浅析喷雾机在圆形煤场的应用

引言

靖海电厂的储煤场为圆形煤场,圆形煤场是目前国内火力发电厂较为环保、先进、科学的一种储煤方式,但由于堆料皮带不设俯仰功能,堆料时煤流直接从35m高度的堆料皮带头部落至煤场底部,高差之大极易引起煤场内粉尘四处飞扬:同时,因堆取料机取煤过程中取料刮板需往复刮取,如果煤质水分低、煤干,易导致粉尘大,引发输煤系统火灾等隐患。为了有效减少圆形煤场堆、取料过程中的粉尘,在一个煤场内安装3台喷雾机,在堆、取料过程中根据煤质情况合理使用,以有效降低煤场中的粉尘浓度,圆形煤场环保效果显著提升。

1圆形煤场、喷雾机概况

靖海电厂圆形煤场的煤堆外径为120m、堆取料机内径为8m,煤场挡煤墙高度约18m,煤堆高度最高点约35m,每个煤场最大存储量可达18万吨。煤场内安装一台由德国夏德公司设计并生产的堆取料机,堆取料机的堆料系统为可水平旋转360s的堆料机构,堆料出力为4000t/h:取料系统为360s旋转可俯仰的取料机构,取料出力为1500t/h。堆取料机主要组成部分有中心柱、悬臂回转堆料皮带机、链条刮板式取料机等。

煤场挡煤墙每隔120s各安装一台喷雾机,喷雾机主要由双壁轴流风机、喷筒、高压雾化系统、过滤装置、水源管道、回转和俯仰系统、电控装置、遥控系统等组成。该类型喷雾机具有喷雾覆盖面积大、喷雾粒度小、射程大、喷雾速度快、对煤粉有极强的吸附能力、能快速降尘抑尘、环保效率高、耗水量低等特点:运行时风机风压可达1300Pa、风量可达1800m3/min,液泵工作压力可达4MPa,水流量最大可达13t/h,同时喷雾粒度小于<200um,雾炮射程最大可达80m,而且喷筒可上下俯仰、水平160s范围内回转,可实现堆料过程不同高度的喷雾除尘、取料过程整个煤面的喷雾抑尘效果。

2煤场喷雾机运行控制方式

为有效控制煤场堆取料过程中的粉尘,适应堆料过程不同煤质的特殊工况、解决雾炮不运行粉尘大但连续运行煤质过湿等不利条件,喷雾机在煤场的运行控制方式分为三种模式:单机手动操作、程启操作、间停程启运行。

2.1单机手动操作

点击某个煤场准备启动的喷雾机,弹出"喷雾机控制画面",如图1所示,点击"风机启动"按钮,启动风机,再点击"液泵启动"按钮,启动液泵,该台喷雾机进入运行状态,需要停机时分别点击"风机停止"按钮和"液泵停止"按钮,喷雾机停止运行。单机手动操作模式主要用于对煤场某个区域取完并通过推耙机整理后的底煤进行喷雾,即调整好俯仰角度,对某个煤场特定区域进行连续单独喷雾,均匀、全覆盖地增加底煤的湿度,以有效控制煤场底煤的自燃:同时,该模式广泛用于堆料过程某一堆煤角度定点喷雾,即调整好喷雾机俯仰角度以及回转角度对堆料点进行喷雾降尘,喷雾机定点喷雾时可完全覆盖堆料点扩散的粉尘区域,有效吸附堆料过程中的粉尘,尤其是对于煤质干、粉尘大的煤种效果尤为显著。

图1雾炮操作画面

2.2程启操作方式

点击"电厂输煤程控系统"主页面中的"煤场喷雾"按钮,选中其中一台或几台喷雾机(字体为红色）,然后再点击"雾炮程启"按钮,所选中的一台或几台喷雾机将按照设定的程序自行启动(程启时优先启动风机、延时20S后将自行启动液泵）:如果需要停机,点击之前所选择的"煤场雾炮",再点击"雾炮程停"按钮,所选中的相关喷雾机将顺序停运。程启操作模式主要用于堆取料机自动取料时,所取煤种煤质干且粉尘大,在取料刮板左右往复回转时整个煤面的喷雾,薄雾能够均匀地喷射在煤面上,有效控制取料刮板运行时引发的粉尘,尤其是对于高挥发分、低热值的印尼煤,效果非常好。

2.3间停程启方式

点击"电厂输煤程控系统"主页面中的"煤场喷雾"按钮,选中其中一台或几台喷雾机(字体为红色）,再点击"煤场时间模式启"按钮,选中的喷雾机自动启动,液泵启动后,根据设定的时间(时间可自由设定）,程序会自动停运喷雾机,同时根据设定的启动时间,喷雾机将再次自动启动,需要停机时点击"煤场时间模式停"按钮,喷雾机停止运行。间停程启模式主要用于某一煤场某一煤堆的煤质水分适中、粉尘不大,但又必须进行降尘控制时,燃料运行人员根据现场粉尘的实际情况设定喷雾机自动停止和自动启动的时间,间断地进行喷雾抑尘。

3喷雾机在圆形煤场的运行效果

圆形煤场堆料过程未开启雾炮的状况如图2所示,堆料时,煤流通过堆料皮带从高度约35m的皮带头部沿着抛物线运行轨迹,边下落、边扬尘,尤其是煤流撞击地面或煤堆底部时,粉尘极大,严重影响煤场内部的环境:开启雾炮后的情况如图3所示,喷雾机定点喷射煤堆区域、定点喷射煤流与地面或煤堆的撞击点,喷雾机喷射的细雾能有效吸附粉尘,减少堆料过程中的扬尘,效果显著。

图2煤场堆料未开启雾炮

图3煤场堆料开启雾炮降尘

圆形煤场取料过程中的运行效果如图4所示,取料机所取煤面非常平整,因该取煤区域的煤质水分小、挥发分高、煤干、粉尘大,如果不投运雾炮喷雾装置,则在煤场取煤过程中粉尘很大,输煤皮带沿线、碎煤机所在的转运站,尤其是碎煤机至下级皮带的粉尘非常大,严重影响燃料运行人员现场巡查时的职业健康,同时输煤沿线非常容易积粉积尘,有非常大的火灾隐患:投运煤场雾炮喷雾装置后,如图5所示,喷雾机喷射的细雾将均匀喷洒在煤场所取煤面,有效覆盖在煤面上,有效捕捉粉尘,大大降低了取煤过程中的粉尘浓度,也减少了输煤皮带沿线的粉尘,为燃料现场巡查、检修人员提供了较为舒适的工作环境,也规避了火灾自燃隐患。

图4取煤未开启雾炮

图5取煤开启雾炮降尘

4结语

圆形煤场是目前国内新建火力发电厂普遍推广的燃煤存储方式,该类型煤场是一种具有全封闭、污染小、不受天气影响等特点的环保型煤场。为了广泛适应当前形势下煤炭丰富化、煤质多样化的情况,同时为了缓解火力发电厂因煤价上涨导致的经营效益差以及大量进口高挥发分、低热值的褐煤引发的输煤系统粉尘大、自燃隐患大等不利因素的影响,煤场雾炮喷雾除尘装置应运而生,有效消除了圆形煤场在堆料过程中高差大、粉尘大、环境差等劣势,也减少了取料时刮板往复运行过程中的二次扬尘,较好地保障了燃料现场巡查、检修人员的舒适工作环境。

长期的运行实践表明,喷雾机除尘装置值得在圆形煤场、干煤棚等煤炭中转、仓储场地推广和使用。