178微动力降尘装置与高效除尘器在燃煤电厂输煤系统中的联合使用_张志群
６０ 暖通空调ＨＶ＆ＡＣ ２０１２年第４２卷第８期
工程实例
微动力降尘装置与高效除尘器在
燃煤电厂输煤系统中的联合使用
广东省电力设计研究院 张志群☆贵州大学 张文鋆
摘要 介绍了燃煤电厂输煤系统中应用的微动力降尘装置和高效除尘器的工作原理，并提出将两种装置联合使用进行除尘。详细分析了联合装置的工作原理和除尘效果，并以广州结果证明采用联合装置后降尘效果、节能效果和减排效果都有显某电厂为例进行了计算比较，著改善。
关键词 输煤系统 微动力降尘装置 高效除尘器 联合装置 节能减排
ｏｗｅｒＡｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｄｕｓｔｃｏｌｌｅｃｔｏｒｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈ －ｐ ｐｐ
ｈｉｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｄｕｓｔｃｏｌｌｅｃｔｏｒｔｏｃｏａｌｈａｎｄｌｉｎ ｇｙｇ
ｏｗｅｒｌａｎｔｓｓｓｔｅｍｓｏｆｔｈｅｒｍａｌ ｐｐｙ
ＢｙＺｈａｎｇＺｈｉｑｕｎ★ａｎｄＺｈａｎｇ Ｗｅｎｊｕｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔｒｅｓｅｎｔｓｏｆｔｈｅｔｗｏｄｕｓｔｃｏｌｌｅｃｔｏｒｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｃｏａｌｈａｎｄｌｉｎｓｓｔｅｍ，ａｎｄｒｉｎｃｉｌｅｓｕｔｓ Ｐ ｇｙｐｐｐ ｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｉｄｅａｏｆｃｏｍｂｉｎｅｄｕｓａｅｏｆｔｈｅｍｆｏｒｄｕｓｔｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ．Ａｎａｌｓｅｓｔｈｅａｎｄｔｈｅｄｕｓｔｒｅｍｏｖａｌｒｉｎｃｉｌｅ ｇｙｐｐ
，ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｏｗｅｒｌａｎｔｏｆｔｈｅｕｎｉｔｅｄｄｅｖｉｃｅｓｉｎｄｅｔａｉｌ．ＴａｋｉｎａｔｈｅｒｍａｌｉｎＧｕａｎｚｈｏｕａｓａｎｅｘａｍｌｅ ｙｐｐｇｇｐ ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｏｍａｒｉｓｏｎｒｅｓｕｌｔｓｖｅｒｉｆｔｈａｔｔｈｅｄｕｓｔｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｅｎｅｒｓａｖｉｎｅｆｆｅｃｔａｎｄｅｍｉｓｓｉｏｎ ｐｙｙｇｙｇ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｃａｎｂｅｉｍｒｏｖｅｄｏｂｖｉｏｕｓｌｂｕｓｉｎｔｈｅｕｎｉｔｅｄｄｅｖｉｃｅｓ． ｐｙｙｇ
，ｈ，Ｋｅｗｏｒｄｓｏａｌｈａｎｄｌｉｎｓｓｔｅｍ，ｍｉｃｒｏｏｗｅｒｄｕｓｔｃｏｌｌｅｃｔｏｒｉｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｄｕｓｔｃｏｌｌｅｃｔｏｒｕｎｉｔｅｄ ｃ －ｐ ｙｇｙｇｙ ，ｄｅｖｉｃｅｅｎｅｒｓａｖｉｎａｎｄｅｍｉｓｓｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｇｙｇ
，，ｕａｎｄｏｎＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＤｅｓｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＧｕａｎｚｈｏｕＣｈｉｎａ★Ｇ ｇｇｇｇ
①
０ 引言
火力发电厂的耗煤量巨大，产生的烟尘和煤尘其中，输煤系统是火电对空气的污染也相当严重，
厂中环境较恶劣的环节，在输煤过程中产生的煤尘较长时间漂浮在空气中，对人体造成伤害。输煤过当原煤程中引起的诱导风是产生粉尘的原因之一，由上游皮带经落煤管落入下游皮带时，由于重力的作用，部分煤尘与原煤分离，与此同时带入了大量。诱导风与煤尘形的空气（这股空气称为诱导风），导煤槽）在管道内形成成含尘气体进入下一管道（
正压，并从各个泄漏点向外飘逸。从煤尘的形成过程可见，其影响因素包括原煤的输送量、落煤管的角度和高差、落煤管截面尺寸、煤粒大小、管道（导
煤槽）的密封程度等。
在输煤系统中通常采用有动力的除尘装置，包括电除尘器、布袋除尘器、水浴除尘器等。采用这些除尘器都需要消耗较多电力。随着节能减排的深入，近年来有些改造工程使用了微动力降尘装置。该装置不需消耗电力，它是依据空气动力学原利用压力平衡和闭环流通的方式实现粉尘的闭理，
①☆
张志群，男，大学，高级工程师１９５６年３月生，
５１０６６３广州市萝岗区科学城天丰路１号广东省电力设计研
究院
（）３０２０２１１７８５２
：Ｅ－ｍｅｄｉ．ｃｏｍ．ｃｎａｉｌｚｈａｎｚｈｉｕｎ＠ｇｇｑ
收稿日期：２０１４一次修回：２０１６二次修回：２０１６
（）２０１２８张志群，等：微动力降尘装置与高效除尘器在燃煤电厂输煤系统中的联合使用６１
环良性循环的，但是微动力降尘装置对于颗粒较小的粉尘除尘效果不明显，排放浓度不能满足车间内
１］
。因此本文提出将微动力降尘排放标准的要求［
会诱导部分气流向前流动，所以诱导风Ｌｙ大于回流风Ｌｈ，外溢风Ｌｗ＞０。也就是说，只要输煤系统
导煤槽处就必然有含尘气流外溢。运行，
１．４ 装置的降尘效率及排放浓度分析
回流管和导煤槽内碰撞沉降，煤尘在沉降室、最终从气流中分离出来。沉降速度越快、越彻底，说明除尘效率越高。煤尘的沉降速度与煤尘特性、］分布、除尘器的构造及气流流速有关，文献［给出２了煤尘特性及分布情况：粉尘粒径基本小于１０其中大于５μ小于５μｍ，ｍ的占１２．６％，ｍ的占μ
只在８７．４％。小于５μｍ的煤尘基本呈悬浮状态，回流管、导煤槽内悬浮，其中有受阻碰撞沉沉降室、
淀的，也有遇到空隙外溢的。文献［中给出除尘３］装置对粒径为０～５μｍ的煤尘的分级效率为
对５～１全效７．５％，０μｍ煤尘的分级效率为２２％，给出导煤槽内的含尘质量率为５８．６％。文献［２］
３
／，浓度为６ｇ依此计算其排放浓度。排放浓度ｍ
装置与高效除尘器联合使用，并对其进行分析。１ 微动力降尘装置
１．１ 装置的结构组成
密闭式导煤微动力降尘装置主要由落煤管、槽、回流管组成，如图１所示
。
计算式为
图１ 微动力降尘装置构成图
１．２ 装置的工作原理
当输煤系统投入运行时，原煤由如图１所示，上一级皮带机输送到下一级皮带机头部，经落煤管卸到下一级皮带机尾部的导煤槽内。原煤下落时在诱导作用下，落煤管内上部形成负压区；同时由在导煤槽中形成正压区。于原煤下落造成的冲击，
