【关键词】粉煤灰；粉尘；除尘；风机
一、前言
粉煤灰是指燃煤电厂以及煤矸石、煤泥资源综合利用电厂锅炉烟气经除尘器收集后获得的细小飞灰和炉底渣，是我国当前排量较大的工业废渣之一。近年来，我国火力发电发展较快，“十一五”末粉煤灰年产量为4.8亿吨，预测“十二五”末粉煤灰年产量将达到5.7亿吨。大量的粉煤灰如不加以适当处理，将会产生扬尘，污染大气，排入河道水系会造成河流淤塞，污染水质。2013年1月5日，中华人民共和国国家发展和改革委员会等10部门令第19号公布《粉煤灰综合利用管理办法》，并于2013年3月1日起施行，重点规范和引导粉煤灰综合利用行为，促进粉煤灰综合利用健康发展。可以预见，在一系列政策方针的有效指引与大量鼓励措施的实施下，大规模的粉煤灰综合利用工作将全面展开。
然而，粉煤灰理化分析数据显示，粉煤灰粒径一般在微米级，长期工作在高浓度的粉尘环境中，呼吸系统发病率增高。特别是慢性阻塞性呼吸道疾病如气管炎、支气管炎、支气管哮喘、肺气肿、肺心病等发病率显著增高。此外，在综合利用过程中，一些有毒化学物可附载于粉尘之上，随呼吸进入人体成为肺癌的致病因子。因此，为合理高效开发利用粉煤灰资源，增强粉煤灰综合利用过程中的粉尘危害识别、制定相应治理措施已经迫在眉睫。以下本文将针对粉煤灰的产生区域、装载转运阶段、粉煤灰存储场地及综合利用过程中的具体防尘措施进行阐述，并给出减少粉煤灰对环境污染以及对人体危害的系列建议。
二、粉煤灰的产生、运转、存储、综合利用过程中的粉尘危害及治理分析
（一）粉煤灰产生过程中的粉尘危害及治理分析
1.粉煤灰产生过程中的粉尘危害
常规火力发电厂是利用煤炭燃烧产生的热能发电，煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融，同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃体状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集，此部分收集的固体废弃物为粉煤灰总产量的主体，也是主要污染源。
2.治理分析
从粉煤灰的产生过程中，可以看出粉煤灰粉尘产生危害的重点区域在收集区，应在该区加强治理，确保环境安全。针对粉煤灰产生的特殊环境，可以采取洒水喷雾的方式降低粉尘危害。粉煤灰粉尘主要为悬浮在空气中的固体小颗粒，如果用洒水器在含有粉尘量较大的空气中喷洒水雾会使固体小颗粒与水雾充分接触并吸收部分水分，这样会大大增加颗粒的质量，使其重力远大于其所受到的空气浮力，最后降落下来；即使部分颗粒继续飘浮在空中在受到水雾的冲击之后相互之间会不断碰撞与粘结，最后形成较大的颗粒降落于地面，进而大大减少空气中的粉尘量。这种降低粉尘的方法不仅操作容易且简单，使用的器械相对较少，降尘的效果也是非常显著，与此同时，在粉煤灰收集区应加装收尘装置，确保产生的粉煤灰不流出收集区，不对外部环境造成二次污染。在粉煤灰的产生区域采取喷雾降尘与收尘器联用的降尘处理方式为回收粉煤灰创造了便利条件，能够最大限度地收集粉煤灰，进而实现粉煤灰的综合利用。
（二）粉煤灰装载、转运过程中的粉尘危害及治理分析
1.粉煤灰装载、转运过程的粉尘危害
粉煤灰在收集区内进行装卸作业，并运送至存储场地。本阶段主要涉及粉煤灰的装载、运输及卸载工作。粉煤灰由于受现场装卸作业开放式环境、风力扰动等因素影响，如不采取措施，粉煤灰在空气中弥漫，将严重污染现场作业环境，影响现场作业人员身心健康；我国企业所采取的粉煤灰运输方式，涵盖了气力输送、水力输送、车辆运输等多种方式，目前车辆运输是我国粉煤灰运送的主要方式。运输过程中，道路扬尘是环境污染的主要因素。
2.治理分析
针对装卸过程中的粉尘危害，在装卸现场应使用移动式粉煤灰出库装车机，利用吸嘴将物料由常压吸入低负压系统中，在落料关风器的引导下进入后续装车机构，该设备适合粉煤灰装车输送工艺，装置的移动性能极大地提高了工作效率和经济性，降低了工作强度。全密封、无尘化性能既环保又保证了操作人员的健康，还保证不改变物料性质。
