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【摘 要】 本文阐述了粉尘对呼吸道危害特点、皮带机转运站粉尘产生的原因、当前输煤皮带机转运站主要防尘的方法，总结了当前输煤系统几种主要除尘器使用过程中出现的问题，对皮带机转运站的防尘措施进行了探讨。
【关键词】 火电厂；输煤皮带机；转运站；防尘
一、呼吸系统的沉降率
颗粒小于10微米（PM）的粉尘，难以用肉眼分辨，一般称为不可见粉尘。又因为这种粉尘在大气中沉降速度很慢，所以也叫飘尘。
图1显示了人们吸入飘尘后，不同粒径粉尘在呼吸系统不同部位的沉降率。
1、径粒大于10微米的粉尘（通常活力“径粒二字）几乎能全部被鼻腔内的鼻毛粘液所截获。
2、5～10微米（PM）的粉尘，绝大部分也能被鼻腔、喉头气管、支气管等上呼吸道的纤毛、分泌粘液所截留，这部分粉尘会通过咳嗽、打喷嚏等保护性条件反射而排出体外。
3、小于5微米的粉尘，会深入肺泡中，除0.4微米左右的一部分能排出之外，绝大部分都滞留在肺泡在形成纤维组织，导致呼吸机能障碍而形成各种疾病，矽肺就是其中之一。有人研究了矽肺死者肺中的尘粒的百分比发现，1.6微米以下的占86%，3.2微米以下的占100%。粉尘越细在空气中停留时间越长，被人们吸入的机会就越多，为此小于5微米的叫做“吸入性粉尘“。因其比表面积（平方米∕每克）大，表面活性强，能吸附气体和金属离子。著名的1952年英国伦敦烟雾事件中，二氧化碳就是以5微米以下粉尘为载体，吸入肺泡而造成灾害的。
综上可知：对人体危害最大的是肉眼看不见的“飘尘“，尤其是小于5微米的”吸入性粉尘“。因此在考虑防尘措施时，务必走出”眼不见为净“的误区，特别要注意到0.4～5微米（PM）颗粒在人的肺部组织沉降率最高，把着眼点放在微细分尘的治理上。了解这些对预防矽肺病和防治大气污染具有重要意义。
二、皮带运输设备现有防尘措施的基本措施
1、密闭设备
有的皮带运输机安设了密闭设备，用密闭物将杨尘点密闭起来，用以防止粉尘向周围扩散，但由于物料向下投放时诱导了大量空气，密闭罩下部形成正压，使密闭罩内的压力大于外部压力，从而使粉尘从密闭罩缝隙和衔接处大量溢出，污染了作业场所的空气，这种防尘的方式总体来说效果是明显的，是其他防尘的基础，但单纯密闭防尘是不能达到理想的要求。
2、喷雾降尘
在扬尘点设喷雾器，向扬尘处喷雾洒水。这种办法对减少起尘，降低作业场所空气中的粉尘浓度有很大作用。但加湿程度难以控制，有些物料受工艺条件要求，对加水量有限制，因而对喷雾加湿的办法有所顾及，惟恐加湿过量影响生产，特别是北方，冬季寒冷无法加水，故而使喷雾加水的防尘措施使用上受限制。
3、密闭、通风、除尘
将扬尘点密闭起来，安装吸出式局部通风，使密闭罩内保持负压状态，通风管中吸出的含尘空气经过除尘器净化后排除大气。这是现输煤普遍采用的除尘方式。也是应付输煤系统除尘达标验收的主要办法。
三、输煤转运站常用除尘器评估
本处以平顶山姚孟电厂30年来输煤系统几种除尘器的实际使用情况为例，通过对输煤系统现存的几种主流除尘器进行略评，寻找输煤转运站符合各自实际情况的除尘器。（注：平顶山姚孟电厂是全国火电厂第一批达标的企业，非常重视输煤系统的除尘工作，先后使用了布袋除尘器、水浴式除尘器、多管水冲击式除尘器等，具有一定的借鉴经验。）
1、布袋除尘器
布袋除尘器是能够有效控制烟尘污染的主要设备之一，它具有很高的除尘效率。经过布袋除尘器过滤后的烟气含尘质量浓度一般都低于50mg/m3，同时还能有效地除去烟气中的微细粉尘。布袋除尘器的类型按清灰方式分，有机械振动清灰布袋除尘器、脉冲喷吹布袋除尘器、回转反吹扁袋除尘器、气环反吹布袋除尘器4类。
