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燃煤循环流化床锅炉发电机组工艺及职业危害

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循环流化床燃烧技术是一种新型成熟的高效低污染清洁煤技术。目前锅炉的大型化问题已得到解决,最大容量亚临界压力循环流化床锅炉发电机组已达250MW 以上。在我国燃煤与环保矛盾日益突出的情况下,循环流化床锅炉发电机组已成为十分看好的新型燃烧技术,职业卫生评价

一、工艺简介

循环流化床锅炉是利用循环燃烧的原理,这样既可增加燃煤粒子在炉内停留时间,又可多次参与床层中剧烈的质量和热量交换,使其燃烧充分。该锅炉对煤种适应性好,不仅可高效燃用烟煤、褐煤等易燃煤种,同样可高效燃用无烟煤等难燃煤种,还可高效燃用各种低热值、高灰分或高水分的矸石、固体垃圾等废弃物。

大型燃煤循环流化床锅炉发电机组除燃煤加工和锅炉不同外,其他设施与煤粉炉发电机组相似。其锅炉设计类型很多,较常见的有下排气循环床锅炉、旋涡内分离循环床锅炉、异型水冷分离循环床锅炉等。

(一)备煤破碎系统

循环流化床锅炉无需煤粉炉的复杂制粉系统,只需简单的干燥及破碎装置即可满足燃烧要求。因此,备煤系统没有磨煤工序。其他卸煤、运煤和碎煤工序同煤粉炉(见图23)。主要生产设备有翻车机或抓斗、叶轮给煤机、斗轮堆取料机、推煤机、轮式装载机、滚轴筛、带式输送机、除铁装置、碎煤机等。可能存在的职业病危害因素:各种机械设备产生的噪声、振动;燃煤转运、加工过程中产生的煤尘等。

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(二)循环流化床锅炉

循环流化床锅炉一般由送风系统、脱硫系统、防灰系统、排渣系统和仪表控制系统组成。

主要设备与工艺流程如图2-14所示。经破碎后的煤输入煤仓备用,定量加入流化床燃烧室循环燃烧,粗渣由炉底排出。大部分炉灰经送灰器排放,烟气中飞灰经电除尘器去除。

可利用脱硫剂进行炉内高效脱硫是循环流化床锅炉的突出优点。通常循环流化床锅炉的床温保持在800~1000℃之间,正是脱硫反应效率最高的温度区间,可获得高达80%~90%的脱硫率。常用的脱硫剂是石灰石。同样由于较低的燃烧温度,加以分级送风,使循环流化床锅炉燃烧时产生的氮氧化物也远低于煤粉炉。可能存在的职业病危害因素:各种机电设备产生的噪声、振动;锅炉燃烧过程中产生的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳等有害气体;炉渣尘、炉灰尘及高温、辐射热等。

(三)其他系统

汽轮发电机组、输变电系统、电除尘、炉渣与飞灰运送系统、给排水与化学水处理系统、辅助设施与维修等同煤粉炉发电机组(参见本章第一节相关内容)。

二、职业病危害因素综合识别

循环流化床锅炉燃烧充分,产生的二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等有害气体显著地少于煤粉炉,有效地减少了燃煤过程对环境的污染。该机组无需磨煤制粉,因此减少了煤粉炉发电机组中最大的球磨机噪声污染源。采用炉内脱硫,生成的石膏混入炉灰中,没有单独的石膏尘危害因素。因其他工艺与设备同煤粉炉机组,故其职业病危害因素也与煤粉炉机组相同,此不再赘述。其职业病危害因素存在的环节见表2-4。

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其中主要职业病危害因素是:噪声、工频电场、高温与热辐射;煤尘、炉灰尘、石灰石尘;氨气、肼、氯气、氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳等。燃煤循环流化床锅炉发电机组的职业卫生防护措施基本同煤粉炉机组,但其备煤系统噪声强度相对较小。据该类项目职业病危害因素实测结果,在职业卫生防护设施较齐全的情况下,化学毒物、高温、振动、电磁辐射、电离辐射等职业病危害因素多数得到了有效控制,但噪声和粉尘仍然是防治的重点,是职业病危害因素识别与评价和职业卫生监督工作的重点。

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