云立方微米级干雾抑尘装备在发电厂输煤系统中的应用

 燃煤电厂的燃料进厂后，先经过翻卸、给煤机械、皮带多段转运、破碎、筛分、犁煤等各种设备进入原煤仓。在整个输送工艺过程中，伴随着产生一次尘化气流、转段落差、破碎设备鼓风量、落煤管与水平夹角、皮带速度等参数值越高，尘化程度就越大。一次化气流会把<200μm的煤尘扬起，使局部空气尘化而形成尘源，尘源周边的空气被诱导、扰动而形成二次气流。二次气流将一次尘化气流向四周扩散、蔓延，造成二次扬尘。人长期在粉尘污染严重的作业现场，生命健康会受到严重的危害。而且粉尘落到机器部件上，会加速转动部件的磨损。因此，火力发电厂在建设之初根据环保要求必须设计加装除尘装置。 
 1 输煤系统除尘装置的使用现状 
 目前，输煤系统除尘技术主要分为干式除尘与湿式除尘两种形式。常用的干式除尘技术主要有静电除尘和布袋除尘。对于已进入进风室的空气可以通过布袋除尘技术降低含尘量，但它只能针对已进入进风室的空气进行除尘，不能将污染空气全部吸进进风室，因而对无组织排放的粉尘空气除尘效果不太明显。静电除尘需严格控制设备安装维护质量，且会过多挤占作业面。因而业界普遍推崇湿式除尘技术。常用的湿式除尘技术有药剂除尘和喷淋除尘。从某种意义上讲，药剂除尘技术是基于喷淋除尘技术延伸出来的，其技术原理是在喷淋设备中加入抑尘药剂，通过对起尘点喷水起到加湿的作用，从而抑止粉尘产生。运用湿式除尘技术抑止无组织排放的粉尘比干式除尘的效果好。但湿式除尘水雾颗粒大，需水量大，冬季不宜使用，而且这种技术很难将细小粉尘彻底清除。 
 2 微米级干雾抑尘装置的抑尘原理 
 微米级干雾抑尘装置是利用干雾喷雾器产生的10μm以下的微细水雾颗粒，将细小的粉尘颗粒聚结在一起形成大的粉尘颗粒，在自身重力的牵引下逐渐沉降。细小的粉尘沾水后相互聚结形成大的粉尘颗粒，但较小的粉尘颗粒只有当水滴呈干雾状态，或通过添加表面活性剂使水表面张力缩小时才能相互聚结。若粉尘的粒径比水雾粒径小，则粉尘颗粒与水雾颗粒接触面积小，粉尘便会被水雾颗粒周围的气流推动着运动而不会相互粘结，抑尘效果就无法达到预期标准；若水雾的粒径和粉尘的粒径基本相似，则扬尘时粉尘颗粒在运动中会与水雾颗粒充分接触，很容易在水的作用下相互粘结形成大的粉尘颗粒。由此可见，粉尘聚结的机率是随着水雾颗粒的减小而逐渐增大的，而且聚结的粉尘团越大，其沉落量越大。水雾对粉尘的“过滤”作用就形成了。微米级干雾抑尘装置是将压缩空气为声波震荡器提供驱动力，利用高频声波使水雾化成1-10μm的雾状颗粒。压缩气流通过喷头共振室向粉尘发生点喷射水雾颗粒，使细小的粉尘颗粒聚结成团，靠自身重力沉落，由此达到防尘抑尘的目的。 
 3 微米级干雾抑尘装置的组成 
 微米级干雾抑尘装置的组成部分主要有微米级干雾机、螺杆式空气压缩机、配电箱、水气分配器、水气连接管线、储气罐、电伴热带、控制信号线、万向节喷雾器总成组成。 