目前，就我国烟气排放标准而言，电除尘仍是治理燃煤电站锅炉烟尘的首选方法。但是，由于电除尘器的收尘效率受粉尘性质的影响较大，而我国的燃煤成分又千变万化，粉尘性质各不相同，因此，许多电厂难以实现在燃煤电站锅炉上长期、高效、稳定地使用电除尘器。随着国家对粉尘排放指标的提高，布袋除尘器适应性强、除尘效率高、运行可靠等优点逐渐显现出来。
我国也于90年代初在燃煤电厂输煤系统转运站上尝试使用布袋除尘器，平顶山姚孟电厂就在个时期为了达标的需要，在#1、2机输煤系统和#3、4机输煤系统转运站安装了一大批布袋除尘器，试运阶段效果很好，但一段时间后问题很多，很快就没有了效果，主观原因是滤袋堵塞，维护跟不上，滤袋寿命短；客观原因是煤质变化的，运行环境湿度大，滤袋很容易形成煤泥，维护工作量大，停运后板结袋空被糊死。
使用结论：布袋除尘器排放气体粉尘浓度稳定、可靠，但由于在潮湿环境里滤袋很容易附着煤泥造成堵塞，因而不适合在环境潮濕输煤输煤转运站使用。
2、凝结水式除尘器
NSC系列凝聚湿式除尘器，是电力设计院根据煤矿企业振动筛、破粹机、皮带机落料处等的实际情况，与电厂燃料技术人员共同设计的。工作原理它借鉴了文丘里管除尘器和旋风除尘器的工作原理（原理示意图，如图2）。具有结构简单、安装方便，风机功率小，噪音小、自动化程度高，除尘效果显著的特点。但使用过程中也发现诸多问题。
姚孟电厂输煤系统2000年初期先后拆除了旧的布袋除尘器，安装了多台NSC系列凝聚湿式除尘器。该型除尘器风机选型都比较大，运行后设备现场粉尘浓度下降明显，可以达到要求，但除尘器噪音大，除尘器排气粉尘浓度不稳定，时好时坏。原因一是，除尘器除尘效果与系统的水压关系很大，系统水压波动大，除尘器没有稳压装置，工作水压没有保证。水压小的时候，除尘器内喷嘴不喷雾，除尘效果严重恶化，排气成黑烟；水压过大时，除尘器排气带水。原因二是风机质量差，噪音大，带水时风机声音异常，不能连续工作。 结论：NSC系列凝聚湿式除尘器的工作原理还是可行的，有一定的先进性，除尘效果也是明显的，但主要问题出现在制造厂家不懂现场实际的情况，设备设计简陋，比如没有设置水源供给和水压控制系统，没有设置水源过滤器，风机噪音大等问题。这些问题的存在足于让其闲置。现姚孟电厂多台该型除尘器都停运待废，有的壳体已经腐烂。
3、水浴除尘器
水浴除尘器SYCC是使含尘气体在水中进行充分水浴作用的湿式除尘器。其特点是结构简单、造价较低，但效率不高。主要由水箱、进气管、排气管、喷头和脱水装置组成。其工作原理如下图所示。当具有一定速度的含尘气体经进气管在喷头处以较高速度喷出，对水层产生冲击作用后进入水中，改变了气体的运动方向，而尘粒由于惯性力作用则继续按原来方向運动，其中大部分尘粒与水黏附后留在水中。在冲击水浴作用后，有一部分尘粒仍随气体运动并与大量的冲击水滴和泡沫混合在一起，池内形成一抛物线形的水滴和泡沫区域，含尘气体在此区域内进一步净化。在这一过程中，含尘气体中的尘粒被水所捕集，净化气体中含尘的水滴经脱水装置与气流分离，干净的气体由排气管排走。（见图3）
就现场的实际情况来讲，该型除尘器的水位控制相对于凝结水式除尘器的水压控制要容易实现的多，为此，它的可靠性能明显提高。姚孟电厂2008年在#5、6机（四期工程）输煤系统上了10台XDCC系列多管冲击式除尘器，是水浴除尘器的家族的一种，除尘原理都是一样的，只是进气管由一管分成了多管，提高了进气的速度，扩大了粉尘气体与液体的接触面积，从而提高了除尘效果。现姚孟电厂使用的全是XDCC系列多管冲击式除尘器。就投运率来看比原先的几种高的多，说明运行可靠性提高了，除尘效果来看相差无几，但排气粉尘浓度不稳定，有时带水，风机噪音较大，故障多处在控制部分，如电磁阀控制阀。
结论：水浴除尘器（XDCC系列多管冲击式）是现役的最多的除尘器，可靠性、投运率最高，是目前的首选。但也需不断完善，如需要安装在停运时自动排空（箱内不能长时积水），要选用质量好、噪音低的风机等。
