1、背景：
本成果为浙能集团ZNKJ-2020-041项目,主要针对火电厂输煤系统燃煤转运过程中产生大量粉尘污染,几乎所有输煤系统转运燃煤时,燃煤从溜管中下落,压缩溜管中气流,产生诱导风,产生大量粉尘,不仅污染了环境,还造成煤的流失和损耗;落煤管易堵煤,落煤管和锁气器磨损、穿透现场频繁,维护工作量较大;大量粉尘逃逸,碎煤机室内粉尘污染严重,影响作业人员的身心健康。
输煤系统特别是筛碎楼粉尘浓度高一直是电厂粉尘治理的难题,本项目基于多相流体动力学理论,从产生粉尘漂浮飞扬的机理出发,综合运用多项除尘原理和技术,经仿真设计与验证,开发出一套粉尘浓度远低于国家要求,具有抑磨降尘的落煤筒导料槽系统,作为电厂输煤系统中各个环节的粉尘治理研发设计样板。
本项目研究主要包括三部分内容：基于多相流体动力学理论对#14B机尾筛碎楼一楼导料槽和落煤筒进行分析研究、通过无数次的计算机模拟运算设计出较为理想的图纸、制造安装具有降磨抑尘作用的导料槽和落煤筒。
2、主要创新点包括：
(1)该项目再现粉尘运动过程的气体-颗粒多相流数值模拟新方法,通过计算机真实再现粉尘运动过程,捕捉粉尘运动的细节,实现对设备研发的数值试验,形成一套降尘抑磨新方法和技术。
(2)该项目采用多相流体力学理论的粉尘治理技术,揭示了粉尘产生和发扬机理,形成一套降尘抑磨系统,从粉尘运动的最深层次角度解决了目前粉尘治理遇到的难题。
3、知识产权
(1)《适用于煤炭转运的无动力除尘系统》发明专利和实用新型专利各1项,专利号202110662524.7;授权实用新型专利2项,《具有无动力降尘装置的输煤机》专利号ZL 2021 2 1631291.6,《适用于火电厂输煤的自降尘皮带机》专利号ZL 2021 2 1631141.5。
(2)发表国家级以上科技论文 4篇,a.编号AFZERYNTWJ《Design of Chute in thermal power plant Coal handling system based on discrete element method》在国际刊物《EI Compendex》收录,参加第六届材料科学、能源技术和环境工程国际学术会议(MSETEE2021)AEIC学术交流中心发表,2021年第2030期出版。b.《基于多相流仿真技术的火电厂输煤筛碎转运点优化设计》【编号：202106025】《起重运输机械》2021年10月第十期发表,国际刊号(ISSN1672-9064)与国内刊号(CN35-1272/TK)。c.编号63EVINSKRX《Research Status of Dust Reduction Technology in Coal Handling System of Thermal Power Plant-model》在国际刊物《EI Compendex》收录,第二届新能源与可持续发展国际学术会议(NESD2021) AEIC学术交流中心发表,2021年第2005期出版。d.《燃煤电站输煤系统筛碎楼粉尘治理探讨》,《能源与环境》杂志2022年第2期出版。
4、效益
项目成果已应用于浙江浙能温州发电有限公司,有效降低输煤系统现场粉尘浓度,改善作业环境,预防职业病和粉尘中毒事件,降低粉尘爆炸和火灾等安全事故发生,提高安全文明环保水平。
(1)本项目研究成果改造安装后,现场粉尘浓度远低于国家标准4 mg/m3以下要求,较大程度上保护现场运行维护人员的身心健康,降低公司尘肺病的发生,提高公司职业健康水平,降低职业病防治支出和煤炭起尘随风吹走地燃煤损失,提高公司文明卫生水平。
(2)减少输煤栈桥内和设备上存积可燃性煤粉颗粒,降低#14B皮带机输煤栈桥和转运站的爆炸和火灾危险,提高公司输煤系统安全运行的可靠性。
(3)新技术从粉尘运动的最基本原理出发,从本质上治理粉尘,所研发的除尘设备具有无需能源和动力、设备结构简单、占地面积小、结构性能优、免维护、免清洗、粉尘实现有效回收等特性,较大地减少维护人员的工作量,降低输煤设备维护和材料费用。
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