发电厂输煤系统叶轮给煤机无动力除尘器改造优化

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　　【摘 要】随着我国高新技术和电力事业的快速发展，发电设备逐步呈现智能化和自动化，系统的可靠性以及安全性也变得日益重要。输煤除尘系统是电厂发电不可缺少的重要组成部分之一，对提高机组设备的安全可靠性有着很重要的作用。介绍了输煤除尘系统的概念，分析了输煤除尘系统的可靠性意义和常见问题以及几点改进措施。
　　【关键词】除尘设备；叶轮给煤机；改造优化
　　一、电厂在建设施工时。
　　输煤系统各转运间都设计安装了静电除尘器，工作原理为用强电场使灰尘颗粒带电，在其通过除尘电极时，带正负电荷的微粒分别被负正电极板吸附，从而达到除尘目的。
　　下表为各静电除尘器安装位置及参数，从该表中可看出原静电除尘系统配套设备繁多、结构复杂。设备在初期运行时，除尘效果尚可。但随着运行时间延长，逐渐显现弊端，除尘效率降低严重，并且，该设备故障率较高，存在的主要问题有：
　　1.除尘器维护量大、故障多。目前采用的静电除尘设备，运行中不仅耗电、耗水量大，还经常因管路堵塞、电气故障等原因不能投运，使得除尘效果达不到原设计要求。
　　2.粉尘污染严重。在上煤时落料点处的煤料冲击，碎煤机的鼓风量，以及携带的诱导风量，使粉尘来不及被处理就冲出导料槽，造成严重的环境污染，大量的粉尘严重危害运行及检修维护人员身体健康。
　　3.导料槽密封不严。挡煤胶皮运行中与煤直接接触，磨损严重，很快就失去其密封作用，在皮带与导料槽接触处形成漏粉、漏煤通道，造成沿机洒煤现象的发生。不仅增加了清扫工作量同时也增大了煤料损失。
　　4.存在重大火灾隐患。目前该电厂采用的主要是烘干煤泥，煤挥发份较大，且煤中有大量的煤粉，煤粉量约占40%左右，飞扬的粉尘沉积在输煤现场的隐蔽部位、不易清扫部位及电缆槽盒内部，极易发生煤粉自燃事件，存在重大的安全隐患。
　　5.托辊、挡煤胶皮更换频繁。由于粉尘污染严重，托辊非常容易受到粉尘侵袭而损坏；在挡煤胶皮与胶带间经常夹杂有煤粒，加速了挡煤胶皮的磨损，使得挡煤胶皮需要频繁更换。
　　第一，叶轮给煤机落煤管下端没有安装导料槽，扬尘严重。
　　第二，叶轮给煤机落煤管下端没有安装平衡器，导致皮带经常跑偏落煤扬尘。
　　第三，叶轮给煤机传动轴护管与叶轮机下沿内侧形成夹缝，时常夹住矸石或石块，卡死叶轮。
　　第四，煤仓底沿角钢面，焊缝突出，多处缺损和弯曲，导致叶轮给煤机下沿密封橡胶版撕裂漏煤扬尘；钢板压条扭曲，时常发生卡住叶轮机不能在轨道上运行的现象。
　　第五，叶轮给煤机下沿密封材质低劣，极易变形麽损，起不到到密封作用，导致大量漏煤扬尘。
　　第六，煤仓外壁凸凹不平，导致挡煤翻盖吊耳不在一条直线上；而且挡煤翻盖吊耳安装高低不平，也不在一条水平线上。因此造成挡煤翻盖转动不灵，经常出现卡轴现象，致使多数档煤翻盖变形、扭曲，不能使用，造成大量煤尘涌入作业空间。
　　第七，挡煤翻盖钢板薄，不仅在叶轮给煤机翻转架推挑之下易变形扭曲，而且因重量不足，经不住下落煤流冲击，导致落煤扬尘。
　　第八，叶轮给煤机翻转架推起煤仓翻盖时，造成叶轮给煤机前后高40厘米，长4.2米的煤暴漏面，尤其是行进前方2.1米长煤暴露面，形成自然滑落煤流而大量扬尘。
　　第九，煤仓翻盖上方与煤仓壁有15厘米宽缝，煤进入煤仓时，大量煤尘通过该缝隙涌入作业空间。
　　第十，叶轮机没有顶盖，落煤管与机壳分体，有15厘米中缝和侧缝，造成严重扬尘。
　　第十一，水箱容积0.6立方米，按用水量2%计算，正常输煤时仅够使用4分钟。停机人工加水费时，严重影响输煤量。喷头安装位置不对，起不到水雾帘封尘作用，且都已被煤块挤压折断而损毁。
　　二、改造方案的原理与施工
