燃煤电厂输煤系统粉尘治理研究

中图分类号：TM12 文献标识码：A

引言

近年来，为了降低燃煤电厂烟气污染物排放，国家发展和改革委员会、生态环境部、国家能源局联合发布了《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020 年）》（发改能源〔2014〕2093 号）、《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》（环发〔2015〕164 号）等文件，明确要求符合条件的燃煤电厂在规定期限内达到超低排放标准，即在基准氧含量 6% 条件下，烟尘、 SO₂ 、NOx 排放浓度分别不高于 10mg/Nm³ 、 35mg/Nm³ 、50mg/Nm³ 。

1、燃煤电厂输煤系统粉尘治理概述

燃煤电厂输煤系统粉尘控制是指通过各种技术和设备手段，对燃煤电厂输煤过程中产生的粉尘进行控制和减少，降低粉尘排放量，改善环境质量，保护工人健康和生态环境的一项措施，包括对输煤管道、堆场、煤仓进行密封、喷雾湿化和粉尘收集，控制粉尘扩散和排放，减少对大气和周边环境污染。 一般而言，燃煤电厂输煤系统粉尘治理具有以下几方面重要意义。 燃煤电厂是大气污染的重要源头，煤炭输送过程中会产生大量粉尘，如果不治理，这些细小颗粒物会进入大气，引发大气污染和雾霾天气。通过粉尘治理，能够降低粉尘排放，改善空气质量，保护生态环境； 煤尘中含有多种有害物质，如重金属、硫化物等，对人体健康有潜在危害。 在输煤过程中，工人长时间接触煤尘容易引发呼吸系统疾病和职业病。 通过粉尘治理，能够减少煤尘扩散和工人接触，保障工人健康和安全。

2、输煤系统粉尘产生机理及危害

燃煤电厂输煤系统粉尘主要产生于煤炭的输送、转运、破碎和筛分等环节。当煤炭在输送带上运输时，由于落差和振动作用，细小煤粒会脱离煤流形成粉尘；在转运点处，煤炭与导料槽、落煤管等设备碰撞会产生大量扬尘；破碎和筛分过程中，机械作用力使煤块碎裂，产生粒径更小的粉尘颗粒。从物理特性来看，输煤系统粉尘具有粒径分布广、形状不规则、比表面积大等特点。研究表明，输煤系统产生的粉尘粒径主要集中在10-100μm 范围，其中 PM10 和PM2.5 等可吸入颗粒物占相当比例。这些细小颗粒物容易在空气中长时间悬浮，扩散范围广，治理难度大。粉尘污染对人员健康、设备运行和环境影响显著。长期暴露在高浓度粉尘环境中，工作人员易患尘肺病、支气管炎等职业病；粉尘沉积在电气设备上可能引发电气故障，加速机械部件磨损；排放到大气中的粉尘还会影响周边空气质量，破坏生态环境。因此，加强输煤系统粉尘治理刻不容缓。

3、输煤系统粉尘治理技术分析

3.1、粉尘治理技术优化

为了有效降低输煤系统中的粉尘污染，某公司在现有技术基础上进行一系列优化，以实现粉尘的高效控制。改进除尘设备的布局与类型选择是粉尘治理的关键。某公司在主要粉尘源点，如煤炭破碎工段、传送带卸料点和储煤场等区域，安装更加高效的湿式除尘器或静电除尘器。这类设备能通过湿法或电离方式大幅减少粉尘扩散，与传统干式除尘相比可有效捕捉细颗粒粉尘，提升除尘效率约 20% 。某公司引入封闭式输送系统替代传统开放式输送带，以减少风力对粉尘的二次扬尘。封闭式设计能将煤炭运输与外界环境隔离，降低外部风力引发的粉尘扩散。此外，结合局部负压通风系统可进一步增强封闭效果，使粉尘得到集中控制和排放。通过引入自动监控和检测系统，能实时监测粉尘浓度和设备状态，及时调整除尘设备的工作模式，防止粉尘浓度超过设定值。

