国内外电厂工业烟粉尘控制的简介及现状

近年，我国灰霾天气频繁出现，大气污染状况日趋严重，受到社会各界人士的广泛关注。在今年的政府工作报告中，国家首次明确提出将在重点区域及省会直辖市推广PM2.5监测，这成为“两会”期间节能环保产业领域引起众多热议的关键词之一。可见粉尘污染已不再是单纯的环境问题，已延伸为社会问题。燃煤电厂煤灰粉尘排放以及PM2.5细颗粒物是造成灰霾天气的主要原因之一。除了对其进行监测外，如何追本溯源开展有效治理更需要我们的重视和关注。 

我们国家的工业烟粉尘排放治理跟国外有一定区别。国外第一步是先治理粉尘，比如五十年前，西方国家认识到粉尘的危害后，首先开始治理粉尘污染。最近二三十年他们则开始治理硫化物和氮氧化物污染。但我们国家正好相反，我们国家前几年是直接进行工业二氧化硫排放的治理和控制，对工业粉尘的控制反而滞后了。

目前，国内大多数火力发电厂的输煤系统煤尘综合治理主要是事后治理，所谓事后治理是指只重视已积煤尘的清扫而轻视煤尘起因的防治。
据调查，国内大多数火力发电厂的输煤系统的清扫方式大体可分以下三种：全系统采用水力清扫；全系统采用水力清扫加真空清扫；全系统采用真空清扫加人工清扫。根据对全国50多个大、中型火力发电厂的调查情况表明：80％以上的电厂推荐水力清扫，12％以上的电厂推荐水力与真空清扫相结合，只有少部分电厂推荐采用真空清扫。从二十多年的电厂实践来看，虽然出现了气力清扫，但相比之下，水力清扫还是深受电厂的欢迎，是电厂输煤系统煤尘清扫的主流方式。

全国多数电厂的运行现状表明，输煤系统的煤尘综合治理情况并不令人满意，输煤系统煤尘产生的原因较多，是一个综合因素。在对哈三电厂、牡丹江二电厂电厂运行状况的实地调查基础之上，结合这几年的实践和认识，提出一套综合的治理方案，希望可以改善我们新华电厂输煤系统的煤尘综合治理现状。

因此我们公司这几年一直在研究火电厂煤灰粉尘的治理和控制技术，经过不断摸索和创新，目前我公司已经基本形成了一套煤灰粉尘的治理办法。

煤灰粉尘PM2.5治理意义

除了对环境保护以及排放达标外，还可以从三个方面给企业带来附加收益。

第一，除尘烟气调质系统能够提高除尘效率99.8%以上，减少PM2.5粉尘排放。从除尘出口烟道进入脱硫塔的烟气洁净程度越高，那么脱硫效率就越高。从而可以有效降低脱硫成本，提高脱硫效率；减少吸风机叶片磨损延长设备寿命。

第二就是曲线落煤管，可以减少90%以上粉尘产生，落煤点居中提高输送效率，冲击力减小80%，延长皮带寿命，给现场工作人员和环境减少危害。另外能够节省大量用于冲洗皮带间的水资源，尤其对于国内水资源日益短缺有重要的战略意义；

第三石子除尘烟气调质系统能耗低效率高环保。这些都是能给企业带来节约成本和延长设备使用寿命的附加收益。

煤灰粉尘和PM2.5来源

燃煤电厂的燃料进厂后，先后经过翻卸，给煤机械，皮带多段转运、破碎、筛分、犁煤等各种备煤设备进入原煤仓。在整个输送工艺过程中，伴随产生一次尘化气流。转段落差、破碎设备鼓风量，落煤管与水平夹角、皮带速度等参数值越高，尘化强度就越大。一次尘化气流会把煤尘扬起，使局部空气尘化而形成尘源。尘源周边的空气被诱导、扰动而形成二次气流。二次气流将一次尘化气流向四周空气扩散、蔓延；充斥在作业现场。由于微尘中粒径的占有相当比例，它们会长时间悬浮在空气中而不能沉降，甚至造成二次扬尘。  

所谓粉尘就是空气中悬浮的固体微粒。在火电厂粉尘在主要形式为煤尘，是煤在储存、输送、筛碎过程中，在流动的空气中会混有煤的细小颗粒，以煤尘的形式散发出来。鲁阳电厂输煤系统皮带机采取的是露天布置加装防雨罩，如不采取有效的降尘措施，任其自由扩散，将会对周围环境造成严重污染事件。

煤灰粉尘和PM2.5对人体的危害

输煤系统的粉尘主要是煤尘和灰尘，如含有游离SiO2的煤尘吸入人体后并在肺中沉积，会引起纤维性病变，随着时间积累会使肺部组织逐渐硬化，损害呼吸功能，此即为“矽肺”病，严重时引起窒息、危及生命。煤尘粒度大小对人体的危害程度也有较大关系。粒度愈小，愈不容易沉降，易悬浮在空气中，当被人体吸入后易通过人体保护系统，进入肺部粘附在肺叶表面，一般小于5微米的尘粒。

