干雾抑尘在火电企业中的应用

干雾抑尘在火电企业中的应用

王宝山

（大唐七台河发电有限责任公司 154600）

[摘要] 火电企业粉尘治理是提高企业等级，改善工作环境，降低安全风险的需要，也是环保的要求。有效治理粉尘可降低劳动强度，改善工作环境，避免火灾事故，减少设备损害。本文简要的探究了干雾抑尘在火电企业中的应用，论述了其可行性。

    [关键词] 火电企业 输煤 粉尘治理 无动力除尘 干雾抑尘

1 干雾抑尘装置的工作原理：

干雾抑尘装置喷雾系统的工作介质是水和压缩空气。

在系统运行过程中, 液态水从常压状态经加压到3-5公斤压力的压缩空气，再经特制的KTZ-ZDWH喷嘴, 将液态水雾化。 微雾以一定的运动规律与尘埃粒子发生惯性碰撞、重力沉降、拦截捕尘、扩散捕集等作用, 达到降尘的目的。

水泵和供气系统将净化处理过的水和空气加压至适当压力，再通过管路传送到KTZ-ZDWH喷嘴，水被雾化成5-10μm的微粒喷射出来，耗水量，即喷雾量根据环境空间大小及工艺需求算出，喷嘴的喷雾角度60-120度；流量：水每小时10-20升，空气每分钟80-190升；水压3公斤，气压2.5公斤；管路长度及喷嘴的分布按降尘区域具体尺寸计。由于喷出水雾粒径极其细小，如山中云雾飘逸在空气中，大大增加了水与空气的接触面积，极大地提高了水与空气的热湿交换效率，从而使大部分水雾粒子都能吸收空气中的热量汽化，捕尘效率极高，效果非常好。

KTZ-ZDWH喷嘴具有以下几大性能：

1）独立的液体、雾化空气和风扇空气压力控制，可实现流量、喷雾颗粒大小、喷雾分布和覆盖范围的微调。

2）简单的使用方法减少了清洗和维护停机时间，不需要任何工具就可以轻松拆卸。

3）在不影响液体流量的情况下，调节独立的空气雾化通道，可改变喷雾颗粒的大小。

4）内置的断流/清除针在每个循环周期都会自动地清除堵塞。

2、技术参数

除尘器设计效率η=99%

除尘器设计排风量Q=10000~12000 m3∕h

除尘器设计压力  P>50Pa

理论设计进口粉尘浓度ρ=1500~2000mg∕m3

    理论设计出口粉尘浓度ρ=6mg∕m3

室外排放出口含尘浓度50mg∕m3

相对温度(-25℃~45℃)

相对湿度（10~90%）

皮带速度2.5m∕s

落煤管截面积0.81~1.21m2

除尘装置密封率大于95%

3与其他类型除尘器情况对比

3.1常见的除尘方式

现阶段常见的除尘器有三类：机械式除尘、湿式除尘、电除尘。

1）机械式除尘：用机械力的作用将粉尘与气体分离沉降的装置。包括重力沉降室、惯性沉降室和旋风除尘器三种类型。机械除尘器除尘效率低，占地面积大，造价比较低，但设备粗糙，并且设备的使用寿命短。机械式除尘器适用于高温、耐腐蚀、湿度比较大的烟气粉尘，但对粒径在15μm以下的粉粒去除效率低，一般只作为多级除尘系统的初级除尘器，以减轻二级除尘器的负荷。

2）湿式除尘：用液滴或液膜洗涤含尘气流，使粉尘与气流分离沉降的装置。包括湿式洗涤器和高压喷淋抑尘两种类型。高压喷淋抑尘设备结构简单，价钱低廉，适用于净化高温、易燃、易爆及有害气体，但是用水量大,喷头易堵塞,只适合加湿物料使用。湿式洗涤器占地面积大，需增加车间建筑成本，容易受酸碱性粉尘物料的腐蚀(如煤炭)，使用年限短，并且产生的污水和污泥，需要增加后期污水处理。

3）电除尘：用高压电场使粉尘颗粒带电，在库仑力作用下使粉尘与气流分离沉降。在固定污染源除尘效率高，压力损失小，但耗电量大，投资金额高,设备复杂，占地面积大。对操作、运行和维护管理都有较高的要求，并且对粉尘的比电阻也有较高的要求。如除尘器处理量很大时需要投入大量资金建设灰库或灰仓，并且灰库内的粉尘在后期的装落、运输过程中都会产生二次粉尘污染。