解决运输过程的扬尘问题，目前通常采用的抑尘措施是对道路洒水抑尘，沿路铺设洒水器向路面洒水。而在北方干旱地区，蒸发量大，应加强洒水频次，喷淋强度应达到或略超过该地区的蒸发强度，才能达到抑尘效果，其缺点是用水量大，有效抑尘期短。在水资源短缺的区域，可采用路面喷洒钙、镁等吸湿盐溶液或用覆盖剂处理路面，达到道路抑尘的效果。如用氯化钙、食盐处理路面，空气中的含尘量在45～90天内不超过2～3mg/m3，其成本比洒水低2/3。此外，还可采用石油树脂冷水乳液、油水乳浊液等方式处理路面，也可收到较好的抑尘效果。随着高效抑尘剂的不断开发和研究，会出现越来越多的高效抑尘、无生态毒性、价格低廉的抑尘剂，其应用范围将会更加广泛。
在此需要指出，我国2013年3月1日新实施的《粉煤灰综合利用管理办法》中明确规定，粉煤灰运输须使用专用封闭罐车，并严格遵守环境保护等有关部门规定和要求，避免二次污染。罐车运输最大的好处是全过程保持密闭状态，不会对环境造成不良影响，而且能够保持粉煤灰性状不发生变化。粉煤灰综合利用企业应充分考虑运输成本及环保要求，在粉煤灰的装载、转运过程中严格执行国家有关规定，实现自身经济效益与国家、地区社会效益的双赢。 （三）粉煤灰存储中的粉尘危害及治理分析
1.粉煤灰存储过程中的粉尘危害
粉煤灰存储场地的防尘是粉煤灰治理的重要一环。如果粉煤灰存储场地对周边环境造成污染，按我国法规规定，需企业上交大量的环境污染及环保赔偿费，势必会给企业造成不必要的经济损失，而且严重影响了企业的形象。同时，粉煤灰飘逸流失也将损失大量的粉煤灰资源，尤其地处干旱区的粉尘污染问题更为突出。
2.治理分析
粉煤灰是一种流动性极好，容重较轻的粉状物料。以前粉煤灰综合利用率低，电厂运出的粉煤灰存储占用了大量的土地面积露天存放，并且造成大片环境污染。粉煤灰存储厂地常规做法是在干灰上浇水，把干灰压实以减少扬尘。但该种方式的粉煤灰存储场地还要同时做好防渗措施，减少粉煤灰渗滤液对地下水的污染，防治粉煤灰中重金属和盐类化合物向附近水体转移。现今，粉煤灰的存储可以采用钢板仓的形式，该方法使粉煤灰不再露天存放，不再占用大面积的土地资源，不但保护了环境，而且保障了人们健康。需要指出，在采用钢板仓的同时，仍需要设置布袋除尘器，尽最大限度减少粉煤灰粉尘对外界环境的污染。
（四）粉煤灰综合利用过程中的粉尘危害及治理分析
1.粉煤灰综合利用过程中的粉尘危害
“十一五”期间，我国粉煤灰综合利用率基本保持在67%左右且略有提高，超过了美国等发达国家，然而我国粉煤灰综合利用面临的形势仍十分严峻，粉煤灰中有用的金属元素如铝、铁、钙、镁、镓、锗、铟等没有得到充分的利用，因此，应加强粉煤灰高层次利用领域的探索和研究，实现高效、分级应用粉煤灰的高技术研究领域的重点突破。但应注意粉煤灰综合利用过程中的粉尘危害，避免对设备、材料造成影响以及对环境产生二次污染。
2.治理分析
粉煤灰综合利用过程中，在粉尘含量大的环境下，粉尘落到机器部件上，会加速转动部件的磨损，使其精度和寿命降低，对综合利用的设备产生较大影响。因此针对重点设备，如称重式皮带输送设备应设置水喷雾除尘自动控制。在皮带落粉煤灰口的滚筒上方位置安装“U”型水喷淋管道。喷淋水经过喷嘴连续雾化达到落粉煤灰口的降尘目的。喷淋水采用自动联锁控制。当皮带启动，喷淋水泵联锁启动，当检测到粉煤灰流信号，喷淋水泵前电磁阀打开，雾化除尘系统启动。实施后由于处于密闭状态下运行，有利于输灰系统的安全，大大减少扬尘，对于保护环境大有益处。
粉煤灰综合利用车间还可以采用通风的方式来降低空气中的粉尘浓度。通风降尘在目前的其他行业生产中应用的也比较广泛，这种降尘方法的主要原理是通过注入新鲜空气来稀释空气中的粉尘浓度，并利用通风原理把粉尘排到户外安置的除尘袋中，从而降低工作区域的粉尘浓度，达到净化空气的目的。这种降尘方法对风速的要求较高，在通风的过程中必须要保证风速的合理性，也就是说既要把游离的粉尘排出，也要注意不要因为风速过大而扬起更多的粉尘颗粒，增加空气中的粉尘浓度。这种方法的合理利用会大大降低工作区域的粉尘量，很好地保护工作人员的身体健康。
三、粉煤灰粉尘的防尘建议及对策