四、探索除尘之路任重而道远
人们为了减少诱导风想了许多办法，电厂常见的是落煤管内加锁气器或缓冲挡板，但这不是好办法，原因是这些东西都经不住每小时上千吨煤的冲击。据了解最近有人发明了自循环除尘器（ZXH型，如图4，为安装在姚电公司的自循环除尘器）。
图4 姚电公司的自循环除尘器
据其说明书介绍，不需动力，将煤在落煤管内部运行产生的诱导风吸入除尘器后，进行分配、扩容、消力、离心除尘，然后把风送回落煤管。如此周而复始进行自动循环达到除尘的目的。我们认为这种除尘器不用电、不用水，全靠自然循环，结构简单、几乎没有维护量，好处很多，但室内排放结果尚需进一步证实，以我本人观察判断：有明显效果，但远达不到排放的要求。不管怎样，他为我们提供了一个通过消减诱导风防尘的好思路。现在，从事此项研究的机构有人主张的办法是，把诱导风降下来，使抽风量降到现水浴式除尘器推荐值的十分之一，其实是一种自动循环与动力抽风相结合的方式。我们认为这是一种目前比较好的办法，既大大减少风机及除尘器的容量和投资，也使煤量损失降到了最小程度，同时也大大降低了排水、排风和噪声带来的二次污染。最后还应一提的是，对于工作人员来说，再好的防尘措施也不如与粉尘隔离，压根就不与粉尘接触。因此，我们时刻不能忘记积极寻求新技术，为早日实现远方监控、人机分离而努力，到那时也许我们这项工作的重点将由怎样除尘转变为怎样防尘扩散，将更合理有效的保护工作人员和环境免受粉尘的危害。
五、结束语
综上所述，燃煤电厂输煤系统恶劣的工作环境，使大量粉尘污染严重影响工作和周围环境，而输煤皮带转运点作为输煤系统的一部分，是产生粉尘的重要环节，我们应采取有效措施加强控制。
参考文献：
[1]《港口散货粉尘污染防治理论与技术方法》张光玉等主编，人民交通出版社；
[2]《关于火电厂输煤皮带转运点的防尘措施探讨》《中小企业管理与科技》2010年6月下旬刊，供稿作者：白文静
作者简介：张云超，男，1964年人，本科学历，高级工程师。现任平顶山姚孟电厂主任工程师，中国电力协会燃煤机械标准委会委员。
【关键词】 火电厂；输煤皮带机；转运站；防尘
一、呼吸系统的沉降率
颗粒小于10微米（PM）的粉尘，难以用肉眼分辨，一般称为不可见粉尘。又因为这种粉尘在大气中沉降速度很慢，所以也叫飘尘。
图1显示了人们吸入飘尘后，不同粒径粉尘在呼吸系统不同部位的沉降率。
1、径粒大于10微米的粉尘（通常活力“径粒二字）几乎能全部被鼻腔内的鼻毛粘液所截获。
2、5～10微米（PM）的粉尘，绝大部分也能被鼻腔、喉头气管、支气管等上呼吸道的纤毛、分泌粘液所截留，这部分粉尘会通过咳嗽、打喷嚏等保护性条件反射而排出体外。
3、小于5微米的粉尘，会深入肺泡中，除0.4微米左右的一部分能排出之外，绝大部分都滞留在肺泡在形成纤维组织，导致呼吸机能障碍而形成各种疾病，矽肺就是其中之一。有人研究了矽肺死者肺中的尘粒的百分比发现，1.6微米以下的占86%，3.2微米以下的占100%。粉尘越细在空气中停留时间越长，被人们吸入的机会就越多，为此小于5微米的叫做“吸入性粉尘“。因其比表面积（平方米∕每克）大，表面活性强，能吸附气体和金属离子。著名的1952年英国伦敦烟雾事件中，二氧化碳就是以5微米以下粉尘为载体，吸入肺泡而造成灾害的。
综上可知：对人体危害最大的是肉眼看不见的“飘尘“，尤其是小于5微米的”吸入性粉尘“。因此在考虑防尘措施时，务必走出”眼不见为净“的误区，特别要注意到0.4～5微米（PM）颗粒在人的肺部组织沉降率最高，把着眼点放在微细分尘的治理上。了解这些对预防矽肺病和防治大气污染具有重要意义。
二、皮带运输设备现有防尘措施的基本措施
1、密闭设备
