【摘 要】现阶段我国的电力来源主要来自于火力发电厂，火电厂的输煤系统是电力生产的主要环节，其从卸煤到将煤运送至原煤斗的整个过程都会产生大量粉尘，这些生产性的粉尘对人体身体健康危害极大，国家相关标准的正式出台，给火力发电厂输煤系统的粉尘治理带来了新的问题，粉尘污染不仅严重危害着周围人员的生命健康，而且还给日常生产带来了极大的安全隐患，因此，粉尘治理对于火力发电厂的稳定安全运行具有重要意义。

　　【关键词】火力发电厂 输煤系统 除尘方式 应用
　　我国的电力来源主要来自于火力发电厂，为了保障发电企业生产一线员工的身体健康，国家制定了《工业企业设计卫生标准》等一系列法规政策，规定输煤系统建筑物室内控制含尘浓度不得超过10mg/m3，国家经贸委还颁布实施了《电力行业劳动环境监测技术规范》，明确规定电厂输煤系统的煤尘监测标准。可以看出，火力发电厂为响应国家号召符合行业标准，就要有效解决输煤系统粉尘治理问题。
　　1 火力发电厂输煤系统除尘方式应用现状
　　当前火力发电厂所采用的除尘方式主要有两种，一种是喷雾洒水除尘，一种是密闭抽风除尘。
　　1.1 喷雾洒水除尘方式
　　喷雾洒水除尘方式的除尘原理是直接在煤上洒水，增加煤的水分含量，或者使用雾罩增加含尘气体湿度，促使尘粒聚集体积增大，从而沉降到燃料表面。喷雾洒水除尘系统由设置在卸煤、储煤、输送煤等多个环节的喷雾管路组成，这种除尘方式不仅造价低，而且维护管理简单，但是在实际使用过程中存在以下问题：
　　（1）喷雾洒水量控制难度较大，过少的水分达不到除尘目的，水分过多又会影响皮带正常运行，造成落煤管堵塞，增加破碎机工作负荷[1]。同时使煤中水分增加，使煤中的可燃成分减少，导致低位发热量降低，从而影响锅炉燃烧效率。（2）如果用于除尘的水质较差，就会堵塞喷嘴，影响喷水除尘系统的正常运行。（3）若是露天煤场，在冬季寒冷天气状况下，存放在室外的煤被运到室内后，如果喷上常温水必然导致水与煤出现冻结现象，严重时还会导致煤粘接在皮带上，使除尘系统处于瘫痪状态，为了保证冬季的正常生产经营，往往需要关闭除尘系统，那么除尘系统就无法正常发挥除尘作用，喷水除尘也形同虚设；对于筒仓储煤，喷洒水量较大的煤进入筒仓，容易在粘附在筒仓内壁，流动性差，不仅造成出煤困难也严重影响筒仓安全。
　　1.2 密闭抽风除尘方式
　　密闭抽风除尘的除尘原理是将全部产尘作业点密闭起来，经输尘管道将含尘空气抽出后处理排入大气，这种除尘方法所用的除尘器按照除尘机理不同可以分为机械除尘器、电除尘器两种。机械除尘器所用的机械力包括惯性力、离心力、冲击力等，其中，过滤是一种特殊的机械力作用形式。通过分析粉尘的物理特性可以得知，能够满足煤尘粒径范围的只有静电除尘器、湿式除尘器、过滤式除尘器三种：
　　（1）静电除尘器。高压静电除尘器的除尘原理是借助电场电力使尘粒从气流中分离出来，从而达到除尘净化的目的。静电除尘器的电极表面无法做到均匀除灰，这也导致局部不脱灰现象的发生，对于增湿后的煤尘高压静电除尘器无法做到完全清灰，水分和煤尘会沉淀在收尘极上，运行一段时间后，电极上会附着大量的煤尘，导致电极距变小，改变原有电场，产生局部放电现象。为安全起见常常需要降低除尘电压，这样一来除尘效率也大大降低。此外，由于输煤系统的初始含尘浓度较大，静电除尘器的电极不可避免的就会产生集尘现象，久而久之就会破坏电晕的形成，降低负离子发射效率，影响除尘效率[2-3]。（2）湿式除尘器。湿式除尘器是利用含尘气体与水的接触来捕捉粉尘粒子的除尘装置，湿式除尘器结构简单，造价低，可有效清除粒径在0.1-20μm的固体颗粒，适用于非纤维性粉尘环境净化和高温、易燃易爆废气净化。湿式除尘器的主要机理是惯性碰撞和拦截，扩散机理的湿式除尘器较少[4]。（3）过滤式除尘器。过滤式除尘器是一种利用滤材和滤层来分离和捕捉粉尘的除尘装置，分为内部过滤器和表面过滤器。表面过滤器一般采用多孔织物构成，如有机纤维或无极纤维织物。内部过滤器一般采用松散滤料组成，如石英砂，河砂、陶粒、矿渣等。过滤式除尘器的主要型式是表面过滤器，即袋式除尘器，这种过滤器将多孔织物制成过滤袋，使含尘气体流经过滤袋后粉尘被拦截下来，沉淀在过滤袋上的粉尘通过振动作用可以从过滤袋表面上脱离下来，落至灰斗中，从而实现气固分离。
