干灰?guī)焐⒀b揚塵原因分析及對策措施
摘要：燃煤電廠終端灰?guī)焓菑S區(qū)內(nèi)揚塵污染的主要源頭之一, 而干灰散裝過程中的揚塵現(xiàn)象是造成庫區(qū)粉煤灰污染最主要的原因。干灰散裝揚塵污染不但是影響全廠安全文明生產(chǎn)的頑疾之一, 也是職業(yè)衛(wèi)生中造成粉塵危害的重災(zāi)區(qū)。通過深入分析干灰散裝機的工作過程和原理, 從散裝機的設(shè)計、設(shè)備、運行等方面探討了造成揚塵現(xiàn)象的各種原因, 設(shè)計方面的原因有:配套的除塵器或抽塵風機容量過小, 氣體處理能力不足, 與卸灰機最大落灰量不匹配;散裝機進料管與收塵套管之間徑向間隙不合理;散裝機落灰管軸向布置尺寸不合理;散裝接頭外錐面設(shè)計不合理。設(shè)備方面的原因有:除塵器實際風量達不到設(shè)計要求;散裝機進料管和收塵管之間的空隙無法有效保持;灰車料位測量及控制系統(tǒng)故障。運行方面的原因有:散裝機落灰量超出合理范圍;操作人員責任心不強;設(shè)備維護不及時。針對上述問題提出了相應(yīng)的對策措施。
關(guān)鍵詞：灰?guī)?散裝;揚塵;原因;對策;
0 引言
燃煤電廠廠區(qū)內(nèi)的粉煤灰污染不僅會影響廠區(qū)環(huán)境, 也會影響現(xiàn)場電氣開關(guān)、轉(zhuǎn)動機械等設(shè)備的安全穩(wěn)定運行, 還是職業(yè)衛(wèi)生中造成粉塵危害的重災(zāi)區(qū)。造成廠區(qū)內(nèi)揚塵污染的主要源頭之一就是終端灰?guī)。灰(guī)靺^(qū)常見的揚塵污染現(xiàn)象有三種:一個是庫頂除塵器濾袋破損造成的冒灰現(xiàn)象, 二是庫區(qū)管道、閥門泄漏造成的冒灰現(xiàn)象, 三是干灰散裝過程中的揚塵現(xiàn)象。這三種揚塵污染現(xiàn)象中, 濾袋破損和管道、閥門泄漏出現(xiàn)的幾率較低且易于處理。而干灰散裝揚塵現(xiàn)象不但在日常生產(chǎn)過程中頻繁發(fā)生, 且難于控制和治理, 是造成庫區(qū)粉煤灰污染的主要原因。
1 干灰散裝機工作過程和原理
干灰散裝是指利用干灰散裝機把終端灰?guī)焓占姆勖夯曳盅b到粉煤灰罐車的過程。干灰散裝機主要由升降機構(gòu)、落灰管、收塵套管、散裝頭、除塵器 (排塵風機) 等部分組成。干灰散裝作業(yè)時, 先將粉煤灰罐車駛進作業(yè)區(qū), 使貯料罐進料口位于散裝頭的正下方, 散裝頭下部落灰管與收塵套管是可伸縮的軟管, 借助升降機構(gòu)可完成散裝頭的下降和上升動作, 以適應(yīng)不同高度運灰車的裝卸工作。
散裝機一般具備自動控制功能, 可按預(yù)設(shè)程序完成卸灰作業(yè)。首先啟動升降裝置, 將散裝頭下落到貯料罐進料口上方, 接著啟動布袋除塵器和卸灰機；?guī)靸?nèi)的粉煤灰在自重作用下依次通過插板閥、卸灰機、進料管落入粉煤灰車罐體 (如圖中粗箭頭所示) , 卸灰過程產(chǎn)生的揚塵經(jīng)過落灰管與收塵套管之間的通道進入布袋除塵器被除掉 (如圖中細箭頭所示) , 處理后的潔凈空氣從除塵器出風口排出, 捕集的粉塵最終落入罐車。當罐車料位達到指定位置后, 料位檢測裝置反饋給控制系統(tǒng)電信號, 立即停運卸灰機, 延時停運除塵器 (排塵風機) , 并打開卷揚電機, 提升散裝頭。當散裝頭接近預(yù)定位置時, 關(guān)閉卷揚電機, 從而完成干灰的散裝作業(yè)。
2 干灰散裝揚塵原因分析
2.1 設(shè)計方面的原因