3.2干雾抑尘系统的优势

对比后发现，干雾抑尘系统是一种可以实现投资少、占地面积小、运行费用低、操作维护方便、不受季节影响、除尘效率高的除尘设备，可以完全治理无组织排放粉尘。与现有除尘装置相比，微米级干雾抑尘系统具有以下优势：

1）在污染的源头，即起尘点进行粉尘治理。

2）抑尘效率高，针对10μm以下可吸入性粉尘治理效果高达95%，避免矽肺病危害。

3）水雾颗粒为干雾，在抑尘点形成浓而密的雾池。

4）耗水量小，物料湿度增加重量比0.02%-0.05%,物料(煤)无热值损失,无二次污染。

5）占地面积小，操作方便，全自动控制。

6）设备投入少，运行、维护费用低。

7）适用于无组织排放，密闭或半密闭空间的污染源。

8）大大降低粉尘爆炸几率,可以减少消防设备投入。

4 综合性评价

4.1经济性评价

通过对比，干雾抑尘装置在经济性上比机械式除尘、湿式除尘、电除尘要好，节约电能与水能巨大，不需异地排放处理，粉尘回到皮带直接回收，减少了二次能源消耗，节省开支。

4.2可靠性评价：

布袋除尘、凝聚湿式除尘、水冲击除尘三种系统在实际应用中发现存在设备维护量大、检修时间长、运行不可靠、投入率低等情况，主要问题统计如下：

1）布袋除尘器：振打效率低，排灰不顺畅，经常堵塞排灰阀，煤粉湿度大时，湿粉沉积在布袋上，减小过滤面积，吸尘风机日常维护量较大，更换除尘布袋工作量大，布袋内积粉易发生自燃。

2）凝聚湿式除尘器：不能有效用水把粉尘融合，部分粉尘刚进入除尘器内就被风机抽出，造成排风时携带大量粉尘，喷嘴雾化效果较差，除尘效率较低，排污机构设置不合理，存在排污管经常造成堵塞和清理不便的弊端。

3）水冲击除尘器：自动投入困难、排污管易发生堵塞。

某公司将除尘系统上述三种均有，后改造为无动力除尘，使用效果较好，但无动力除尘器无法解决皮带启动时所带起的粉尘，需要煤源启动在落煤筒和导料槽内形成负压后才会起到除尘的效果。可加装干雾抑尘装置配合无动力除尘使用，安装改造并不改变其他设备任何参数，且干雾抑尘装置的参数和安装尺寸按照输煤系统现场实际进行设计和安装，和无动力除尘系统完全匹配。改造后设备可靠性提高，维护及消缺工作量降低，降尘效果良好。

4.3安全性评价

无动力除尘器虽然已经能够达到标准（小于10mg/m3），但距离国家环保健康标准（小于6mg/m3）还有差距。受季节影响，冬季干燥抑尘较大，无动力除尘器会造成堵塞，清理困难。粉尘沉积在输煤栈桥和设备上，带来设备隐患和火灾隐患。通过干雾抑尘装置改造，可降低粉尘浓度和人员患肺矽病的几率，改善输煤环境、降低安全风险，保护身心健康，促进环保达标。

4.4节能降耗、提高经济性

干雾抑尘装置仅需要少量电动设备和水源，节约了电能和水，能够较大的降低输煤电耗。同时干雾抑尘装置的消耗性备件少，更换备件费用低，维护方便。

以上述公司改造为例，总投资68.5万元，效益见表1

表1 加装干雾抑尘装置节能成果

5经济效益分析

对于提高系统和企业综合生产能力与经济效益的计算分析和投资回报等指标的分析计算， 长期回报社会效益明显。

结束语

粉尘治理对火电企业至关重要，输煤段内粉尘浓度大，能见度低，严重威胁生产人员的人身健康和生命安全。干雾抑尘装置投资少，见效快，安装简单，维护方便，费用低廉。可有效降低生产现场粉尘浓度，改善工作环境，减少患职业病的几率，提高设备可靠性和健康水平，降低工作量和维护费用，降低煤粉自燃的风险，可在火电企业中推广应用。

参考文献

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[5] 韩巍，樊庆霈，帕尔哈提?买买提依明.浅谈干雾抑尘技术在煤电行业输煤系统中应用的可行性分析.《工程技术（文摘版）·建筑》.2016

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