　　通过分析输煤系统中多种除尘器的作用机理可以看出，喷雾洒水除尘方式缺点最为明显，不能除去粒径小于5μm的粉尘，因此不能作为输煤系统的主要除尘方法，在粉尘治理上，要以密闭抽风除尘方式为主，以喷雾洒水除尘方式为辅，根据“防治结合”的除尘原则用喷雾洒水除尘方式来防尘，用密闭抽风除尘方式来治理粉尘污染。在密闭抽风除尘方式中，湿式除尘器方式不受煤尘自身的限制，具有较好的除尘效果，具有造价低、结构简单等多种优势，适用于火力发电厂输煤系统的粉尘治理。
　　2 除尘系统设计
　　2.1 经典除尘系统
　　经典除尘系统由通风机、净化设备、抽风罩、风管及其他附属组件构成，按照结构不同可以分为独立式除尘系统、分散式除尘系统、集中式除尘系统三种。
　　2.2 除尘系统管网设计
　　除尘系统管道直径的计算公式为：Dn= ，为了防止出现管道堵塞的情况，管道直径需要满足一定的要求，即烟粒粉尘管道直径不得小于80mm，较粗粒粉尘管道直径不得小于100mm，对于可能含有较大块物料的混合性粉尘管道直径不得小于200mm[5]。管道内的气流速度需要根据粉尘性质和管道情况决定，气流速度太小就会导致粉尘在管道内沉积，影响除尘系统的正常运行，气流速度太大就会增加风管阻力，电能消耗也随之增加，管道磨损加重，使用寿命缩短。为有效避免粉尘沉积，在除尘系统管道设计中，需要保证最低粉尘输送风速，如粉状粘土管道最低速度为：垂直管14m/s，水平管17m/s，煤粉尘管道最低速度为：垂直管11m/s，水平管13m/s，水泥粉尘管道最低速度为：垂直管14m/s，水平管17m/s[6-7]。考虑到管材磨损和腐蚀，除尘系统风管最小厚度需要满足以下标准：木工、化工原料粉尘，管壁最小厚度≥1.0mm，砂轮、机床粉尘和煤尘≥1.5mm，金属矿石粉尘、炉渣和石英粉尘≥2.0mm。 　　计算除尘系统管道压力损失时需要利用以下计算公式：
　　△p=m（γ + ） ρ
　　△p：除尘系统管道压力损失
　　M：1.15-1.20（流体压力损失附加系数）
　　γ：摩擦阻力系数
　　L：管道长度
　　D：管道内径
　　：局部阻力系数
　　vg：管道内气体流速
　　ρ：气体密度
　　根据上述计算公式结合火力发电厂实际情况可以进行管网设计和管网压力损失计算。通过分析输煤系统除尘机理和多种方式的优缺点，适合采用湿式除尘器作为输煤系统的主要除尘方式，考虑到阻力、耗水量和除尘效率问题，决定采用卧式旋风水膜除尘器。旋风水膜除尘器由外壳、内筒、导流叶片、水槽组成，其除尘性能主要受到水位的影响，通过分离下部水槽可以防止螺旋通道内发生水位变化。这种除尘设备阻力小，除尘效率高，运行维护费用也较低，适合于处理混合粉尘。
　　3 结语
　　火力发电厂输煤系统粉尘治理需要结合粉尘特点采取不同的治理措施，在除尘系统设计上要做到投资小、效率高、便于维护，各电厂也要结合自身输煤系统的实际情况采用合适的除尘方式，最大限度地减少现场粉尘量，降低粉尘污染，避免发生粉尘自燃现象，降低员工劳动强度，创造健康无污染的生产经营环境。
　　参考文献：
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　　[2] 王永革.关于火力发电厂输煤系统粉尘综合治理的方式浅析[J].科技信息，2013（18）：428.
　　[3] 魏志奇.火力发电厂输煤系统静电除尘设计运行管理浅见[J].科技创新导报，2012（1）：202-203.
　　[4] 张志群，张文?].微动力降尘装置与高效除尘器在燃煤电厂输煤系统中的联合使用[J].暖通空调，2012（8）：60-63.
　　[5] 常瑞丽，郑祖东.火力发电厂输煤系统抑尘和除尘措施探讨[J].工业安全与环保，2014（5）：5-8.
　　[6] 任贵春.热电厂输煤系统除尘方法与实施输煤状态检修的原则[J].黑龙江科技信息，2014（28）：77.
　　[7] 刘忻鹰.火电厂燃料输送系统落煤点粉尘治理新技术的应用研究[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2011（2）：131-133+137.
　　作者简介：王永华（1984―），女，甘肃金昌人，本科，毕业院校华北电力大学，助理工程师，现就职于神华包头煤化工有限责任公司，研究方向：输煤。