300MW机优化锅炉燃烧调整提高锅炉运行经济性.ppt

沿海燃煤火力发电厂输煤系统粉尘综合治理 作者 翁春华单位 福建省厦门华夏电力发展有限公司2009年9月 电机工程学会论文交流 摘要 摘要 分析了沿海燃煤火力发电厂的输煤系统的粉尘污染 提出具体的输煤系统粉尘综合治理措施 燃料机修班QC小组 电机工程学会论文交流 关键词 燃料机修班QC小组 电机工程学会论文交流 关键词 火力发电厂 环保 粉尘综合治理 输煤码头抑尘 圆形煤场 门式堆取料机 1 火力发电厂输煤系统的粉尘污染及其危害 随着国民经济的快速发展 作为经济发展的急先锋的电力 其健康良性发展的状况将直接影响国计民生 毫无疑问 电力工业的发展必需走可持续发展之路 火力发电厂更是如此 燃煤火力发电厂作为耗能企业 应该最大限度控制其对环境的污染 火力发电厂的首要污染源是锅炉燃煤尾气 主要是NOx和SOx 现代化的火力发电厂大都斥巨资引进脱硫与脱硝设备 取得了比较显著的环保效益 而沿海燃煤火力发电厂的煤粉扬尘对周边环境和海域 江河流域的污染则是比较显性的 其治理难度也是比较大的 随着世界范围内对环境保护的日益重视 我国为了与经济全球化发展的趋势相接轨 对环保的要求标准和与之相适应的法律法规也日益规范严格 提高粉尘的综合治理力度是发电企业不可或缺的环保举措 燃料机修班QC小组 电机工程学会论文交流 煤粉扬尘对人体的危害 燃煤火力发电厂输煤系统产生的粉尘 对于悬浮在空中粒度小于5 m的尘粒 由于微小尘粒与水滴在空中均存在环绕气膜现象 尘粒与水滴都必需有足够的相对速度 才能冲破环绕气膜实现接触凝聚 因此 微小尘粒很难被水湿润或与水滴凝聚 粉尘越细 在空中停留的时间就越长 被人体吸入的概率也越大 小于5 m的粉尘也称 吸入性粉尘 这些粉尘表面活性强 与二氧化硫等有害气体或金属离子的亲和力强 对人体的危害极大 大于10 m的粉尘 几乎全部被鼻腔内的鼻毛 粘液所截留 5 m 10 m的粉尘 绝大部分也能被鼻腔 喉头器官 支气管等呼吸道的纤毛 分泌粘液截留 再经过人体保护性的条件反射如咳嗽 打喷嚏等排出体外 0 5 m 5 m的粉尘 容易穿透肺叶 深入肺泡中 除约0 4 m的一部分能够在人体呼气时排出体外 绝大部分都滞留在肺泡中形成纤维组织 导致矽肺病等呼吸系统疾病 煤粉尘除了对人体的呼吸系统造成很大的危害外 还对人体的消化系统 皮肤组织 眼睛和神经系统造成伤害 电机工程学会论文交流 1 火力发电厂输煤系统的粉尘污染及其危害 煤粉尘的爆炸危险 煤粉尘是可燃粉尘 它悬浮于空气中 当其浓度达到一定范围 一般煤尘的爆炸下限为114g m3 对于挥发分大于25 的煤粉 爆炸下限可达35g m3 在一定的湿度和温度条件下会引起爆炸 因此 煤尘是种具有爆炸危险性的粉尘 如果不对其加以治理抑制 将严重威胁到人身和设备的安全 对于建立于沿海的火力发电厂 粉尘的污染源主要有 电机工程学会论文交流 1 火力发电厂输煤系统的粉尘污染及其危害 1 1 输煤码头的污染源 燃煤通过船运到达电厂输煤码头 通过卸船机将煤运送到煤场 由于散料在装卸过程中不可避免产生扬尘 对周边环境和海域产生污染 电机工程学会论文交流 1 火力发电厂输煤系统的粉尘污染及其危害 对于敞开式煤场 其污染主要是通过卸料过程产生的扬尘 另外由于受到沿海风力较大特别是台风的影响 对周边环境影响尤其严重 电机工程学会论文交流 1 2 煤场的污染源 1 火力发电厂输煤系统的粉尘污染及其危害 1 3 输煤皮带系统的污染源 