(1) 配套的除塵器或抽塵風機容量過小, 氣體處理能力不足, 與卸灰機最大落灰量不匹配。當灰罐車快速進灰時罐體中溢出的氣流不能完全及時地進入布袋除塵器, 正壓氣流裹挾大量粉塵向外散逸而造成嚴重的揚塵現(xiàn)象。
(2) 散裝機進料管與收塵套管之間徑向間隙不合理。落灰管與外套管間隙太小, 會導(dǎo)致除塵器入口風道通流截面過小, 影響除塵器風量。
(3) 散裝機落灰管軸向布置尺寸不合理。落灰管口延伸出錐形集塵罩尺寸太短, 在散裝過程中落灰管口下落的灰流與向上吸入集塵罩的氣流會發(fā)生對沖擾動影響除塵效果, 導(dǎo)致裝車過程中產(chǎn)生較大的揚塵現(xiàn)象。
(4) 散裝接頭外錐面設(shè)計不合理。圓錐形的散裝接頭增加了對罐車定位精度的要求, 很難保證散裝接頭錐面和汽車罐口之間嚴絲合縫。如果兩者之間存在縫隙, 會增加除塵器的漏風量, 影響落灰區(qū)域負壓環(huán)境的建立, 從而影響到除塵器的收塵效果。
2.2 設(shè)備方面的原因
(1) 除塵器實際風量達不到設(shè)計要求。
如除塵器存在入口風管堵塞、濾袋糊袋、負壓風機壓頭小而影響除塵器風量時, 灰罐車裝灰時溢出的含塵氣流就不能完全、及時進入布袋除塵器, 散裝過程就會產(chǎn)生揚塵現(xiàn)象。
(2) 散裝機進料管和收塵管之間的空隙無法有效保持。
由于部分散裝頭收塵管夾持箍剛度差、間距稀疏, 在吸塵風機工作時柔性管壁瞬間被吸癟, 以致管壁緊貼在落灰管外壁上, 封閉了除塵器與灰罐之間的空氣通道, 灰車罐體內(nèi)的空氣無法順利進入除塵器就會形成揚塵現(xiàn)象。
(3) 灰車料位測量及控制系統(tǒng)故障。
當罐車內(nèi)干灰已裝滿時, 料位測量及控制系統(tǒng)未能及時發(fā)出停止給料的信號, 造成灰罐內(nèi)的干灰溢出。
2.3 運行方面的原因
(1) 散裝機落灰量超出合理范圍。
落灰量過大時, 罐車內(nèi)被灰排擠的空氣就來不及進入除塵器。尤其是散裝作業(yè)的開始階段, 如果罐車的入灰量過大, 一方面會將大量的空氣擠出罐體, 另一方面由于熱灰溫度較高, 會使罐車內(nèi)的空氣受熱體積膨脹。兩個作用疊加起來會使罐體內(nèi)空氣迅速排出罐口, 瞬間流量遠超布袋除塵器或抽塵風機的處理能力, 必然導(dǎo)致冒灰現(xiàn)象。
(2) 操作人員責任心不強。
協(xié)調(diào)管理運行車輛時, 灰車定位不準確, 散裝頭和灰罐進料口對接不嚴密;干灰散裝頭下部的膠墊、氣漲密封圈等密封設(shè)施未按操作規(guī)程使用, 起不到密封作用等。
(3) 設(shè)備維護不及時。
如除塵布袋堵塞、脈沖噴吹失效、收塵管破損或抽塵風機葉輪磨損嚴重而導(dǎo)致的除塵性能下降等, 都會導(dǎo)致散裝機揚塵現(xiàn)象。
3 干灰散裝揚塵的對策措施
通過對干灰散裝揚塵原因的具體分析可知, 防止揚塵最關(guān)鍵的措施就是要使灰車罐體內(nèi)始終保持負壓, 確保散裝過程中產(chǎn)生的含塵空氣能全部進入除塵器。圍繞這一核心, 建議從以下幾個方面采取措施來防止揚塵現(xiàn)象的發(fā)生。
3.1 設(shè)計方面的對策措施
(1) 除塵器 (排塵風機) 處理風量要滿足要求。處理風量主要考慮四個方面:一是考慮干灰從罐內(nèi)排擠出的空氣體積;二是考慮系統(tǒng)漏風;三是考慮空氣受熱膨脹造成的風量急劇增加;四是要考慮足夠的余量, 以彌補除塵器濾袋透氣性下降、入口風道積灰堵塞等造成的阻力增加等因素導(dǎo)致的流量下降。
(2) 散裝頭、收塵接口等可能泄漏環(huán)節(jié)應(yīng)設(shè)計可靠的密封裝置, 防止粉塵外溢。建議散裝頭下部使用半球形接合面, 以提高散裝頭對灰車罐口的適應(yīng)性, 或設(shè)計氣漲密封圈來保證結(jié)合處嚴密不漏。