根据以上分析，针对粉煤灰产生、转运、存储及综合利用过程中的粉尘危害，为进一步保护生态环境和人身健康安全，完全控制和消除粉煤灰粉尘的危害，将危害降到最低限度，粉煤灰粉尘的防尘处理可以从以下几个方面着手，采取综合性措施：
（一）加强组织领导，制定防尘规章制度，设有专、兼职人员，从组织上给予保证。对就业人员应作严格的健康检查，凡有活动性肺内外结核、各种呼吸道疾患（鼻炎、哮喘、支气管扩张、慢性支气管炎、肺气肿等），都不宜担任接触粉尘的工作。从事与粉尘接触的工人，每年定期作体检，如发现尘肺，立即调动工作，积极治疗。
（二）强化宣传教育，提高人员防护和治理意识。在粉煤灰综合利用过程中，要注意培养人们的防尘意识，使作业工人充分认识到粉尘对人体带来的危害，在生产中严格要求自己进行标准化操作，使生产人员在生产过程中密切配合，共同防治粉尘危害。
（三）建立健全防尘机构、防尘队伍并配备相应的粉尘检测仪器和监测装置，按照有关规定，开展粉尘的检测工作及监测工作，排查粉煤灰粉尘隐患，净化作业环境。
（四）强化自身防护，保护自身的健康。加强个人卫生防护，从事粉尘作业者应穿戴工作服、工作帽，减少身体暴露部位，要根据粉尘的性质，选戴多种防尘口罩，防尘口罩是煤炭生产工人降低粉尘吸入量的最直接、最有效的手段，通过防尘口罩可以有效阻止大部分粉尘颗粒，避免其吸入人体肺部，防止粉尘从呼吸道吸入，造成危害。这是目前自我防护中使用最多的一种方法，也是减少吸入人体粉尘的最后一道防线。同时，定期进行职业卫生监测和健康监护，杜绝职业禁忌作业。
（五）降低空气中粉尘浓度，密封机械防止粉尘外逸，采用通风排气装置和空气净化除尘设备，使车间粉尘降低到国家职业接触限值标准以下。
（六）做好粉煤灰生产企业的登记和管理工作。火力发电企业须按照《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和环境保护部门有关规定申报登记粉煤灰产生、贮存、流向、利用和处置等情况，同时报同级资源综合利用主管部门备案，做到粉煤灰综合利用链的全程监控。
（七）新建电厂应综合考虑周边粉煤灰利用能力，以及节约土地、防止环境污染，避免建设永久性粉煤灰堆场。新建和扩建燃煤电厂，项目可行性研究报告和项目申请报告中须提出粉煤灰综合利用方案，明确粉煤灰综合利用途径和处置方式。综合利用方案中涉及粉煤灰存储、装运的设施和装备以及产灰单位自行建设粉煤灰综合利用工程的要与主体工程同时设计、同时 施工、同时建成。
（八）企业在选择粉煤灰运输方式时，应因地制宜，充分研究技术、经济、环境等因素，进行综合比较分析，确定适合自己的最佳方案。
（九）粉煤灰运输设施应制定应急方案，充分考虑外部环境的影响。如：道路交通、地形地貌、市政规划的具体情况，既要符合当地政府的要求，又要充分评估周边企事业单位、居民对项目的影响。
（十）做好灰场的管理工作，加强对防尘设备的维护管理 。提高除尘系统的检修质量，防止漏灰。定期检测粉尘质量浓度，发现超标，要采取措施。投入资金，进行技术改造，提高防尘设备的投入率和防尘效率。对现有防尘设备做好维护管理，保证设备的正常投入，发挥防尘作用。
（十一）拓展粉煤灰利用渠道，加快仓储设施建设。对粉煤灰排放、运输、利用实行全过程监督，特别要加大对买卖原装灰和运输车辆非法营运的执法力度，强化粉煤灰的运输管理，坚决杜绝运输过程中撒、漏和二次污染问题，对于非法营运车辆将严格处罚。
四、总结
我国大气污染状况已十分严重。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标，粉尘对人体、生产、产品质量、环境等都有着非常大的影响。在当今资源匮乏的社会，寻找一种安全、洁净、且环保的资源来替代高能耗，高污染的资源是解决当今环境问题的一个有效手段。粉煤灰，以往被人们误认为是有毒有害的工业废渣，如今已经逐渐成为一种新型的环保资源。经过几十年的发展，粉煤灰资源化利用的技术和手段已经达到一个新的高度，被广泛应用于建筑、环保、农业、化工和汽车工业领域。加强粉煤灰综合利用过程中的粉尘治理工作，最大限度减少粉煤灰粉尘对环境的污染以及对人体的危害，将有效提高我国粉煤灰综合利用水平，促进产业技术升级，带来显著的经济效益与社会效益。
