电厂输煤系统皮带转运点粉尘逸散控制方案设计与治理效果分析

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周怀春

四川国能电力环保设备制造有限公司,四川 成都 610300

摘要

随着能源需求的持续增长,火力发电厂在我国电力系统中仍占据重要地位。然而,在燃煤电厂的输煤过程中,由于皮带转运点频繁转运、落差大、物料流动剧烈等因素,常造成粉尘的大量逸散,不仅污染生产环境,影响设备运行和操作人员健康,也存在一定的安全隐患。本文以输煤系统皮带转运点为研究对象,系统分析其粉尘逸散的主要成因,结合现场运行特征与工况条件,提出科学合理的粉尘控制方案,涵盖密封结构优化、除尘设备选型与布置、智能控制技术应用等方面。在实施优化治理措施后,通过对比分析治理前后的粉尘浓度变化、岗位空气质量改善效果以及系统运行稳定性,验证了所设计方案在降低粉尘浓度、改善工作环境方面的显著成效。研究结果可为同类电厂粉尘治理工作提供技术参考和实践依据。


关键词

输煤系统;皮带转运点;粉尘治理;密封设计;除尘系统;效果分析

正文


引言
在火力发电厂燃煤输送系统中,皮带输送是最常见、效率较高的物料输送方式。然而,皮带机在煤炭转运过程中,特别是在转运点位置,由于煤流的落差、碰撞、堆积及装载不均等因素,极易引发煤尘扬散问题。转运点处粉尘逸散已成为影响电厂现场作业环境质量的重要因素,也是制约输煤系统绿色高效运行的关键问题。传统的粉尘治理方式多依赖简单的喷雾与通风,但难以在复杂工况下长期稳定发挥作用。为有效控制转运点处粉尘污染,需综合考虑现场空间条件、工艺流程、系统运行特征等因素,设计具有针对性的粉尘控制系统,并对治理效果进行定量评估。本文围绕电厂输煤系统中典型转运点的粉尘逸散问题,提出集密封、除尘、智能调控于一体的控制方案,并通过数据对比分析其治理效果,以期为电力行业环保治理提供可借鉴的工程实践经验。

一、电厂皮带转运点粉尘逸散现状及成因分析
在燃煤电厂的物料输送系统中,皮带转运点通常设置于皮带交接、落料和分配位置,是整个输煤系统中粉尘污染最为严重的部位。根据现场调查与监测数据分析,皮带转运点的粉尘主要来源包括煤炭自由下落过程中与空气剧烈摩擦形成的扬尘、物料冲击装置表面产生的二次扬尘、落煤斗与溜槽内部因局部负压或紊流造成的气流扰动以及皮带机运行过程中的结构缝隙泄露。上述多个因素叠加作用,导致粉尘大量逸散至操作区域,影响设备稳定运行和人员健康安全。与此同时,受限于转运点空间狭小、结构复杂及作业频繁等特点,传统粉尘治理方式往往难以发挥持续高效作用,治理效果呈现不稳定状态。部分电厂仅设置简单喷雾系统或临时加盖密封装置,无法从根本上解决粉尘逸散问题。因此,深入分析转运点粉尘逸散的机理,识别其关键影响因素,是开展科学治理设计的基础。

二、皮带转运点粉尘控制系统设计原则与构成要素
为实现对皮带转运点粉尘的有效控制,应遵循“源头抑制、过程控制、末端治理”的整体设计原则,并结合现场实际条件因地制宜配置系统功能模块。在源头抑制方面,重点在于降低落煤高度、缓解煤流冲击与分散,优化溜槽结构形状与角度,增加缓冲装置,从而减少初始扬尘量。在过程控制方面,需对转运点实现全封闭密封管理,使用负压除尘原理形成局部负压区,控制粉尘外逸路径,同时提升系统运行的稳定性与可靠性。在末端治理方面,需根据煤尘颗粒粒径分布、扬尘频率及空间大小合理选择除尘设备类型,如布袋除尘器、湿式除尘器或高效脉冲装置,并匹配自动化启停控制与状态监测系统。此外,在控制系统布设中,应充分考虑维修通道、电源布线、设备维护等后续运行保障因素,确保治理系统长期有效运行。

