电厂输煤皮带除尘器改造分析

７２　内蒙古石油化工　２０１４年第１４期　电厂输煤皮带除尘器改造分析　陈朝强　（广东红海湾发电有限公司，广东汕尾５１６６２３）　摘要：火力发电厂输煤皮带转运点造成的粉尘污染，对职工的身体健康已构成了严重危害。对此　处的粉尘治理经历了静电式、布袋式、多管式、文丘里水膜式、ＣＣＪ水浴式、荷电水雾式……等多种除尘　方法，粉尘超标依然严重，以至多数电厂将原有设计安装的除尘系统搁置停用。本公司采用静电除尘器　除尘，效率高但存在价格昂贵、设备比较娇贵等问题，在现场环境、气候等诸多因素影响下，容易产生故　障，并存在安全隐患，在多家电厂出现爆炸或是烧皮带等安全事故。　关键词：除尘器；效率；导料槽　中图分类号：　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６－－７９８１（２０１４）１４一ｏ０７２一Ｏ３　广东红海湾发电有限公司的输煤转运站现场　替该除尘设备。　从其他电厂实际改造经验，静电除尘器除尘效　率高，但存在价格昂贵、设备比较娇贵等问题，在现　场环境、气候等诸多因素影响下，容易产生故障，并　存在安全隐患，在多家电厂出现爆炸或是烧皮带等　安全事故。　１各设备特点及原理分析　原来设计装有两台高压静电除尘器，因多次出现安　全问题已经很少运行。电除尘器的工作原理是由正　负极板的吸附来处理含尘气体的，由于设备本身的　特点，运行时若遇到电气故障时极易产生电火花，由　于其处于高粉尘浓度的环境中等原因，因此若出现　该问题时极其容易引起安全生产事故。多家发电厂　输煤除尘系统近段时间已经发生过累似的事故，严　重的影响了正常的安全生产及运行。因此输煤系统　现场亟需一种安全、高效、维护量小的除尘系统来代　越低。④管道长度较长时，管径对节流效应的影响　不显著。　Ｌ参考文献］　目前国内发电企业主要应用的除尘器的型式及　原理进行简要的介绍及分析：国内现在应用予火力　发电厂的除尘设备主要分为袋式除尘器、多管冲击　科学出版社，２０００：１～１６，３３￣３７．　［－６－］许俊良，刘键，任红．天然气水合物取样高度　探讨［Ｊ］．石油矿场机械，２０１０，３９（１０）：１２～　１５．　［１］　姚莉，张丽娜，赵芸．国内外天然气储运技术　［７］李文彩，王凤军，李艳梅．长输管道总传热系　数分析及评价ＥＪ］．油田地面工程，２００６．２５　（１０）：２Ｏ～２１．　现状与发展趋势综述口］．天然气经济，２００４　（５）：６３～６６．　Ｅ２］　沈维道，蒋智敏，童钧耕．工程热力学ＥＭ－］．３　版．北京：高等教育出版社，２００１．　［８］　李长俊．天然气管道输送［Ｍ］．北京：石油工　业出版社２０００：８６￣９４．　［－３－］　王树立，赵志勇，王淑华．油气集输管线温降　计算方法Ｉ－ｊ－］．油田地面工程，１９９９，１８（２）：２２　～［－９－］　刘德生，宫敬，吴海浩．水平管油气水３相流试　验研究进展ＥＪ－］．石油矿场机械，２０１０，３９（４）：　９～１６．　２５．　［４１杨世铭，陶文铨．传热学ＦＭ－］．４版．北京：高等　教育出版社，２００６：４～６．　Ｅｓ－］　陶文铨．计算传热学的近代进展［Ｍ］．北京：　［－１０－］李晋，王平，王洪霞．裸露管线温降规律研究　［Ｊ－］．石油化工高等学校学报，２００９，２２（１）：　７３～７５．　收稿日期：２Ｏ１４—０５—１２　作者简介：陈朝强（１９７５～一），男，毕业于华南理工大学，工程师，现在广东红海湾发电有限公司运行部燃料运行负责　人。　２０１４年第１４期　陈朝强　电厂输煤皮带除尘器改造分析　７３　式或水浴除尘器、以及高压静电除尘器等几种形式。　这几种除尘设备根据自己的不同特点，它的特性也　不同。　在内部结块，堵塞进水管和排污管，电极管水位计不　适用于污水系统，经运行证明了该型式除尘器无法　满足现场使用条件。　１．３　高压静电除尘器的设备原理及分析　静电除尘器的工作原理为：含有粉尘颗粒的气　体，在接有高压直流电源的阴极线（又称电晕极）和　接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时，由于　阴极发生电晕放电、气体被电离，此时，带负电的气　１．