回流管把正压区和负压区连通起来，由于两区正负压力的作用，导煤槽内部分气流通过回流管回到落煤管的负压段，这股气流在一定程度上平衡了两区降低了导煤槽内的正压值，从而减少了煤的压力，尘的外溢。
１．３ 装置的风量平衡
由图１可知，输煤系统在正常运行的稳定状态下，外溢风、诱导风、回流风三者的关系为
（）Ｌｗ＝Ｌｙ－Ｌｈ１
３３／／式中 Ｌｗ为外溢风，可ｍｈ；Ｌｙ为诱导风，ｍｈ，
３
］／由文献［查出；１Ｌｈ为回流风，ｍｈ。
）由式（可知，在诱导风Ｌｙ不变的前提下，回１流风Ｌｈ越大，外溢风Ｌｗ就越小，甚至有外溢风为由于回流风是在诱导风的作０的可能。但事实上，
用下形成的，而诱导风又是由原煤下落产生的，下落到导煤槽内的原煤继续往下一级设备输送，同样
（）Ｙ２＝Ｙ１（１－η）２
式中 Ｙ２为除尘装置出口的空气含尘质量浓度，
３／；ｍＹ１除尘装置进口的空气含尘质量浓度，ｇ
３３／，／本文按６ｇ计算；ｍｍｇη除尘装置的全效，本文按５８．６％计算。
代入数据计算得出除尘装置出口的空气含尘
３
／。质量浓度Ｙ２为２．４８４ｇｍ
该排放浓度不满足文献［中第４．工１］０．２条“作地点空气中煤尘的时间加权平均容许浓度不应
３
／”、“呼吸性煤尘时间加权平均容许浓大于４ｍｍｇ３
／”度不应大于２．的要求，因此需要对含尘５ｍｍｇ
气体进一步处理。
２ 高效除尘器
在输煤系统中常用的高效除尘器主要有静电本文以袋式除尘器为例进行除尘器和袋式除尘器，
它利用分析。袋式除尘器是一种干式高效除尘器，纤维织物的过滤作用进行除尘。适用于微粒控制，对０．５μｍ的粉尘，除尘效率可达到９８％～
［］
本文按９９９％３，８．５％计算。
袋式除尘器主要由箱体、滤袋、防爆型除尘风机及清灰装置等组成。滤袋通常做成圆柱形（直径，也有做成扁长方形的，滤袋长为１２５～５００ｍｍ）
度一般为２ｍ左右。滤料本身的网孔较大，一般表面起绒的滤料约为５～１因为２０～５０μｍ，０μｍ，
依靠初层的作用，粉尘在滤袋上不断积聚，除尘器阻力也不断增加。当滤袋两侧的的效率不断提高，
压力差大到一定程度时，会把一些已附着在滤料上使得除尘效率下降。另外除尘器的细尘挤压过去，
阻力过高，会使除尘系统的风量显著下降，影响除尘系统的除尘效果，因此除尘器阻力达到一定程度，清灰时保留初层，以免除尘效率下降。
３ 联合装置的应用
如１．单独采用微动力降尘装置满足４节所述，
１］
，不了车间内排放标准的要求［但是经过微动力降
）式（中的回流风Ｌｈ根据经验确定或通过实３
一般为诱导风量的３文取测得出，０％～６０％５０％。
３．３ 联合装置的除尘效率及排放浓度分析
联合装置即两级除尘串联的总效率表达式为（（）１－η１－η４０＝１－（１）２）η
式中 ０为总效率；１为第一级除尘设备的除尘ηη效率；２为第二级除尘设备的除尘效率。η
在本文中，微动力降尘装置为第一级除尘设
［］备，取全效率为５袋式除尘器为第二级除８．６％３；
尘设备，取全效率为９计算得出８．５％。由式（４）计算得出联合装置使用后９９．３８％。由式（２）０＝η
３／，满足室出口的气体含尘质量浓度为３７．２ｍｍｇ
３［１］／）。外环境排放标准的要求（不大于１２０ｍｍｇ
较大颗粒的煤尘已多数沉降，剩下较小尘装置后，
颗粒的煤尘。这些较小颗粒的煤尘采用微动力降尘装置已难以去除，需要采用高效除尘器进行除因此笔者提出将微动力降尘装置与高效除尘器尘，
联合应用，微动力降尘装置作为输煤系统除尘的初高效除尘器作为后续除尘装置。级处理装置，