输煤皮带系统的粉尘污染主要是由于粉尘外逸产生室内吸入性 飘尘 主要是输煤沿程皮带系统在输送物料过程中产生的 如煤落入落差较大的落煤管时产生的大量含尘气流外溢 导煤槽密封不严和皮带跑偏时造成煤粉外逸 由于清扫器效果不佳而引起的空段回程皮带粘煤洒落 物料 煤 在输送过程中由于自身湿度不足而引起的扬尘 电机工程学会论文交流 沿海燃煤火力发电厂输煤系统粉尘综合治理 1 火力发电厂输煤系统的粉尘污染及其危害 2 1 输煤码头煤污染的控制沿海的火力发电厂多用卸船机进行卸煤 卸船机分为链斗式和抓斗式 受到煤质的限制 我国沿海的火力发电厂多用桥式抓斗卸船机 卸船机在卸料过程中 一方面扬尘产生了直接污染 另外一方面漏煤 积煤对输煤码头形成污染 同时清理 冲洗漏煤 积煤时会对海域构成二次污染 主要污染 由此 控制输煤码头煤的污染 应该对症下药进行治理 2 火力发电厂输煤系统的粉尘的综合治理 电机工程学会论文交流 2 1 输煤码头煤污染的控制2 1 1 输煤码头轨道改造以厦门华夏电力公司为例 该公司通过对输煤码头轨道的彻底改造 有效地解决了输煤码头对海域的二次污染问题 华夏电力公司煤码头轨道原来布置于轨道槽中 如图1右所示 在卸煤的生产实际工作中 出现较多的弊端 卸煤时飘扬的煤粉与小颗粒的煤块堆积在轨道槽里 在冲洗码头面时或在雨天天气里 煤粉与水相互作用 形成煤泥 即使定期清理也无法彻底干净 这样 不但给清扫码头面的卫生造成极大的困难 而且 轨道及其固定用的压板和螺栓螺母长期浸泡在水中 造成腐蚀 轨道高低差 水平度 轨距等参数调整起来极其困难 容易引起卸船机啃轨 严重影响卸船机的整体钢结构 电机工程学会论文交流 2 火力发电厂输煤系统的粉尘的综合治理 2 1 输煤码头煤污染的控制2 1 1 输煤码头轨道改造 电机工程学会论文交流 2 火力发电厂输煤系统的粉尘的综合治理 沿海燃煤火力发电厂输煤系统粉尘综合治理 2 1 输煤码头煤污染的控制2 1 1 输煤码头轨道改造经过现场周密考察 通过比较分析 在综合考虑经济效益 安全生产 时间效益的基础上 对输煤码头轨道进行了改造 如图1左所示 主要改造方案是 把轨道整体抬高 高出码头基础面300mm左右 主要步骤如下 1 浇铸轨道抬高基础 并预埋好轨道压板螺栓 2 沿抬高基础面铺设16mm轨道钢垫板 钢板根据压板螺栓钻孔 做好防腐油漆并找平 3 在抬高基础面与钢板之间浇注进口胶泥 再次找平 4 GANTREXMK6 金莱迪斯 胶垫板 5 铺设轨道 按有关技术要求调整好轨道的轨距 左右高低差 直线度 坡度 6 轨道接缝采用堆焊保温处理 之后根据轨道曲面进行打磨 7 安装GANTREX轨道压板 按要求紧固所有的压板螺栓 再次按规定调整轨道的各参数 电机工程学会论文交流 2 火力发电厂输煤系统的粉尘的综合治理 2 1 输煤码头煤污染的控制2 1 1 输煤码头轨道改造在抬高轨道过程中 考虑到生产的需要 应分段进行 在施工往半段后 在新轨与旧轨之间安装1 20的斜坡过度段 把卸船机从旧轨挪移到新轨段 再对另外半段进行施工 之后 按图1所示完善冲洗水的排污系统 这样 煤码头面的污水排向污水收集沟 经过沉淀之后 污水由设在码头头部的排污泵排走 轨道经过抬高之后 由于轨道高于码头基础面 不存在积水的问题 很好地解决了输煤码头面的对海域的二次污染问题 不仅如此 钢轨和压板螺栓不再浸泡在污水中 经过定期的防腐油漆 大大延长了其使用寿命 降低了维护量和维护难度 达到一矢多的的效果 电机工程学会论文交流 2 火力发电厂输煤系统的粉尘的综合治理 2 2 