　　无动力除尘主要采用负压除尘的原理。在燃煤转运从上而下落料过程中，燃煤与皮带撞击产生大量的冲击粉尘空气，运用空气动力学原理，使燃煤下落时粉尘空气和燃煤分流运行。
　　在负压状态下实现负、压交替循环，产生的冲击粉尘在多功能消尘装置内充分释放，并能加速循环，撞击，使粉尘空气在抑制、缓解、捕集装置系统进行除尘，后经导料槽中安装了多级具有挡尘作用的软帘，使飞溅的粉尘被挡尘帘隔阻，为了保证多功能消尘装置良好的功能特性状态，凡是与活动皮带接触处都安装密封吸附设施，达到消除粉尘不外溢，实现除尘目的。
　　针对实际情况，在细碎机转运层原有设备基础上，加装三组煤粉封闭装置，让迅速冲刷下来的煤粉在封闭装置中滞留时间延长，每组之间再加装三到四块封闭皮帘以起到足够的减压作用，大大减小煤粉向封闭出口的喷涌。
　　然后，在封闭装置贴近下煤溜槽处开直径300mm的孔，焊接管道，穿过细碎机层，再引到滚筒筛层，与原有的静电除尘器吸尘管道相连接形成均压管道。煤粉在T8皮带机尾的封闭装置中来不及喷出，被新安装的吸尘风管吸抽上去。一部分煤粉悬浮后自然下落，另一部分再次进入落煤通道形成循环。因而无物料损失，也无需用其它附属设备收集和运输煤尘，维护方便、节能环保。
　　三、技术创新与性能
　　1.技术创新
　　（1）涡流降尘装置，对物料在落料管内下落形成的湍流粉尘气体进行第一次导流、扰流、减速，消除了大部分粉尘气体的动能，实现初级降尘。
　　（2）环流降尘装置，对经过涡流降尘装置处理过的气体进行第二次导流、阻流、静电吸附，实现二级降尘。
　　（3）微尘吸附分离装置，对经过涡、环装置处理后的气体再次进行吸附分离，达到最终除尘要求。
　　（4）对布袋除尘器不能解决的粘性大、附着力强、粉尘量极大的物料，具有独特的除尘优势。
　　2.性能特点
　　（1）无动力消耗，无噪音，全过程自动控制；不产生二次污染，除尘效果完全达到“作业场所空气中呼吸性煤尘卫生标准”。节能节水绿色环保装置。
　　（2）投资少，使用寿命长，设备主体免维护，运行维护费用极低。
　　四、输煤叶轮给煤机除尘器改造
　　给给煤机加装导料槽（加16Mn衬板），实行内封闭（防溢裙板用聚氨酯材料）；加装流煤漏斗，翻盖开启时自然滑落煤流由此落入导料槽内；在流煤漏斗内安装煤尘逆止器，防止煤尘上溢；主煤流管中下落煤流产生的煤尘气体经副煤流管回流到主煤流管上部，形成内循环，使导料槽出煤端内外压力平衡，达到抑尘目的；在导料槽内安装微尘吸附分离装置，对漂浮在导料槽中的微小粉尘（能引起尘肺病）进行吸附分离。
　　对煤仓底沿角钢面（单侧：宽30厘米、长114米）进行表面处理，修补缺陷，形成平整光滑表面，使密封材料贴合良好，滑动自如，封住煤尘，不再发生叶轮机不能进退的现象。叶轮机下沿密封材料使用韧性好，耐磨损的聚氨酯材料。
　　叶轮机上方，在翻盖和翻转架两者之间采用柔性贴合密封，形成一个完整的密封空间，封住煤尘泄露通道。用软封闭材料封闭煤仓翻盖上方与煤仓壁之间的15厘米间隙。由于连续供水水源，因此取消水箱和喷雾降尘系统，安装煤尘逆冲抑制器。整体立式冲激式除尘器改造为通风换气系统。重新制作机壳；在煤流槽下口和导料槽结合部安装平衡器，消除偏重引起的皮带跑偏和落煤现象；校正煤仓翻板吊耳焊接线，焊接吊耳，制作、安装新型煤仓翻板（750*550*8）；封堵护筒夹缝。
　　结束语
　　除尘器提效改造技术的应用，应充分考虑改造机组的实际运行工况、场地空间、燃煤品质、地方环境以及经济性等综合因素，本着“因地制宜”的原则进行除尘器提效改造技术的选择。
　　参考文献：
　　[1] 国家环境保护部，国家质检总局.GB13223—2011火电厂大气污染物排放标准；
　　[2]《火电厂大气污染物排放标准GB 13223-2011》
　　[3] 钱俊、郭婷婷等《除尘器改造技术调研报告2013》
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