１布袋除尘器的设备原理及分析　布袋除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材　料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠　惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作　用。滤料的粉尘层也有一定的过滤作用。布袋除尘　器除尘效果的优劣与多种因素有关，但主要取决于　体离子，在电场力的作用下，向阳板运动，在运动中　滤料。布袋除尘器的滤料就是合成纤维、天然纤维或　玻璃纤维织成的布或毡。根据需要再把布或毡缝成　圆筒或扁平形滤袋。根据烟气性质，选择出适合于应　’用条件的滤料。通常，在烟气温度低予１２Ｏ℃，要求滤　料具有耐酸性和耐久性的情况下，常选用涤纶绒布　和涤纶针刺毡；在处理高温烟气（＜２５０℃）时，主要　选用石墨化玻璃丝布；在某些特殊情况下，选用炭素　纤维滤料等。　布袋除尘器运行中控制烟气通过滤料的速度　（称为过滤速度）颇为重要。一般取过滤速度为０．５—　２ｍ／ｍｉｎ，对于大于０．１ｕｍ的微粒效率可达９９　以　上，设备阻力损失约为９８Ｏ一】４７０Ｐａ。　布袋除尘器存在的问题是由布袋除尘器本身的　特点决定的。布袋除尘器的除尘机理是通过除尘器　内部的纤维组织过滤含尘气体来工作的，而布袋除　尘器内部的过滤层－．般运行一段时间后都存在堵灰　的现象，这是因为长时问运行后许多细小的尘粒会　附着在纤维层内部，靠振打和反吹的方法都很难将　其除掉，使除尘器失去除尘作用，导致除尘器不能正　常运行或排放超标。我国南方地区由于空气湿度较　大，更容易产生上述问题。　１．２　多管冲击式除尘器原理及分析　湿式多管式除尘器的除尘机理是通过含尘气体　进入除尘器以后，通过除尘器内部的水层过滤之后　进入到各个管子排人大气的。但是由于在水中含尘　气体会产生很多含尘气泡，这部分气泡由于表面的　张力等原因无法破裂致使无法去除其中的粉尘，经　过管子直接排人大气。这就造成了该型除尘器的设　计效率只有９５　（在实际运行中效率往往更低），真　正在设备运行过程中，由于含尘气体的颗粒粒径不　同，对于在设计范围之外的小颗粒除尘效率会更低。　这样就无法保证除尘器的对外排放能够达标。另外　由于结构上的原因，现有湿式多管除尘器均不同存　在由于排污阀堵塞无法ｊＥ常排污的问题，这也加重　了设备的检修维护量。使该除尘设备无法正常稳定　运行。　多管冲击式除尘器采用定期排污方式，煤泥易　与粉尘颗粒相碰，则使尘粒荷以负电，荷电后的尘粒　在电场力的作用下，亦向阳极运动，到达阳极后，放　出所带的电子尘粒则沉积于阳极板上，而得到净化　的气体排出防尘器外。　根据目前国内常见的静电除尘器型式可概略地　分为以下几类：按气流方向分为立式和卧式，按沉淀　极型式分为板式和管式，按沉淀极板上粉尘的清除　方法分为干式湿式等。　１．４静电除尘嚣的优点　净化效率高，能够捕集０．０１微米以上的细粒粉　尘。在设计中可以通过不同的操作参数，来满足所要　求的净化效率。　阻力损失小，一般在２０毫米水柱以下，和旋风　除尘器比较，即使考虑供电机组和振打机构耗电，其　总耗电量仍比较小。　允许操作温度高，如ＳＨＷＢ型电路尘器最好允　许操作温度２５０℃，其他类型还有达到３５Ｏ～４ｏ０℃或　者更高的。　处理气体范围量大。　电除尘器的缺点：①设备比较复杂，要求设备调　运和安装以及维护管理水平高。②对粉尘比电阻有　一定要求，所以对粉尘有一定的选择性，不能使所有　粉尘都的获得很高的净化效率。③受气体温、湿度等　的操作条件影响较大，同是一种粉尘如在不同温度、　湿度下操作，所得的效果不同，有的粉尘在某一个温　度、湿度下使用效果很好，而在另一个温度、湿度下　由于粉尘电阻的变化几乎不能使用电除尘器了。④　一次投资较大，卧式的电除尘器占地面积较大。⑤目　前在某些企业实用效果达不到设计要求。　南方地区湿度比较大，尤其在春天湿度就更大。　因此潮湿的粉尘易粘结在静电除尘器高压绝缘子上　或使高压绝缘子表面结露，从而导致高压绝缘子经　常被电击穿而无法正常工作，另外高压静电除尘器　的排灰斗也因粉尘易搭桥而经常堵塞灰斗口。　