煤场扬尘污染的控制随着环保要求的日益提高 新建的燃煤火力发电厂一般淘汰了敞开式煤场 圆形煤场得到了广泛的应用 图2为圆形煤场的外观 它具有极佳的环保适用性 电机工程学会论文交流 2 火力发电厂输煤系统的粉尘的综合治理 沿海燃煤火力发电厂输煤系统粉尘综合治理 2 2 煤场扬尘污染的控制2 2 1 圆形煤场的优点相比较于敞开式煤场 圆形煤场具有很大的优点和环保适用性 1 储煤量高 相比较于其他煤场 圆形煤场储煤量大 占地面积小 场地利用率高 圆形煤场的储煤量达30万吨以上 能满足4 300MW机组存煤要求 另外 圆形煤场场损低 机械 化学损耗 100J kg 可降低煤热值的损耗 而且 圆形煤场配煤方便 使掺配后的煤质尽可能接近锅炉设计煤种 提高机组运行经济性 2 环保效益极佳 圆形煤的污染极大 不但环保效果差 还对工作人员的身体健康造成危害 密闭式的圆形煤场及其堆取料设备场的优点主要体现在环保效益上 常规的敞开式条形煤场及其堆取料设备 斗轮堆取料机 在风力的作用下 煤场本身被风刮起的煤粉和斗轮堆取料机作业时所产生的扬尘 对厂区和周边环境 圆形堆取料机 就很好地解决了煤场的粉尘污染问题 它几乎不产生煤场粉尘污染 取得了极佳的环保效果 3 供煤的安全可靠性高 与敞开式煤场不同 圆形煤场的储煤及其堆取料设备 圆形堆取料机 由于处于封闭的室内环境 不受恶劣天气条件的制约 即使在暴雨和台风天气条件下也可以照样给锅炉上煤 这对于处于台风多发地点沿海城市来讲 大大提高了供煤的安全可靠性高 从而间接提高了经济效益 电机工程学会论文交流 2 火力发电厂输煤系统的粉尘的综合治理 电机工程学会论文交流 2 火力发电厂输煤系统的粉尘的综合治理 2 2 煤场扬尘污染的控制2 2 2 圆形煤场门式堆取料机的防尘特点 圆形煤场所使用的堆 取料设备一般为门式堆取料机 如图3所示 其结构特点是堆取料机沿着圆形轨道做360 圆周运动 它的工作原理是 堆料时 高架栈桥上的来煤通过进料皮带机落到堆取料机中心立柱的受煤斗 经过堆取料机臂架上的悬臂皮带机将煤均匀洒落到圆形煤场内 再经过定心旋转将煤堆成圆环现状 取料时 由做定心旋转运动的链式刮板取料机从中心地下锥形料斗取料 所取的煤通过振动给料机进入出料皮带机 从图上可以看出 由于圆形煤场所使用的堆取料机被半球形的煤罐外壳所笼罩 堆取料作业集中于定心旋转的回转范围内 产生的扬尘范围小 又被拘囿在固定的区域内 所以 它很好地解决了常规的敞开式条形煤场堆取料机作业时所产生的大量扬尘对周边环境造成的大范围污染 既美观又环保 综合效益高 2 3 输煤皮带系统扬尘污染的控制的控制燃煤火力发电厂燃煤在破碎 转运过程中由高处经落煤管落下时产生的煤尘 不仅污染了环境 还危害工作人员的身体健康 同时 燃煤进入电气设备的控制箱 配电柜后 容易造成电气元件的腐蚀和引起误动作 特别是高挥发分煤尘积聚后 还会引起爆炸和自燃 这类煤粉污染主要在输煤皮带栈桥和转运站上 影响范围较大 治理难度较高 应采取多管齐下的综合措施 电机工程学会论文交流 2 火力发电厂输煤系统的粉尘的综合治理 2 3 输煤皮带系统扬尘污染的控制的控制2 3 1 除尘器在输煤皮带系统中的广泛应用输煤系统的除尘器一般布置在输煤皮带机尾部所在的转运站里 即尾部落煤点处的导煤槽上布置除尘器 目前一般采用的方法是在导料槽上部开口抽风除尘 如图4所示 且在导料槽出口处调协1 2道胶皮挡尘帘以阻止含尘气流外逸 采用抽风除尘装置主要有二项功能 一是将导料槽空间抽成微真空 减少粉尘从导料槽中逸出 