3.2、脱硫和除尘系统

在近零排放目标实施前，该电厂配置的旋转式低压脉冲式除尘器已经具有了 99.9% 的除尘效率，保证了进入到脱硫系统的粉尘浓度小于 20mg/Nm3 。为了实现烟囱出口烟气粉尘浓度小于 1mg/Nm3 的目标，采用了国能龙源环保有限公司独有的水洗深度除尘（DUC）技术，即在现有单塔双循环烟气脱硫系统中新加了 DUC 装置。在近零排放目标实施前，该电厂一炉一塔式配置的石灰石-石膏湿法单塔双循环烟气脱硫设施，设计脱硫效率达到了 98.7% ，当燃用含硫量 Sar<0.5% 的神华煤或印尼煤时，原脱硫系统 5 台循环泵全部投入运行，可保证烟囱出口 SO2 浓度小于 10mg/Nm3 ，因此无需对原脱硫系统进行改造，只需对脱硫吸收塔进行加装 DUC 装置即可。

3.3、强化治理监督

燃煤电厂应当严格遵守环境保护法律法规，制定治理标准和要求。监管部门应加强对燃煤电厂监督检查，确保其按照规定进行粉尘治理。 同时，应对治理设备和工艺进行认证和审批，确保符合国家和行业标准。 通过建立严格的监管制度和法规，可以强化对燃煤电厂粉尘治理的监督，推动其积极履行治理责任。燃煤电厂应配备粉尘治理效果监测设备，并进行定期治理效果监测。 监测数据应及时、准确进行记录和分析，并向公众公开。通过公开监测数据，可以增加信息透明度，促使燃煤电厂自觉加强粉尘治理，同时提供监督平台，使公众能够了解治理效果并提出意见和建议。 这种监测和数据公开机制有助于形成监督合力，推动燃煤电厂粉尘治理持续改善[1]。

3.4、进行源头控制

在输煤系统粉尘治理中，源头控制是最为有效且经济的治理策略之一。通过减少粉尘的产生，可以在污染扩散前进行控制，避免后续复杂的治理环节。源头控制主要从煤炭处理、运输条件优化及管理策略入手。提升煤炭湿度是有效的源头控制手段之一。煤炭在干燥状态下容易在破碎、运输过程中产生大量粉尘，适度提高煤炭湿度可以大幅减少粉尘扩散。某公司在煤炭入厂或装卸前采用喷雾装置对煤炭进行预湿处理，将湿度控制在适宜范围（如 5%～8% ），既能有效抑尘又不会对后续燃烧过程造成负面影响；使用抑尘剂处理也是源头控制的重要方式。抑尘剂可以在煤炭表面形成一层薄膜，有效防止煤尘的逸散。某公司在破碎和运输前应用环保型抑尘剂，尤其是在长距离输送和储煤过程中，这种方法对减少粉尘扬起非常有效，且具有较长的持效期[2]。

4、输煤系统粉尘治理实践案例

某 2×600MW 燃煤电厂输煤系统粉尘治理工程采用了综合治理方案。首先对输煤皮带进行全封闭改造，在转运站设置双层密封导料槽；其次安装微米级干雾抑尘系统，在落煤点等关键部位布置喷雾装置；最后配置布袋除尘器处理密闭空间内的含尘空气。治理后效果显著，现场监测数据显示，转运站周边粉尘浓度由治理前的 15mg/m³ 降至 2mg/m³ 以下，达到国家排放标准。设备运行稳定，年维修费用降低约 30 万元。该案例表明，通过合理设计和技术组合，可以有效控制输煤系统粉尘污染。在方案设计过程中，需特别注意以下几点：准确分析尘源特性，合理选择治理技术；优化设备布局，确保抑尘效果全覆盖；建立完善的运行维护制度，保证系统长期稳定运行[3]。

结束语

在燃煤电厂输煤系统粉尘治理中，设备维护难度大，通过简化设备维护、加强培训和技术支持以及采用智能化维护技术等对策，可以解决这一问题。未来研究应重点关注新型抑尘材料的开发、智能控制技术的应用以及治理系统的能效优化。通过技术创新和科学管理，不断提升粉尘治理水平，推动燃煤电厂绿色可持续发展。

参考文献：

[1]王冕.燃煤电厂输煤系统粉尘治理的研究与探索[J].内蒙古煤炭经济,2022,(19):49-51.DOI:10.13487/j.cnki.imce.022574.

[2]王雪军.燃煤电厂输煤系统粉尘治理的研究与探索[J].石油化工技术与经济,2021,37(03):39-42.

[3]潘志刚.自降尘装置在电厂输煤系统粉尘综合治理中的应用研究[J].应用能源技术,2014,(12):19-23.