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电厂输煤系统配置静电和布袋除尘设备的比较分析

浏览次数:232 发布时间:August 21, 2019 3:12:15 PM CST

文章分析了电厂榆煤系统产生粉尘污染的原因及其特性,提出了选择配置除尘器的基本原则,是在保证“两头不冒尘”的前提下,做到“室内外达标”。对输煤系统常用的布袋、静电两种除尘配置方式以及设备布置方式进行了比较分析,建议应综合比较系统的初投资、运行费用以及运行率,即系统寿命期成本来选择除尘设备,着重考虑选择长期运行维护工作量低和运行费用低的设备。建议优先采用尘源就地控制以及“干式除尘一干尘回收”的方式,列举了2×300MW机组输煤系统配套布袋除尘器和电除尘器技术参教与经济指标比较表,得出采用静电除尘方式的综合性价比优于布袋除尘方式的结论。
1、输煤系统煤粉尘的产生  
电厂输煤系统将公路、铁路或水路运输的原煤,经卸煤装置通过转运站和输煤皮带,一部分卸至储煤场,另一部分由输煤皮带经转运站、碎煤机室输送至锅炉煤仓间皮带,通过犁煤器等装置卸人煤斗。对于铁路运煤,目前使用较多的是翻车机卸煤。翻车机在侧翻时,煤料从高处下落过程中相互碰撞,使得煤块表面的细微颗粒脱离煤块表面,悬浮在空气中;随着大量煤料下落,将煤斗内的空气挤压,形成与落煤反方向的气流,夹带着悬浮在空中的煤尘向外扩散,造成对周边空气环境的污染。
在转运站,皮带输送的煤经落煤管下落到下级皮带时,由于气流和煤的剪切作用,被煤挤压出来的高速气流会带着煤尘向四周飞溅,另外,煤在下落过程中,由于剪切和诱导空气的作用,导致皮带导料槽内产生正压,使部分煤尘从导料槽的缝隙处冒出,并扩散到室内,使室内工作地点的粉尘浓度超标。
在碎煤机室,碎煤机转子在空气动力方面类似风机的叶轮,碎煤机工作时,由于其转子的转动,使导料槽产生正压,使部分煤尘从导料槽的缝隙处冒出,并扩散到室内,使碎煤机室内工作地点的粉尘浓度超标。
在锅炉煤仓间,犁煤器通过落煤管向煤斗卸煤时,由于剪切和诱导空气的作用,高速气流也会使部分煤尘在煤斗内飞扬,同时,随着落煤诱导进煤斗的空气以及煤料挤压煤斗内原有的空气,使煤斗内产生正压,扬起的煤尘会从煤斗的落料口等处冒出,并扩散到室内,使煤仓间内工作地点的粉尘浓度超标。
 
2、输煤系统的粉尘特性
输煤系统配置除尘设备时,主要需考虑的粉尘特性有可燃基挥发份、比电阻、煤尘密度、粒径分布、吸湿性、性等。
2.I煤粉的容积密度:I 000 kg/m3。
2.2粒径分布:煤尘中游离二氧化硅含量一般在lO%以下,尘粒小于5μm的占70%。
2.3煤尘比电阻:在104—lO11Ω· m之间,可以配电除尘设备。
2.4吸湿性:煤粉与水接触,一般不与水生成硬结,且比较容易被水湿润,可以采用湿法除尘。
2.5  可燃基挥发份大于46%的不考虑配电除尘设备。
2.6性:与颗粒状的煤块相比,煤粉的比表面积大大增加,化学活性也大大增加,悬浮在空气中与氧气充分接触,在合适的浓度和温度下,极易发生燃烧或。各种煤中下限浓度(g/m3)较低的有以下几种:煤炭专用煤粉33—45、贫煤粉34~45、瓦斯煤粉35~48、煤焦碳粉37~50、有烟煤粉4l~57。

