输煤系统

输煤系统是火力发电厂的生命线，包含了燃煤接卸、转运、筛分、破碎、输送等复杂环节，在上述的每个环节都会产生大量粉尘!煤尘中一般含有10%以下的游离二氧化硅，这种尘粒在空气中悬浮持久，对人体危害很大。

粉尘污染问题不仅破坏工作环境，还使电气设备绝缘水平下降，带来安全隐患。

因此，对输煤系统抑尘和除尘方案的探讨具有积极意义。

1 输煤系统扬尘成因分析
1.1各扬尘点分析
(1) 卸煤设施。

在火车卸煤或汽车卸煤设施中，燃煤倾倒直接冲入缝隙煤槽或者翻车机卸煤斗内，由于煤流落差大，倾卸速度快，煤流互相冲撞，引起周围空气快速流动，极易造成扬尘。

( 2) 转运站。

在转运站内，上级皮带将煤从高处卸落到下级时，高速煤流会带着尘粒向四周飞溅；另外，物料的高落差下落对皮带机产生冲击，造成皮带的抖动，导料槽密封性能受到影响，在诱导空气作用下，煤尘从导料槽的缝隙冒出、扩散到室内。

(3) 碎煤机室。

碎煤机工作时转子的鼓风效应产生大量诱导风，导致皮带导料槽内产生40Pa以上的高正压，煤尘从导料槽缝隙处冒出，高落差粉尘极易扩散在整个碎煤机室内，造成现场粉尘超标。

1.2扬尘成因分析
根据输煤系统设计经验及现场运行的情况分析，煤尘污染现象是由下述因素综合造成的。

(1) 原煤的物理特性。

当原煤干燥，表面水分低于7%-8%时，转运过程中煤内包含的细粒粉尘便会大量飞扬。

如果燃煤属于煤化程度较低的褐煤，更容易在系统内产生煤尘。

(2) 诱导风。

在碎煤机室或者落差较高的转运站内，由于筛机、碎煤机等设备的高速转动，物料携带着大量诱导风下落，使得落料处导料槽内风速较高，即使安装除尘器吸尘罩，由于风速过快，出口风压偏高，除尘器无法将全部粉尘抽吸，造成粉尘四溢现象。

(3) 设备密封。

带式输送机跑偏及上、下波动等运行异常容易导致导料槽的密封不严，在煤流的诱导作用下，导料槽空间处于正压状态，正压气流夹带着物料中的细小颗粒扩散，一部分从导料槽缝隙逸出，另一部分随物料输送行走的方向从导料槽前部出口处逸出。

综上可知，在来煤煤质已确定的情况下，造成输煤系统煤尘污染的主要原因是系统设备的密封不严密和诱导风引起的扬尘点局部正压。

因此，抑制粉尘要从卸料点处的密封着手，增加诱导风抑制手段，消除扬尘点局部正压，才能有效减少煤尘的产生。

2输煤系统抑尘和除尘措施探讨
2.1 常规煤尘污染治理措施
2.1.1 抑尘和除尘措施方案介绍
在火力发电厂，输煤系统粉尘治理一般采用水喷雾抑尘和机械抽风除尘相结合的方式。

在卸煤沟及翻车机室等卸料点设水喷雾抑尘系统，通过雾化后的水滴吸附煤尘；在转运站、碎煤机室及煤仓间等设负压除尘器并辅以喷雾抑尘装置，通过除尘器在煤尘最集中的部位形成局部负压，并由吸尘管抽出含尘空气，将过滤后的空气排放至室外。

经调查，此种方案为国内大多数电厂所采用。

2.1.2 水喷雾抑尘
水喷雾的原理是利用喷头产生水雾将尘源封闭。

喷雾喷头直接洒向煤的表面，增加煤表面水分，使含尘气体的湿度增加，从而尘粒互相黏结，并逐渐增大粒径，进而增加沉降速度，或者尘粒黏附在大块煤上，减小了煤尘飞扬的几率。

采用喷雾方式只能抑尘、降尘，不能做到全面除尘。

在火电厂的卸煤设施、带式输送机头部卸料漏斗和尾部导料槽位置及煤场堆取料机上通常设水喷雾抑尘系统。

特别是在卸煤沟上部、翻车机室等扬尘面积大、无法密闭的场所，采用这种方法简单易行，投资费用少。

如下图是安装在翻车机上的水喷雾抑尘喷头应用实例。

但水喷雾抑尘方式存在以下问题：
(1) 设备喷水量大，容易造成入炉煤含水量高，影响锅炉效率。

据统计，对于热风送粉系统，原煤水分每增加1%，锅炉燃烧无烟煤时热效率下降0.03%-0.04%；燃烧烟煤、贫煤时热效率下降0.025%-0.04%。

(2) 运行受煤质和水质影响，若供水管路提供的水质较差，容易堵塞喷嘴。

(3) 易对静电除尘器产生负面影响。

若静电除尘器吸入过多水汽，电场故障率增加，工人需每周冲洗除尘器电场一次，现场维护量较大。

(4) 在北方地区，由于冬季气温太低经常无法正常使用。

2.1.3 机械抽风除尘
火电厂输煤系统常用的机械除尘方式有袋式除尘、湿式除尘和静电除尘3类。

2.1.
3.1 袋式除尘器
袋式除尘器的原理是利用多孔的袋状过滤元件从含尘气体中捕集粉尘。

当含尘气流通过滤料时，依靠纤维的筛滤作用将粉尘阻留。

当滤袋表面粉尘积存到一定程度时，必须对滤袋进行清灰，以保证滤袋持续工作。

袋式除尘器在火力发电厂输煤系统运行中存在的问题主要有：“应用范围受滤料耐温"耐腐蚀等性能的限制；设备占地面积大，除尘风机功率大，运行能耗高；滤袋易被堵塞，不易清除，运行维护量大；经滤袋过滤下来的粉尘易造成二次污染。