二是将含尘气体中尘粉分离出来 使得排出空气的含尘量符合排放标准 输煤系统常用的除尘器主要有以下几类 1 湿式除尘 水浴式除尘器 水激式除尘器 水膜除尘器 2 干式除尘 袋式除尘器 高压静电除尘器 旋风除尘器 3 组合除尘 灰水分离式除尘器 旋风水膜除尘器 荷电水雾除尘器 电机工程学会论文交流 2 火力发电厂输煤系统的粉尘的综合治理 2 3 输煤皮带系统扬尘污染的控制的控制2 3 1 除尘器在输煤皮带系统中的广泛应用图4输煤皮带除尘布置示意图1 排风机 2 除尘器 3 风管 4 落煤斗 5 积尘斗 6 水管 7 卸尘机 8 吸尘罩 9 导煤槽 10 循环风管 11 落煤管 12 输煤皮带机 电机工程学会论文交流 2 火力发电厂输煤系统的粉尘的综合治理 2 3 输煤皮带系统扬尘污染的控制的控制2 3 2 输煤皮带系统的水喷淋抑尘输煤皮带抑尘方法的另外一个措施是水喷淋抑尘法 即水雾除尘法 水雾除尘主要是通过对水的雾化 形成许多高速运动的细小水滴 通过碰撞去结合漂浮在空气中的煤尘粒子 煤尘因湿度增加及水的表面张力作用 使尘粒容易相互凝聚 引起体积和重量增加而迅速沉降 从而达到抑尘的目的 其优点主要是 造价低廉 控制简单 维护方便 效果显著 稳定性佳 结构简单 无需收集和输送含尘气体 不易造成二次污染 对于沿海燃煤火力发电厂 水雾除尘系统主要布置在卸船机卸料斗上方 常规条形储煤场 输煤皮带栈桥 水喷淋抑尘是燃煤火力发电厂输煤系统比较理想的除尘方式 得到各燃煤火力发电厂普及应用 这里不再赘述 电机工程学会论文交流 2 火力发电厂输煤系统的粉尘的综合治理 2 3 输煤皮带系统扬尘污染的控制的控制2 3 3 密闭式皮带输送机的应用沿海输煤系统皮带采用密闭式皮带输送机和密闭可调防偏导料槽 可以有效解决沿海因风力大而导致煤粉扬尘对周边环境的严重影响 密闭式皮带输送机采用机壳将整条皮带密封 具有如下的优点 1 密闭式皮带输送机系统可以实现全封闭 避免了物料在输送过程中因风力因素造成的煤尘污染 同时落料及溢料大大减少 既减轻了清洁维修工作量 也大大减少了一次污染和因清洁工作而导致的二次污染 2 可以实现露天布置皮带输送系统 无需传统输送带所需的栈桥 减少了输煤系统的占地面积和投资 3 改造方便 投资省 可以在不改变传统皮带机的驱动机构和钢结构条件下 将传统带式输送机改造为密闭式皮带输送机 无需增加庞杂设备安装布置 实现就地取材的高效目的 电机工程学会论文交流 2 火力发电厂输煤系统的粉尘的综合治理 2 3 输煤皮带系统扬尘污染的控制的控制2 3 3 密闭式皮带输送机的应用同时 密闭式皮带输送机和密闭可调防偏导料槽的组合使用 很好改善了普通皮带机在落料 溢料及皮带跑偏时存在的粉尘污染问题 输煤系统在运行中 由于煤的落差冲击 在落煤管内产生了正压气流 会从导煤槽出口排出 当皮带跑偏或导煤槽密封性能差时 大量的煤粉扬尘将溢出 采用密闭可调防偏导料槽恰好能够解决这种问题 由于它采用双层橡胶密封 根据橡胶本身变形回弹力始终紧贴皮带并且与皮带以 八 字迷宫槽线接触形式相贴合 密封性能极佳 具有防尘降压功能 另外 它通过煤流调节器的调节 还可以实现调整煤流落料聚中 不会引起因落料点不正而导致皮带跑偏漏煤问题 图5是密闭式皮带输送机和密闭可调防偏导料槽的结构图 电机工程学会论文交流 2 火力发电厂输煤系统的粉尘的综合治理 2 3 输煤皮带系统扬尘污染的控制的控制2 3 3 密闭式皮带输送机的应用图5密闭式皮带输送机和密闭可调防偏导料槽1 万能锁紧器2 