三、密封结构优化在粉尘抑制中的关键作用
密封装置作为转运点粉尘治理的第一道防线,其结构合理性直接决定了扬尘逸散的初始程度。有效的密封设计不仅能够封闭粉尘源头,防止煤尘随空气扩散至作业区,同时还能营造局部负压环境,为除尘系统提供基础保障。在实际设计中,应根据转运点溜槽结构形式、煤流方向与落差条件,采用柔性+刚性结合的复合密封模式。柔性密封材料如耐磨帆布、橡胶条等可有效填补设备接缝与活动区域,具有良好的贴合性与变形适应性;刚性封板则可作为主结构支撑,确保整体密封强度与耐久性。为提升密封系统的可维护性,部分关键部位应设置检修口或快速拆装组件,便于清理积煤与设备更换。在设计细节上,密封结构应考虑煤尘堆积与堵塞风险,设置导煤板、防堵斜板等辅助构件,引导物料均匀落料,减少煤尘堆积引发的二次扬尘。同时,密封舱体应合理分区,实现“分段密封+分段除尘”的组合控制方式,最大限度提高粉尘控制效率。

四、除尘设备配置与运行参数调控策略
除尘设备是粉尘治理系统的核心组成部分,其选型与运行性能直接影响粉尘控制成效。在电厂输煤系统中,考虑到煤尘浓度波动大、粉尘粒径细、处理频次高等特点,应优先选用处理效率高、耐磨性强、运行稳定的布袋除尘器。布袋除尘器能够通过物理滤料捕捉微细煤尘颗粒,并配备自动脉冲清灰装置,有效防止滤袋堵塞与效率下降。在除尘器配置过程中,应根据转运点处的空间条件、进风量、处理风速及颗粒负载量等参数确定设备规格,合理布置吸尘口位置与风管走向,保证负压区域的稳定性。吸尘口应设置于煤流落点、转运接口、设备缝隙等易扬尘部位,并尽量靠近粉尘源点布设,缩短吸尘路径,提高吸尘效率。为提升系统响应速度与运行经济性,可引入智能控制技术,实现按需启动、实时监测与故障报警等功能。

五、治理效果分析与实际应用成效评估
为验证所设计粉尘控制方案的实际治理效果,选取典型转运点实施系统改造后进行为期一个月的跟踪监测。监测内容包括治理前后粉尘浓度变化、作业环境空气质量改进情况、岗位扬尘强度变化以及除尘系统运行稳定性等多个指标。结果显示,经治理后转运点处总粉尘浓度由改造前平均8.3mg/m³下降至2.1mg/m³,降尘效率超过74%;呼吸性粉尘浓度由2.7mg/m³下降至0.6mg/m³,明显优于国家作业环境卫生标准限值,岗位工人劳动强度显著降低。同时,除尘系统运行稳定,设备无异常停机现象,滤袋更换周期符合设计预期,系统能耗较传统方案下降近15%。现场工作人员反馈,粉尘污染治理后整体作业环境得到显著改善,视野清晰度提升,设备表面积尘减少,维修工作量下降。

结论
电厂输煤系统皮带转运点粉尘逸散是影响厂区环境质量与设备运行安全的关键问题之一。通过对粉尘逸散成因的系统分析与控制路径的科学设计,可有效构建集密封、除尘与智能控制为一体的粉尘治理体系。本文所提出的粉尘控制方案,具有结构合理、运行稳定、治理效果显著等特点,经现场应用验证,在降低作业环境粉尘浓度、提升系统运行效率、改善人员作业条件方面均取得了良好成果。未来研究应进一步拓展智能化技术在除尘系统中的应用深度,优化多工况适应能力与设备节能性能,推动粉尘治理工作由“治标”向“治本”转变,实现电厂输煤系统的绿色高效运行。

参考文献
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