有的皮带运输机安设了密闭设备，用密闭物将杨尘点密闭起来，用以防止粉尘向周围扩散，但由于物料向下投放时诱导了大量空气，密闭罩下部形成正压，使密闭罩内的压力大于外部压力，从而使粉尘从密闭罩缝隙和衔接处大量溢出，污染了作业场所的空气，这种防尘的方式总体来说效果是明显的，是其他防尘的基础，但单纯密闭防尘是不能达到理想的要求。
2、喷雾降尘
在扬尘点设喷雾器，向扬尘处喷雾洒水。这种办法对减少起尘，降低作业场所空气中的粉尘浓度有很大作用。但加湿程度难以控制，有些物料受工艺条件要求，对加水量有限制，因而对喷雾加湿的办法有所顾及，惟恐加湿过量影响生产，特别是北方，冬季寒冷无法加水，故而使喷雾加水的防尘措施使用上受限制。
3、密闭、通风、除尘
将扬尘点密闭起来，安装吸出式局部通风，使密闭罩内保持负压状态，通风管中吸出的含尘空气经过除尘器净化后排除大气。这是现输煤普遍采用的除尘方式。也是应付输煤系统除尘达标验收的主要办法。
三、输煤转运站常用除尘器评估
本处以平顶山姚孟电厂30年来输煤系统几种除尘器的实际使用情况为例，通过对输煤系统现存的几种主流除尘器进行略评，寻找输煤转运站符合各自实际情况的除尘器。（注：平顶山姚孟电厂是全国火电厂第一批达标的企业，非常重视输煤系统的除尘工作，先后使用了布袋除尘器、水浴式除尘器、多管水冲击式除尘器等，具有一定的借鉴经验。）
1、布袋除尘器
布袋除尘器是能够有效控制烟尘污染的主要设备之一，它具有很高的除尘效率。经过布袋除尘器过滤后的烟气含尘质量浓度一般都低于50mg/m3，同时还能有效地除去烟气中的微细粉尘。布袋除尘器的类型按清灰方式分，有机械振动清灰布袋除尘器、脉冲喷吹布袋除尘器、回转反吹扁袋除尘器、气环反吹布袋除尘器4类。
目前，就我国烟气排放标准而言，电除尘仍是治理燃煤电站锅炉烟尘的首选方法。但是，由于电除尘器的收尘效率受粉尘性质的影响较大，而我国的燃煤成分又千变万化，粉尘性质各不相同，因此，许多电厂难以实现在燃煤电站锅炉上长期、高效、稳定地使用电除尘器。随着国家对粉尘排放指标的提高，布袋除尘器适应性强、除尘效率高、运行可靠等优点逐渐显现出来。
我国也于90年代初在燃煤电厂输煤系统转运站上尝试使用布袋除尘器，平顶山姚孟电厂就在个时期为了达标的需要，在#1、2机输煤系统和#3、4机输煤系统转运站安装了一大批布袋除尘器，试运阶段效果很好，但一段时间后问题很多，很快就没有了效果，主观原因是滤袋堵塞，维护跟不上，滤袋寿命短；客观原因是煤质变化的，运行环境湿度大，滤袋很容易形成煤泥，维护工作量大，停运后板结袋空被糊死。
使用结论：布袋除尘器排放气体粉尘浓度稳定、可靠，但由于在潮湿环境里滤袋很容易附着煤泥造成堵塞，因而不适合在环境潮濕输煤输煤转运站使用。
2、凝结水式除尘器
NSC系列凝聚湿式除尘器，是电力设计院根据煤矿企业振动筛、破粹机、皮带机落料处等的实际情况，与电厂燃料技术人员共同设计的。工作原理它借鉴了文丘里管除尘器和旋风除尘器的工作原理（原理示意图，如图2）。具有结构简单、安装方便，风机功率小，噪音小、自动化程度高，除尘效果显著的特点。但使用过程中也发现诸多问题。
姚孟电厂输煤系统2000年初期先后拆除了旧的布袋除尘器，安装了多台NSC系列凝聚湿式除尘器。该型除尘器风机选型都比较大，运行后设备现场粉尘浓度下降明显，可以达到要求，但除尘器噪音大，除尘器排气粉尘浓度不稳定，时好时坏。原因一是，除尘器除尘效果与系统的水压关系很大，系统水压波动大，除尘器没有稳压装置，工作水压没有保证。水压小的时候，除尘器内喷嘴不喷雾，除尘效果严重恶化，排气成黑烟；水压过大时，除尘器排气带水。原因二是风机质量差，噪音大，带水时风机声音异常，不能连续工作。 结论：NSC系列凝聚湿式除尘器的工作原理还是可行的，有一定的先进性，除尘效果也是明显的，但主要问题出现在制造厂家不懂现场实际的情况，设备设计简陋，比如没有设置水源供给和水压控制系统，没有设置水源过滤器，风机噪音大等问题。这些问题的存在足于让其闲置。现姚孟电厂多台该型除尘器都停运待废，有的壳体已经腐烂。