煤流调节器3 机壳4 双层迷宫式密封橡胶板5 输煤皮带 电机工程学会论文交流 2 火力发电厂输煤系统的粉尘的综合治理 3 火力发电厂输煤系统的防止二次污染措 清除输煤皮带系统转运站和栈桥地面的撒煤和设备表面上的煤尘的方式主要有两种 一种是湿式清扫法 即水力冲洗 另外一种是干式清扫 即真空吸尘 水力清扫系统是指在输煤系统的各转运站 栈桥 碎煤机室 煤仓间等处设置单独的冲洗母管 并每隔20m左右引出一路支管 支管管径为Dg20 Dg25 其端部设置一组电动 或手动 栈桥冲洗器 当系统中的各转运站和栈桥需要清扫时 使用冲洗器对积尘部位进行水冲洗 为搞好水冲洗 还需对相关的输煤土建结构进行改善 如 楼板和栈桥面的防渗漏 栈桥与转运站接口处的过水措施 楼面空洞四周的护沿和挡水槛设置 地面排水坡度的调整 排水沟道的疏通 墙面的防水处理 贴瓷砖或耐水油漆 等等 水力冲洗清扫虽然设备简单 操作方便 但容易造成二次污染 电机工程学会论文交流 真空吸尘一般用于清除输煤长廊等处的飞尘 渣块和散落的煤粉 尤其是锅炉进行定期保养时 能迅速把锅炉顶部和煤仓间内的飞灰清除干净 并且不会造成二次污染 输煤系统的配煤皮带一般为水平布置 其主要扬尘点是皮带导煤槽出口 尾部滚筒 犁煤器下料时从原煤斗内溢出的煤尘 由于它处于锅炉煤仓间的上方 距离地面的落差大 50米左右 如果采用水冲洗 在冲洗过程中产生的含煤污水将从渗漏点渗漏 严重污染锅炉厂房和设备 因此 为尽量减少二次污染 输煤系统的配煤煤仓间一般采用真空吸尘 配煤皮带的煤仓间的真空吸尘系统的布置方式如下 在煤仓间皮带沿程安装吸尘管网 在管网的适当位置安装若干个吸尘软管接口 安装在从母管引出的子管上 把带有吸头的软管与接口连接 没有与工作软管相连接的接口用快速堵头度上 以免造成压力损失 在管网末端安装负压吸尘装置 启动吸尘装置后会在管网中形成高负压 用人力操纵吸头 实现对煤仓间吸尘的目的 如图6所示 吸尘装置多数采用UV移动式真空吸尘车 UV移动式真空吸尘车采用东风系列汽车 进口的采用福特汽车 底盘改装 将罗茨真空泵 多级除尘系统 液压系统 空气压缩系统等安装于汽车底盘上 集抽吸 运输 卸料于一体 能灵活地深入各个作业场所 是现代工矿企业文明生产 清理收集粉尘 灰浆等物料的专用设备 特别适用于燃煤火力发电厂输煤系统的那些水力冲洗不适宜的场所的煤尘清扫工作 电机工程学会论文交流 3 火力发电厂输煤系统的防止二次污染措 电机工程学会论文交流 3 火力发电厂输煤系统的防止二次污染措 沿海燃煤火力发电厂的输煤系统所产生的含煤污水主要由以下几方面 煤场的水喷淋和雨天积水 输煤码头的水冲洗和雨天积水 各转运站 栈桥的喷淋渗漏和水冲洗等 这些含煤污水都必需经过严格的处理 否则将对周边环境特别是附近海域产生严重的二次污染 图7输煤系统含煤污水处理工艺原理图 电机工程学会论文交流 4 火力发电厂输煤系统的含煤污水处理 含煤污水处理主要有以下几种方式 1 混凝剂和混合形式 该处理方式主要是通过药剂与含煤废水中细颗粒煤充分混合后使煤絮凝沉淀 含煤污水水净化处理混凝剂通常采用铝盐或铁盐 目前聚合氯化铝较为常用 也有用聚合铝铁的 絮凝剂主要采用聚丙烯酰胺 处理中混凝剂混合方式通常采用水泵混合 管道混合器混合和机械混合 其中水泵混合较常采用 2 沉淀和澄清 含煤污水水净化处理采用沉淀池或澄清池作为主要处理单元 沉淀池采用平流式沉淀 斜管 板 沉淀 3 过滤 含煤污水处理常用的过滤设施有快滤池和重力式无阀滤池 在实际中 在实际工作