煤尘含有游离二氧化硅吸入人体后，在肺内沉积，能引起纤维性病变，使肺部组织逐渐硬化，造成矽肺病。粉尘颗粒越小，越不易趁奖沉降，长时间浮游在空气中，被人吸入后，易于到达肺部，造成各种尘肺病。

如果空气中粉尘PM2.5的浓度长期高于10微克/立方米，死亡风险就开始上升。浓度每增加10微克/立方米，总的死亡风险就上升4% ，得心肺疾病的死亡风险上升6% ，得肺癌的死亡风险上升8%[4-5]。这意味着多大的风险呢 ？我们可以拿吸烟做个比较。吸烟可使男性得肺癌死亡的风险上升21倍（也就是上升2100%），女性的风险上升11倍（1100%）；使中年人得心脏病死亡的风险上升2倍（200%）[6]。和吸烟一比 ，PM2.5的危害就显得非常小了。如果吸烟都没有让你感到恐惧，那你就不用担心眼下PM2.5超标对健康的影响了。

但是，从全社会的角度出发，降低这些看似不大的风险，收益却是很大的。美国环保局在2003年做了一个估算：“如果PM2.5达标，全美国每年可以避免数万人早死、数万人上医院就诊、上百万次的误工、上百万儿童得呼吸系统疾病”。相比当前的中国，美国当时的空气质量已经相当不错，只有很少的地区存在略微的超标。如果中国的粉尘和PM2.5能够达标，社会收益无疑将会是巨大的。

粉尘对设备的危害

煤尘散落在皮带转动部分，会加速转动件的磨损速度，引起机械缺油造成损坏；煤尘落在电气元件上，会使元件接触不良，引起误动作。煤尘太多，随着环境温度升高，还会引起自燃。尤其是挥发份大于25%以上的煤种，当空气中煤粉的浓度达到35g/m3及以上时，即会遇火爆炸。

为了确保现场工作人员的身体健康和安全文明生产，提高设备健康水平，提高劳动生产率，节能降耗，输煤系统必须进行降尘治理。

电厂粉尘治理的原理

电厂粉尘治理常采用除尘器控制已经产生的电厂粉尘和烟尘，按粉尘捕集机理可分为机械除尘器、电除尘器、过滤除尘器和洗涤除尘器等。

机械除尘器依靠机械力将尘粒从气流中除去，其结构简单，设备费和运行费均较低，但除尘效率不高；电除尘器利用静电力实现粉尘颗粒与气流分离，基本上有板式电除尘与管式电除尘两种，电除尘的气流阻力小，除尘效率可达99%以上，电除尘的初投资比较高，占地面积也较大。过滤袋式除尘器使含尘气流通过袋式滤料将尘粒颗粒分离捕集，除尘效率较高一般为90%～99%，但是受袋式滤材的耐温影响，有时不适用于温度高的含尘工业废气；洗涤除尘器用液体（通常是水和有机溶剂）洗涤含尘工业气体，使尘粒与液滴或液膜碰撞而被俘获，并与气流分离，除尘效率为80%～95%，运转费用较高，吸收下来的废液需要考虑回收或者进行二次处理。

总之，电厂粉尘治理的原理一方面是改进工艺，减少工业粉尘产生量，另一方面就是增加粉尘收集效率。

采用抑尘方式（水雾除尘）

DIB-B高压静电除尘器采用“单电源多电场分布”的技术，电极的形式充分考虑了与高压电源的负荷匹配，等效于三到五个电场串级运行，在除尘时煤尘在电场中分浓度、分段、分粒径进行多级收集，使电除尘器的效率达到最佳，理论除尘效率可达99.5%以上，设备正常时实际效率不低于80%。此处采用吸尘方式优点：除尘效率高、安全稳定性好、有效防止二次扬尘等。    

布袋除尘技术是成熟的粉尘收集和烟气净化技术，在中国多年的历史，但因其广泛的适用性和经济效益，已经成为我国工业除尘的主要应用技术，近年来保持高速增长。随着我国工业化进程，日益增长的产能需求和日趋严格的排放标准对布袋除尘技术了更高的要求。现在，很多运行中的除尘设备已经不能满足生产工艺的改进或排放达标的要求。

目前脉冲除尘布袋主要为圆或椭圆筒形设计，也有少量扁形袋。

褶皱式（或星形）布袋，是适用于现有脉冲喷吹布袋除尘器的最新技术。该技术不需要对布袋除尘器做任何结构性的改变，对除尘器的核心部件布袋的设计进行了近乎革命性的改进。该技术现在已经在全球范围内得到广泛应用 ，为很多企业的技术和工艺瓶颈提供了出色的解决方案 。可以预见 ，该技术将在飞速增长的中国布袋除尘器产业占有重要地位！

水雾除尘是利用水加压后由喷嘴喷出后形成的水雾，将煤尘吸附与捕集，迫使含湿尘粒附着在燃煤表面上，使扬尘点的粉尘达到有效控制。

                         堆煤场多功能水雾抑尘车