在燃煤电厂,煤炭经存储、输送、筛分、破碎(或磨粉),在锅炉内燃烧将煤炭的化学能转换为热能。为了治理散粒状煤炭在存储、破碎、输送过程中产生并部分溢出的煤尘,许多燃煤电厂采用湿式除尘(包括喷水降尘、高压水喷淋抑尘、水浴除尘、湿式湍流/旋流除尘等)、干式除尘(包括布袋除尘、静电除尘、旋风除尘等)、无/微动力除尘、干雾抑尘除尘等技术。
(1)存在转段高度落差。燃煤电厂根据厂区平面布置,将散粒状煤炭从低位的干煤棚转运并破碎至合理粒径送到高位的锅炉原煤仓,至少需要4条输煤皮带机进行转运,上下级输煤皮带机之间均存在一定的转段高度落差,其中破碎机室的高度落差相对较大。散粒状煤炭在流动过程中不断挤压、剪切落煤管中的空气,形成强烈的方向紊乱的诱导风,在落煤管的上半部时管内还处于负压状态,当煤流到落煤管的下半部时管内变成正压,煤流落入皮带导料槽时诱导风速度高达15m/s、压力大于40Pa,连续对皮带和皮带上积煤产生较大的撞击力和强烈的冲击波,生成大量的扬尘;煤流表面的细小微粒受到惯性力、重力、空气浮力、气流冲击以及颗粒碰撞力、剪切力等综合作用,部分细小微粒随诱导风离开煤流形成含尘气流。高速下落的煤流接触到落煤管壁、转角处时会发生无规则的摩擦、碰撞、冲击、挤压等,不仅会四溢散落产生大量煤尘,还会冲击皮带上的积煤,加剧了煤尘的扬起和外溢,同时增加了落煤管壁的磨损。皮带输送煤量越大,落煤管截面尺寸越大,煤流下落产生的诱导风流量也越大;落煤管倾斜角越接近直角,煤流下落中加速度越快,产生的诱导风压力也越大。转段高度落差越大,末端的煤流速度越大,煤流对皮带导料槽、皮带和皮带上积煤的冲击越大,诱导风的速度和流量越大,形成的正压也越大,煤尘的产生量和外溢量也越多,所造成的粉尘无组织排放污染也越严重。散粒状煤炭的粒度越细、水分含量越低,与诱导风相互混合得越好,粉尘无组织排放污染越严重。
(2)破碎机转子形成鼓风效应。破碎机运行时,颗粒状煤炭受到连续的撞击、挤压、破碎和摩擦等,转子以约740r/min或990r/min的转速运动,非常快速地旋转的转子不断剪切、扰动空气形成鼓风效应,产生正压的诱导风,并且诱导风的流量和压力随破碎机负载率的变化而变化。该诱导风与转段高度落差所产生的诱导风形成叠加效应,在破碎机和溜煤槽内形成40Pa以上的正压,与煤流中的细小微粒相互融合、包裹形成定正压的含尘气流,不仅造成除尘设施通气流量增加、除尘效果降低,导料槽内负压减小甚至没办法形成微负压,还从破碎机和溜煤槽(导料槽)的不严密处和溜煤槽(导料槽)的两端出口向外溢出并四处飘散,导致粉尘的无组织排放污染严重。
(3)运维欠缺使落煤管壁和导料槽密封破损、外溢粉尘增多。落煤管是连接皮带输送机、破碎机煤仓等设备的关键通道,具有输送、密封、调节及合理分布物料的作用;输煤皮带机导料槽具有导向、缓冲作用并可防止皮带跑偏,在煤流诱导风作用下导料槽部分空间处于正压状态,导料槽与除尘设施一起形成密封空间以防止粉尘扩散。煤流在下落过程中不断与落煤管壁(或溜煤槽壁)、导料槽壁等发生碰撞、摩擦,碰撞力使管壁产生局部变形、破碎和剥离,摩擦力则引起管壁表面冲刷而形成刮痕导致凹凸不平,加剧了碰撞力的影响,造成落煤管壁(或溜煤槽壁)、导料槽壁的冲刷磨损,而管壁磨损速率与煤炭输送流量、摩擦系数、煤流冲刷速度、冲刷角度、持续冲刷时间、冲刷落差、煤粒表面几何形状等参数有关。输煤系统长时间作业,高落差的煤流长期冲刷造成落煤点两侧的导料槽壁和防溢裙板磨损磨穿、密封挡帘老化或破损、密封皮磨损或密封不严等缺陷。若运维欠缺未及时修复,粉尘从导料槽密封破损和缝隙处甚至前后端出口等密封不严密处溢出,形成大量的扬尘。若除尘设施的风量调整不当,风量过大会使含尘气体通过除尘设施的流速大、停滞时间短而降低除尘效率,风量过小则无法在导料槽内形成微负压而致使粉尘外溢;除尘设施如果出现故障停运,会使导料槽出口没办法形成负压,造成导料槽内粉尘大量溢出甚至喷粉。
徐州博泰研发的BSD微雾除尘系统大多数都用在物料破碎、筛分、输送、转载等环节的粉尘治理,以“微米”级的水雾为基础,再添加抑尘专用液增加湿润速度,对悬浮在空气中的粉尘进行相对有效的吸附、聚结成团并沉降,极大的提高了除尘效率。
1)抑尘效率高,针对10um以下煤粉,在各转运点抑尘效果达到95%以上。
2)水雾颗粒细腻,对燃煤的湿度增重比仅为0.02%~0.05%,不影响燃煤的燃烧效率,影响基本可忽略不计。
3)相对于以前在燃煤电厂中常用的喷水抑尘,微雾抑尘耗水量小、无二次污染,冬季能够正常运行,可靠性高。
4)由于抑尘效果好,从而极大降低了煤粉极具爆炸的几率,减少消防设施投人。
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