3、除尘系统设计和设备选用的原则
为了给运行人员创造一个安全卫生的工作环境,必须控制工作地点的空气含尘浓度。辅煤系统除尘就是在与工艺专业相配合,尽量将粉尘控制在尘源点封闭的空间内,然后运用通风的方法保持该区域的负压。排风中吉有高谁度粉尘,不能直接排放至大气中,需要设置除尘设备,将粉尘有效地从气流中分离,确保排放烟囱的粉尘浓度满足环保标准。
输煤系统除尘设计总的原则就是在保证“两头不冒尘的前提下,做到“室内外选标”。所谓“两头”不冒尘就是室内尘源点的扬尘不外冒,同时向外排放的烟囱不冒尘。所谓“室内外达标”就是车间内的煤尘浓度应低于国家或电力行业劳动保护标准的限值,向外通风排放烟囱的煤尘浓度要低于国家或电力行业环境保护标准的限值。
根据《火力发电厂运煤瞪计技术规程第2部分煤尘防冶) DL/T5187.2-004和《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2-2002的规定;输煤系统煤仓间、转运站等室内工作场所中空气的含尘浓度;时间加权平均允许浓度大于4mg/m3。除尘通风系统直接排至室外大气的粉尘排放浓度不得超过120mg/ m3。
除尘设备的性能好坏,同时直接影响除尘通风的效果,进而影响尘源点煤尘的收集,后就会造成室内环境粉尘的积累,污染车间环境。
除尘系统的设计要满足劳动安全和工业卫生的要求,一方面使运行人员免受煤尘的侵害,同时也需要保证厂区及周边地区的空气环境质量,实现文明生产。系统的设计越合理,加上设备的除尘效率越高,浪费的煤粉就越少。但是除尘设备的投资是不能通过收益来收回的,只能在满足工作地点空气含尘浓度和除尘系统排放浓度的前提下,综合比较系统的初投资、运行费用以及运行率,即系统寿命期成本来选择除尘设备。
在选择除尘设备时,除了需要考虑煤尘的特性外,还应考虑的因素包括:性能指标、安装要求、使用维护要求、设备投资和运行维护费用及设备使用寿命等。
除尘设备的日常运行维护对除尘器的正常运行起着决定性作用,清理除尘器的工作既脏又累,为保证选择维护工作量少、操作方便、对维护工人的技术要求低的除尘设备,更通俗一点讲,就是选择“傻瓜”型除尘设备。

4、输煤系统常用的除尘器
电厂输煤系统常用除尘设备有三种:湿式除尘器、袋式除尘器、静电除尘器。因为湿式除尘器的除尘效率低,特别是对细颗粒煤尘的除尘效率较低,难以满足粉尘减排的目的,并且还存在水的消耗和二次处理问题,不符合目前缺水的形势和节能的政策。以下针对高效率的袋式除尘器、静电除尘器进行比较分析
4.1布袋除尘器
筒形布袋除尘器一般适用于集中处理含尘气体的大风量除尘通风系统,如原煤仓集中式除尘通风系统。该类除尘器需要独立的除尘器室和露天布置平台,单台除尘设备的造价较高。
扁布袋除尘器在输煤系统间隙运行的条件下,适用于除尘风量在 m3/h左右的输煤系统转运站和煤仓间原煤仓的除尘通风系统,可以直接布置在导料槽和原煤斗上,省去了吸尘管道和排灰管道,使除尘系统非常简单。
与湿式除尘器相比,布袋除尘器除尘效率高(高可达到99. Sqo),且不会产生二次污染。其缺点是当含尘气体中水份超过一定值时,水蒸汽容易在布袋表面凝结,煤尘容易粘结在布袋表面且不易振打脱落,减少了布袋的过滤面积,导致过滤风速增加,损坏布袋;或除尘器阻力增加,吸尘风量大幅下降,现场煤尘泄冒,污染车间,除尘器阻力增加也使除尘风机过负荷运行,烧坏电机;同时,布袋除尘器在清灰时,除尘器收集的煤粉在下落过程中易形成二次飞扬。另外布袋除尘器的风阻力较大,配用的风机动力也要大,故相对能耗较大。
为解决无灰斗除尘器在清灰时粉尘的二次飞扬问题,有些设备制造商在布袋的下方设置水喷雾装置,该装置与清灰装置联锁:当清灰装置开始清灰时,喷雾装置开始喷雾,抑制粉尘下落过程中的二次飞扬,当清灰裟置停止工作时,继续喷雾一定时间,消除弥散在空间的粉尘后停止。