 ①微米级干雾机：干雾抑尘机由流量控制系统、多功能控制系统和电控系统构成，采用IP55级防护标准。面板上有气、水压力表和电控系统按钮，且设有集成化编程的电控模块实现自动控制。②螺杆式空气压缩机：为干雾抑尘系统提供标准的气源。③储气罐：在空压机排气量达不到微米级干雾机瞬时排量标准的情况下，先将储存从螺杆式空气压缩机排出的压缩空气，为微米级干雾机瞬时用气储备足够的空气。④配电箱：配电箱是整个装置的配电系统，根据用电功率的不同，配电箱略有区别。⑤水气分配器：通过水气分配器实现水、气、电主管线与万向节喷雾器总成的连接，并根据现场情况通过PLC控制实现各万向节喷雾器总成分别喷雾。⑥万向节喷雾器总成：它由喷头、喷头固定座、万向节接头、防护钢管、水、气连接管组成（如图1所示）。喷嘴的周围设置铝合金壳体并配接水气管线构成万向节喷雾器总成。球形铝合金保护壳体可调节喷雾方向，并可防止物料在运输过程中直接撞击喷嘴。⑦水气连接管线：水气连接管线用于微米级干雾机和喷雾器的连接。⑧电伴热带：用于冬季保温防冻（某些场合适用）。本系统如需要冬季防冻措施，各个系统以及所有水管道都可以加装暖板或电伴热带加热，而且可配套安装保温防冻材料。⑨控制信号线：控制信号线用于微米级干雾机的控制系统。 
 微米级干雾抑尘装置流程：微米级干雾抑尘装置流程图如图2所示，当被抑尘设备作业时，微米级干雾机同步工作，使气、水经过微米级干雾机，进入喷雾器组件实现喷雾。 
 应用效果及经济效益：微米级干雾抑尘技术的开发和应用可以说是在全国范围内的率先尝试，因而技术的先进性可见一斑。微米级干雾抑尘装置不仅有效降低了气体中的粉尘含量，大大改善了防尘抑尘效果，而且提高了环保行业自动化水平，为现场作业的人员提供了一个安全、洁净的工作环境。实践证明，微米级干雾抑尘装置应用于工业生产，必将产生广泛的社会效益和经济效益。具体来说，该装置的优点主要体现在以下几方面： 
 **，降低煤炭损耗：在实测中，微米级干雾抑尘装置的抑尘率高达90%，照此计算，一套输煤系统一年可节省上百万元的经济损失；*二，控制需水量：以往的干湿式抑尘装置需水量大，因而原煤通常含水量较高，而微米级干雾抑尘装置应用在电厂输煤线路上以后，节省了90%的喷水量，也减少了输煤系统水冲洗卫生用水量；*三，降低热值损失：因大量使用中水除尘，煤炭本身的热值损耗严重。据不完全统计，煤炭外水分每增加1%，煤的低位发热量会相应降低1%；*四，减少了清扫闻声和清理沉淀池的劳动强度：原喷水抑尘装置，喷水量过大会造成粘煤、堵煤，而且要定期清理污水沉淀。微米级干雾抑尘装置*频繁清理粘煤、堵煤和沉淀池积煤，解放了人力、降低了人工费用。*五，省去交纳粉尘**标的罚款：原户外喷水抑尘装置因冬季结冻，无法使用。布袋除尘装置抑尘效果达不到**的要求，较易导致粉尘排放量**标，企业每年要为此上缴罚款。微米级干雾抑尘装置可在冬季恶劣的室外环境下正常使用，为企业节省了一笔不小的开支。 
 相较于与传统除尘装置来说，微米级干雾抑尘装置的优点显而易见：①直接在起尘点（源头处）进行粉尘治理；②针对10μm以下的可吸入行粉尘，治理效果高达96%；③除尘设备投入少，占地面积小，易安装调试和维修；④全自动控制，操作方便，运行费用低；⑤需水量较少，且煤料热值损失小；⑥不会造成二次污染；⑦冬季冰点以下仍可正常使用；⑧避免矽肺病的危害；⑨雾化效果好，不易造成输煤系统的粘煤和堵煤。 
 微米级干雾抑尘装置在火电厂输煤系统中的使用，效果明显优于之前的除尘系统，彻底解决了火电厂输煤系统中的粉尘治理难题，改善了工作环境、减轻了工作强度、控制了职业病发病率，实现了环保达标。相对于微米级干雾抑尘装置一次性投入较高，但是相对于高回报的经济效益来说，这样的造价水平是值得的，在火电厂以外的矿山、港口等各个领域也显示出非常好的应用前景。