[發明專利]一種火力發電廠粉塵治理系統及方法

在審

• 申請號: 201710978212.0
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107519715A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 趙鎳;丁秋杰;齊福剛;歐陽曉平;李珺煜;祝文軍;張志強;王冰;陳靜
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B01D47/06
• 分類號: B01D47/06
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明涉及火力發電廠粉塵環境治理領域，具體涉及一種火力發電廠粉塵治理系統及方法。

背景技術

近年來，隨著我國社會經濟的迅速發展，環境污染問題變得更加嚴重，不僅霧霾天氣出現的頻率越來越高，在嚴重程度上也比以前有所加大，而火力發電行業所排放的粉塵占有相當大的比重。

電力行業中危害性最高且危害面最廣的一種職業性有害顆粒物硅塵一般是指以石英為代表的游離二氧化硅的粉塵。火電廠的硅塵一般是含有10％以下游離二氧化硅的粉塵(國家規定最高容許排放質量濃度為10mg/m3)，直徑小于5μm的占73％。在鍋爐周圍巡檢的工人因需爬梯登高，有時需要打焦清粉，勞動強度較大，接觸的粉塵總量就相應增加，檢修作業有時需進入局限空間中從事較重的體力勞動，接觸粉塵濃度較高，游離二氧化硅濃度大，塵粒分散度高，對工人健康的影響也最大。另外，在火力發電廠中，輸煤、卸煤、制粉系統包含了燃煤接卸、轉運、篩分、破碎、輸送、制粉等復雜環節，這些地方容易產生大量粉塵。粉塵污染不僅破壞了工作環境、影響工人健康，還會帶來安全隱患，影響全廠安全文明生產。隨著國家環保新標準的出臺，給火電廠輸煤系統粉塵治理帶來了新的問題。粉塵污染對人的身心健康危害極大，粉塵治理意義重大。現有的除塵設備主要有以下幾種：

第一種，布袋除塵器，主要是將灰和空氣的混合物抽到布袋除塵器內，通過布袋的過濾作用,將灰和空氣分離，空氣由布袋內部經負壓風機出口排入大氣，灰由于重力的作用,經鎖氣閥落入灰庫。存在以下缺點：(1)布袋吸水性大，容易結垢，不抗靜電，不阻燃，長期工作通氣性差，影響除塵效果；(2)除塵器在清灰過程中產生二次污染；(3)除塵器清灰不合理和不科學時會造成能源損耗；(4)設備容易老化，維護成本高，維修工作量大，使用壽命短，并且占地面積較大；(5)當污染源分散時粉塵難以收集，并且當一些特性粉塵(如：煤粉塵)達到一定濃度時，就會在高溫、明火、電火花、摩擦、撞擊的情況發生爆炸；(6)選用濾料時必須考慮粉塵氣體的特性，一般要求其濾料有耐磨、耐腐、阻力低、使用壽命長等特點，從而增加了濾袋的制造費用；(7)濾料的性質決定了布袋除塵器相對于粉塵具有局限性；(8)治理效果差，雖然排放值達到國家允許的50毫克/立方米,但污染現場的治理指標均達不到國家規定的10毫克/立方米。

第二種，電除塵器，主要是含塵氣體通過高壓靜電場時，使塵粒荷電，在電場力的作用下，使荷電塵粒沉積到集成板上，當粉塵沉積到一定的厚度后，通過振打將其振落到灰斗內并通過排灰閥將灰排走，從而達到除塵的目的。存在以下缺點：(1)一次投資高，鋼材消耗量大；(2)電除塵器通常要求較高的制造安裝精度，否則不能保證其正常高效運行；(3)電除塵器由于電場風速較低而占地面積較大；(4)電除塵器對所處理的粉塵有一定要求，在適宜范圍以外的粉塵，采用電除塵就要有相應的措施，才能保證必須的除塵性能。

第三種，無動力除塵，運用空氣動力學原理，采用壓力平衡和閉環流通方式，最大限度的降低落料桶類粉塵空氣的壓力，使之與外部空氣壓力趨于平衡。物料在跌落時會產生大量的負壓氣流，粉塵在負壓氣流的引導下，在密閉空間內循環運動，撞擊壓力板，直線運動變為曲線運動，降低自身的勢能，在重力的作用下塵降下來，來達到除塵的目的。存在以下缺點：(1)投資大；(2)粉塵捕集率低；(3)水平管道易堵塞，影響捕集率；(4)凈化效率較低(通常為40％到50％)；(5)占地面積大。

第四種，單流體高壓干霧除塵，經過高壓陶瓷柱塞泵，把水經過管道加壓，在由高壓噴嘴霧化，通過管道連接安裝到起塵點，來達到除塵的目的。存在以下缺點：(1)噴嘴容易堵塞；(2)設備故障率高，維護成本高；(3)對于運動設備的粉塵，起塵點的治理效果只能達到30％到40％；(4)由于噴嘴堵塞的原因，管道接頭容易爆開；(5)安全系數低，由于設備是用高壓泵把水加壓到6MP-8MP，一旦管道爆破或沖開，會對現場工作人員造成傷害和現場設備造成不必要的損失；(6)對水源的純凈度的要求高；(7)過濾器容易堵塞。

由于各種除塵設備存在以上不足，火力發電廠的粉塵指標仍達不到標準水平，粉塵治理迫在眉睫。

發明內容

本發明的的目的在于提出一種能夠全方位綜合處理火力發電廠空氣污染問題，從而達到發電廠整體環境改善的火力發電廠粉塵治理系統及方法。