 喷雾降尘方式； 3 开放煤场宜采用喷枪喷洒抑尘 方式 ， 对于环境要求较高的煤场可采用封闭式圆锥 结构 ， 但该方式初期投资较大。 在实际设计工作 中， 输煤 系统的除尘设计需灵 活应用 ， 除工艺流程的需求外 ， 还应综合考虑多种影 响因素， 如当地气象参数、 燃用煤种、 粉尘飞扬程度 及煤种表面水分等 。特别注意 ， 除尘系统设计不仅 要满足室内含尘质量浓度标准 ， 而且要符合室外排 放质量浓度的标准。 2 翻车机房除尘系统设计 2 ． 1 翻车机房湿式除尘系统 当翻车机开始卸料时 ， 车厢里面的物料通过翻 车机的旋转落人下方的煤沟或缓冲料仓内， 物料在 降落过程中瞬间产生大量的煤粉尘 ， 同时翻车机在 翻转车厢时也会产生大量 的漂浮煤粉尘 。煤粉尘通 过扩散和漂浮弥漫整个卸煤 车间， 通过设置水喷雾 装置抑制煤粉尘 的扩散 J ， 可达到除尘的 目的。 翻车机卸煤时煤粉尘量通常较大且瞬间扩散， 有时喷雾抑尘效果较差 ， 出现水雾和粉尘 同时弥漫 在车间内的现象 ， 严重影响周 围环境。另外 ， 水喷雾 1 6 华 电技 术 第 3 7卷 抑尘系统采用水作为捕捉粉尘 的介质 ， 如地处严寒 地区， 水喷到物料上容易使物料结冻成块 ， 反而增加 了物料解冻的负荷， 同时增加了碎煤机的工作负荷， 因此 ， 冬季翻车机卸煤时， 湿式水喷雾系统的应用受 到制约。 2 ． 2 翻车机房干式除尘系统 干式除尘系统通过风机将含尘气体吸人除尘器 内进行过滤 ， 然后将洁净空气排人大气 ， 同时将过滤 后 的粉尘进行集中处理 ， 这种除尘方式更为环保、 简 洁和高效 。干式除尘系统不受水源和气候条件 的制 约， 在严寒 、 炎热地区均可采用。此外 ， 干式除尘方 式不会增加物料的水分 ， 对物料成分没有影响， 且收 集后的煤粉尘可以通过输送系统送至物料 中， 不会 产生含煤废水， 不需要设置污水处理系统。 应用于式布袋除尘系统时， 应特别注意处理好 吸尘风 口的布置 ， 翻车机扬尘属于大面积开 口扬尘 ， 粉尘收集 口的布置至关重要 ， 管道 内风速也是影响 粉尘收集效率的重要因素。管道系统应充分捕捉翻 车机工作过程中产生的煤粉尘 ， 同时要处理好煤粉 尘 的回收 ， 避免二次扬尘。 2 ． 3 翻车机房除尘系统设计案例 某项 目位于哈萨克斯坦某城市 ， 所处地 区夏季 最高气温 4 1 ℃ ， 冬季最低气温 一3 7 c I ， 全年平均气 温约 7 ℃。翻车机用于翻卸火车输送的煤 料 ， 然后 通过皮带系统输送至储煤场 ， 从储煤场取煤后经破 碎机送至主厂房煤仓斗内。由于翻车机房的两端结 构不能封闭， 且机房内不设采暖系统 ， 所 以该翻车机 房不能采用水喷雾抑尘方式 ， 业主指定要求对翻车 机房设置干式除尘系统。翻车机房设置干式布袋除 尘器 ， 用于收集翻车机工作过程中产生的煤粉尘 ， 收 集的煤粉尘通过袋式除尘器过滤后 ， 经电动卸灰阀 和螺旋输送机送至翻车机下方的缓冲料斗 内， 最终 通过皮带输送到储煤场。 翻车机房除尘系统流程和布置如 图 1 、 图 2所 示 ， 翻车机下方的料 斗较长 ， 煤粉尘扬尘空间较大 ， 粉尘的收集难度增加。结合翻车机房 的整体布置 ， 该除尘系统在缓 冲料 斗的两侧设置 了 2路 吸尘 管 道 ， 每侧设置 8个吸尘 口， 管道风速为 2 0 ． 0～2 2 ． 0 m ／ s ， 罩 口风速为 2 ． 0～2 ． 5 m／ s 。由于较大流速 的 含尘气流对管道和管件 的磨损较大， 管道壁厚选取 5 mm。翻车机工作时 ， 随着旋 转角度 的增加 ， 煤料 下落量逐渐增加 ， 煤粉尘也逐渐增加 ， 当煤料全部下 落后 ， 煤粉尘开始充满整个料斗上方。根据上述翻 车机工作特点可得 出煤粉尘的产生及分布情况 车 厢旋转过程中， 其开口朝向侧的粉尘产生量明显大 于其开 口背向侧 ， 因此 ， 除尘系统 2路管道的排风量 并不相 同， 可通过调节吸尘 口处风阀开度来调节两 侧管道 的排风量 ， 达到 良好的除尘效果 ， 翻车机房除 尘系统主要设备及参数见表 1 。 1 ． 脉冲布袋 除尘器 2 ．排风机 ；3 ．螺旋输送机 ；4 ． 电动卸灰阀 5 ，7 ． 吸尘罩；6 ， 8 ． 手动蝶阀 图1 翻车机房除尘系统流程 、 ／ 一■ I 一 募 ／ I 1 一 警 r L - T ／ ／ L 】 ＼ 一 3 [ l 4 垩 一 T 一 瞄 1 ＼ ＼ ／ 1 f ＼ ●● ● ●◇● ●0● ● ●◇●0●o● ●0● o●o● ●0●o●o● ●0●0● o●●◇●o●0●0●o● ● 上接 第 1 4页 [ 1 0 ] 兀鹏越， 余信 ， 李毅， 等． 变压器励磁涌流抑制器工程应用 及探讨[ J ] ． 电力自动化设备， 2 0 1 2 ， 3 2 6 1 4 5 1 4 9 ． [ 1 1 ] 李琥， 周海洋， 施围． 断路器合闸电阻对变压器励磁涌 流的影响[ J ] ． 高压电器， 2 0 0 3 ， 3 9 1 1 61 8 ． [ 1 2 ] 吴佐民， 全恒立， 杜永红， 等． 串联合闸电阻的变压器励磁 涌流抑制策略研究[ J ] ． 电气应用， 2 0 1 1 ， 3 0 1 5 5 6 6 0 ． [ 1 3 ] 朱珂， 徐文远， 田立军， 等． 利用中性点电阻削弱变压器 励磁涌流[ J ] ． 电力系统 自动化， 2 0 0 6 ， 3 0 1 1 6 1 6 6 ． [ 1 4 ] 郝治国， 张保会， 褚云龙 ， 等． 变压器空载合闸励磁涌流 抑制技术研究[ J ] ． 高压电器， 2 0 0 5 ， 4 1 2 8 1 8 4 ． [ 1 5 ] 张达伟 ， 洪乃刚， 傅鹏． 一种变压器空载合闸励磁涌流 抑制技术的研究[ J ] ． 电气应用， 2 0 0 7 ， 2 6 3 3 4 3 8 ． 本文责编 白银雷 作者简介 王树刚 1 9 7 9 一 ， 男 ， 江苏扬州人， 工程师， 从事电力系 统基建建设管理方面的工作。