2.1.
3.2湿式除尘器
湿式除尘器的原理是利用水或其他液体与含尘气体作用去除粉尘!尘粒与喷洒的水滴、水膜或湿润的器壁、器件相遇时，发生凝聚、沉降等过程，从而分离出来。

湿式除尘器在火力发电厂输煤系统运行中存在的问题主要有：设备阻力大，除尘风机功率大，电耗高；耗水量大，对水源的提供保证要求较高；对疏水性粉尘的净化效率不高，黏性粉尘易发生堵塞及挂灰现象；废水回收处理复杂，可能
造成二次污染；寒冷地区需要防冻维护。

2.1.
3.3 静电除尘器
静电除尘器是利用直流负高压使气体电离、产生电晕放电，进而使粉尘荷电，并在强电场力的作用下将粉尘从气体中分离出来!用于输煤系统除尘时，收尘筒体容易积灰，易因空气潮湿而产生高压爬电短路的问题。

静电除尘方式在输煤系统运行中存在的问题主要有：除尘效果受粉尘电阻率的影响；一次投资费用高，结构复杂，制造、安装的精度要求高；运行中故障频率较高，维护检修不方便，如不及时修复，故障就会不断扩大，甚至引起电厂停运。

2.2 抑尘和除尘策略的优化
由于常规喷雾系统不能最大限度地压住煤尘，仅仅使煤的表面保持湿润状态，且水雾不能将落煤管上口煤尘全部封住，所以水喷雾或者喷淋的抑尘效果不明显。

超微干雾抑尘是近年来新兴的一种抑尘技术。

该方式通过压缩机将压缩空气与水压缩混合，输出亚微米级干雾。

压缩空气可以形成气幕将含尘气体与洁净空气有效隔绝，同时数以百万计的亚微米级雾滴形成庞大的雾阵，密度与数量均大大高于粒径相仿的粉尘群，因体积接近，干雾颗粒更容易捕捉到尘埃颗粒，易于黏结尘粒从而达到降尘效果。

3 燃煤运输系统危险因素分析
3.1火灾
3.1.1煤贮存火灾
煤是可燃固体物，可被直接点燃和自燃。

直接点燃在储运过程中比较罕见，但煤炭自燃时有发生。

煤炭自燃的危险温度为60℃左右，当煤炭或煤尘堆放时间过长或煤垛太大时，煤炭吸附和氧化反应发出的热量不能得到及时散发，促使煤堆温度持续升高，达到自燃危险温度，煤氧化速度加快，煤堆温度将持续升高至自燃温度（250～500℃），最终发生自燃。

除温度外，煤的挥发分含量、粉碎程度、温度和单位体积的散热量等因素对煤的自燃有很大的影响。

煤中的挥发物、不饱和化合物和硫化物的含量越高，氧化能力越强，自燃的危险性越大。

自备电厂燃煤使用量、储存量大，尤其是煤仓内若储存时间过久，热量积聚，容易产生自燃。

输煤系统除尘器除尘管内积煤，也易发生自燃。

3.1.2 输煤机械的火灾
输煤皮带输送机的滚筒、托辊轴承因密封不严，粉尘落入或润滑不良造成轴承摩擦发热发生机械故障，甚至引燃煤粉发生火灾，烧毁皮带，甚至烧塌输煤栈桥。

输煤皮带机在运行过程中，运转速度高，在皮带抖动中有煤粉扬起。

燃煤在转运过程中由于落差大、降尘措施不到位时，容易引起煤粉飞扬，经重力沉降落在皮带间地面、设备外壳、输送皮带及皮带支架、电缆等处，如果清扫不及时或者清扫不彻底时，容易逐步氧化升温，最后引起自燃而引发输煤系统火灾事故。

输煤设备检修时，违章动火，或者防火措施不到位、消防设备有缺陷等情况下，掉落的高温电火焊渣、切割下来的高温金属件等点燃积尘等，可能引发火灾。

3.2 爆炸
煤仓间等有限空间内，除尘设施故障或没有投入，造成煤尘飞扬，当煤尘和空气混合物浓度达到爆炸极限，由于电气设备短路放电、违章动火以及煤粉自燃起火等情况，可能发生煤尘爆炸事故。

3.3 粉尘
输煤系统中没设置必要的工程抑尘措施，或运行管理不到位时，容易发生煤尘飞扬。

作业人员大量吸入煤尘，容易造成尘肺病。

输煤系统所产生的粉尘要及时有效的除去，煤仓间的原煤斗应设置机械除尘装置，机械除尘装置与相应的犁煤机联锁运行。

每个原煤斗安装一台机械除尘器，兼作排除煤斗中可能存在的甲烷气体。

转运站也应设置机械除尘装置，机械除尘装置与相应的运煤设备联锁运行。