高压静电除尘器对环境要求比较高，容易损坏，　故障率高，维护量大，而且存在安全因素。　２解决改造方案分析　７４　内蒙古石油化工　２０１４年第１４期　栈桥内原来装有两台高压静电除尘器，因多次　出现安全问题已经很少正常运行。根据现场的技术　题的关键。如果无法将导料槽的粉尘控制住的话无　论安装何种形式的除尘设备都将失去意义。将现有　导料槽改造成负压导料槽，在导料槽上加装挡风及　控制诱导风装置以实现对于诱导风量及导料槽内的　水平流速进行有效控制。在导料槽的头部和尾部各　安装一个吸风口，风量通过吸风口上的风门进行调　节。母管可以沿现有风管的走向布置。除尘系统的　风机及给排水系统与现场皮带机实现联动。可以通　过输煤集控进行集中及就地控制，提高了系统的自　交流及实际考察，认为可以将现有设备更换为安装　两台双旋流水浴除尘器替代原有除尘器以解决该问　题。该除尘器与现有除尘器相比具有占地面积小、耗　能低、设备维护量小等特点，最重要的是该除尘器不　存在电除尘器所具有的安全隐患。该设备已经应用　于国内多家燃煤机纰电厂的输煤系统粉尘治理，在　近年来安装多台该除尘器，并经过相关环保部门测　试证明无论是室内粉尘及除尘器室外排放浓度均低　于国家相关标准，均已取得了良好的除尘效果。　为此，我们研究了多级旋流水膜除尘器。其工作　原理是：含尘气体经进风口进入除尘器内，在外桶壁　之问进行第一次旋流，分离出较大的颗粒经内桶体　进风口进入内柄进行第二次旋流分离。分离出较小　的颗粒，经内桶体气流Ｊ：升至旋流叶片处形成的旋　流水层除去更细小的颗粒，除尘后的气体经过挡水　装置去掉水分经引风机排人大气。干净水经进水管　进入内桶体上部在旋流叶片处形成旋流水层，同时　流下的水在内桶壁形成保护水膜，另一路水在内桶　外壁和外桶内壁形成保护水膜，内桶外桶流下的水　进入污水箱排走。　３实施改造方案　除尘器安装于现有转运站现有空位置。除尘器　的上水管可以利用现场的冲洗水加装一条旁路，现　有水压均可以达到除尘器的使用要求。根据与现场　相关技术人员确认，现场冲洗水不含有大颗粒杂质，　符合除尘器对于进水水质的要求，因此不影响除尘　器的正常使用。但是由　ｆ现场冲洗水内添加了相关　沉降剂等化学药品，因此为了不影响进入除尘器的　进水管道堵塞应将原有进水电磁阀改成相应管径的　电动阀以增加系统的可靠性。除尘器的排污管可以　利用现有电除尘器排灰管直接接人下面楼层的污水　池。（见下图）　除尘器的风机排风管可以直接伸出墙外或利用　现有排风口走向布置。由于现有风管与新型除尘器　的风量不匹配，另外如果利用现有风管，由于管径太　大，管内流速过低，长时间运行会产生积灰现象。我　们将现有吸风管更换为管径为２２０　３２０ｍｍ，使之　管内流速可达到１７ｍ／ｓ以上以避免管道积灰现象，　为确保设备的可靠性，在水平管段的相应位置我们　还加装了观察孔及清灰门以便于检修。　此次除尘器改造的目的主要是针对皮带尾部导　料槽的粉尘加以控制，因此导料槽的处理是解决问　动化程度。　且蝗　ｌ　＿　Ｉ　Ｉ　　Ｉｊ珊　砜　ｆ广　　＝１Ｉ　Ｊ＝　Ｉ　上——上Ｌ　Ｉ　ｌ　ｌ　Ｉ　２　ｌ　—ｑ　０　ｌ　：ＬＪ　　ｌｌ　—Ｊ考ｌ一　一　；　ｉ∞　４改造后的效果　现有除尘系统经过改造后与原设备相比，首先　除尘器的占地面积大大减少，只有原设备的二分之　一至三分之一。更换后的除尘器功率只有１１ＫＷ，极　大节省了除尘设备运行厂用电。另外，经过对除尘器　及导料槽的改造，室内粉尘浓度及室外排放浓度均　可以达到国家规定的环保标准（小于１２０ｍｇ／ｍ。，室　内小于１０ｍｇ／ｍ。），解决了现有除尘器排放超标的问　题。　５结束语　通过此次针对转运站的综合改造，可以使现场　工作环境得到根本的改善，室内环境和室外排放均　可以达到国家标准。除尘器安装后从根本上杜绝了　原有电除尘器所存在的安全隐患，对于企业安全文　明生产及工作人员的身体健康都具有十分重要的意　义。　［参考文献］　［１］ＪＢ／Ｔ５９１０－－１９９７，电除尘器．　Ｅ２］ＪＢ／Ｔ８５３６—１９９７，电除尘器机械安装技术条　件．　［３］　ＪＢ６４０７—１９９２，电除尘器调试、运行、维修安　全技术规范．