(3) 散裝機落灰管與收塵套管之間要有足夠的徑向間隙, 保證除塵器與灰罐之間風道暢通。建議徑向間隙不小于150mm, 且環(huán)形通道最窄處的截面積不小于除塵器入口管截面積。
(4) 落灰管口要適當延伸出錐形集塵罩, 保證散裝過程中氣路和灰路有清晰的界線, 減少上行氣流對下落灰流的對沖擾動, 從而減少揚塵。根據(jù)現(xiàn)場實際運行經(jīng)驗, 建議落灰管延伸出錐形罩的長度不小于80～100mm。
3.2 設(shè)備方面的對策措施
(1) 適當縮小收塵套管夾持箍的間距, 防止吸塵風機工作時將柔性管壁吸癟而貼附在落灰管外壁。也可以將收塵軟管改造為可伸縮移動的剛性除塵套管, 不但能保證除塵效果, 還能大大提高除塵套管壽命。
(2) 用錐形鋼筒疊加伸縮管結(jié)構(gòu)取代原來的紡織品軟管做落灰管, 可以保證散裝頭的伸縮要求, 也能降低管體磨損, 提高落灰管壽命。
(3) 散裝頭下部采用球面設(shè)計來取代錐形結(jié)構(gòu), 可使散裝頭以任意角度與罐車的圓形進料口無間隙接合。同時, 放寬了對粉煤灰罐車定位精度要求, 也降低了操作人員散裝頭對位的難度。
(4) 測控裝置中, 采用隔膜壓力開關(guān)取代料位開關(guān)。由于壓力開關(guān)可抗靜電干擾, 能適粉灰塵環(huán)境, 因此可以保證灰車料位測量的準確性, 也可以提高控制系統(tǒng)的可靠性。
3.3 運行方面的對策措施
(1) 卸灰作業(yè)時停車入位要準確, 散裝頭和灰車入料口要準確對接, 不留縫隙。充分利用好散裝頭上的襯膠墊、氣漲密封圈等輔助密封設(shè)施, 保證連接處嚴密不漏。
(2) 控制落灰速度在合理范圍。在散裝機啟動初期, 要漸進式加載卸灰機負荷或緩慢打開插板閥, 防止罐車內(nèi)空氣受熱膨脹急劇外排而造成的揚塵現(xiàn)象;在停運前也要提前控制落灰速度, 防止出現(xiàn)罐車溢灰、揚塵現(xiàn)象。
(3) 加強散裝機的維護保養(yǎng), 及時處理除塵器布袋堵塞、脈沖噴吹失效等除塵器缺陷, 及時更換散裝機破損的伸縮軟管, 更換磨損嚴重的風機葉輪等, 確保除塵系統(tǒng)的正常運行。
4 結(jié)語
消除燃煤電廠終端灰?guī)斓姆蹓m污染, 對保證庫區(qū)設(shè)備穩(wěn)定運行、促進現(xiàn)場安全文明生產(chǎn)、減少員工職業(yè)病危害具有十分重要的意義。通過優(yōu)化設(shè)計、完善設(shè)備、規(guī)范運行等措施, 是可以消除干灰散裝過程的揚塵污染現(xiàn)象的。
(1) 優(yōu)化設(shè)計。
除塵器處理風量與卸灰機落灰量要匹配, 在散裝頭、收塵接口等可能泄漏環(huán)節(jié)設(shè)計可靠的密封裝置, 散裝機落灰管與收塵套管之間的軸向距離和徑向間隙要滿足收塵的要求。
(2) 完善設(shè)備。
用錐形鋼筒疊加伸縮管結(jié)構(gòu)落灰管取代紡織品軟管, 用球面散裝頭取代錐面散裝頭, 采用隔膜壓力開關(guān)取代料位開關(guān)等, 可以提高散裝機可靠性, 降低揚塵出現(xiàn)的幾率。
(3) 規(guī)范運行。
卸灰作業(yè)時散裝頭和灰車入料口對接要準確, 散裝機啟停期間要適當控制落灰速度, 發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題要及時消除。
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