3、水浴除尘器
水浴除尘器SYCC是使含尘气体在水中进行充分水浴作用的湿式除尘器。其特点是结构简单、造价较低，但效率不高。主要由水箱、进气管、排气管、喷头和脱水装置组成。其工作原理如下图所示。当具有一定速度的含尘气体经进气管在喷头处以较高速度喷出，对水层产生冲击作用后进入水中，改变了气体的运动方向，而尘粒由于惯性力作用则继续按原来方向運动，其中大部分尘粒与水黏附后留在水中。在冲击水浴作用后，有一部分尘粒仍随气体运动并与大量的冲击水滴和泡沫混合在一起，池内形成一抛物线形的水滴和泡沫区域，含尘气体在此区域内进一步净化。在这一过程中，含尘气体中的尘粒被水所捕集，净化气体中含尘的水滴经脱水装置与气流分离，干净的气体由排气管排走。（见图3）
就现场的实际情况来讲，该型除尘器的水位控制相对于凝结水式除尘器的水压控制要容易实现的多，为此，它的可靠性能明显提高。姚孟电厂2008年在#5、6机（四期工程）输煤系统上了10台XDCC系列多管冲击式除尘器，是水浴除尘器的家族的一种，除尘原理都是一样的，只是进气管由一管分成了多管，提高了进气的速度，扩大了粉尘气体与液体的接触面积，从而提高了除尘效果。现姚孟电厂使用的全是XDCC系列多管冲击式除尘器。就投运率来看比原先的几种高的多，说明运行可靠性提高了，除尘效果来看相差无几，但排气粉尘浓度不稳定，有时带水，风机噪音较大，故障多处在控制部分，如电磁阀控制阀。
结论：水浴除尘器（XDCC系列多管冲击式）是现役的最多的除尘器，可靠性、投运率最高，是目前的首选。但也需不断完善，如需要安装在停运时自动排空（箱内不能长时积水），要选用质量好、噪音低的风机等。
四、探索除尘之路任重而道远
人们为了减少诱导风想了许多办法，电厂常见的是落煤管内加锁气器或缓冲挡板，但这不是好办法，原因是这些东西都经不住每小时上千吨煤的冲击。据了解最近有人发明了自循环除尘器（ZXH型，如图4，为安装在姚电公司的自循环除尘器）。
图4 姚电公司的自循环除尘器
据其说明书介绍，不需动力，将煤在落煤管内部运行产生的诱导风吸入除尘器后，进行分配、扩容、消力、离心除尘，然后把风送回落煤管。如此周而复始进行自动循环达到除尘的目的。我们认为这种除尘器不用电、不用水，全靠自然循环，结构简单、几乎没有维护量，好处很多，但室内排放结果尚需进一步证实，以我本人观察判断：有明显效果，但远达不到排放的要求。不管怎样，他为我们提供了一个通过消减诱导风防尘的好思路。现在，从事此项研究的机构有人主张的办法是，把诱导风降下来，使抽风量降到现水浴式除尘器推荐值的十分之一，其实是一种自动循环与动力抽风相结合的方式。我们认为这是一种目前比较好的办法，既大大减少风机及除尘器的容量和投资，也使煤量损失降到了最小程度，同时也大大降低了排水、排风和噪声带来的二次污染。最后还应一提的是，对于工作人员来说，再好的防尘措施也不如与粉尘隔离，压根就不与粉尘接触。因此，我们时刻不能忘记积极寻求新技术，为早日实现远方监控、人机分离而努力，到那时也许我们这项工作的重点将由怎样除尘转变为怎样防尘扩散，将更合理有效的保护工作人员和环境免受粉尘的危害。
五、结束语
综上所述，燃煤电厂输煤系统恶劣的工作环境，使大量粉尘污染严重影响工作和周围环境，而输煤皮带转运点作为输煤系统的一部分，是产生粉尘的重要环节，我们应采取有效措施加强控制。
参考文献：
[1]《港口散货粉尘污染防治理论与技术方法》张光玉等主编，人民交通出版社；
[2]《关于火电厂输煤皮带转运点的防尘措施探讨》《中小企业管理与科技》2010年6月下旬刊，供稿作者：白文静
作者简介：张云超，男，1964年人，本科学历，高级工程师。现任平顶山姚孟电厂主任工程师，中国电力协会燃煤机械标准委会委员。