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摘 要: 摘要:沸騰爐具有燃燒效率高、燃料適應(yīng)性好、操作靈活等優(yōu)點,在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,但沸騰爐燃燒后的爐渣收集處理較為困難,因沸騰爐底部排渣空間較小,通常這些爐渣需要采用人工拉運的方式去處理,效率低,勞動強度大,且爐渣溫度較高,一般在800℃以上,
摘要:沸騰爐具有燃燒效率高、燃料適應(yīng)性好、操作靈活等優(yōu)點,在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,但沸騰爐燃燒后的爐渣收集處理較為困難,因沸騰爐底部排渣空間較小,通常這些爐渣需要采用人工拉運的方式去處理,效率低,勞動強度大,且爐渣溫度較高,一般在800℃以上,人員安全得不到保障,為解決上述問題,通過對沸騰爐排渣量、爐渣特性及沸騰爐的結(jié)構(gòu)特點分析研究,最終確定利用負壓輸送系統(tǒng)將爐渣集中收集處理,既提升了收集效率,又達到了環(huán)保和安全要求。
關(guān)鍵詞:沸騰爐;爐渣;羅茨真空泵;切換閥
一、前言
目前國內(nèi)大多數(shù)沸騰爐爐渣沒有被直接有效利用,基本當(dāng)廢渣來處理,且排渣收集過程較為落后,通常都是在沸騰爐需要排渣的時候由崗位工手動排放,再將爐渣排到手推車?yán)镞M行人工拉運處理,自動化程度低,除此之外,沸騰爐爐渣溫度過高,達800℃以上,現(xiàn)場工作環(huán)境差,風(fēng)險高,人員安全得不到保障,效率低。為徹底改變這種落后的操作方式,設(shè)計了一種爐渣負壓輸送系統(tǒng),實現(xiàn)了全自動化操作,有效解決了高溫爐渣收集處理難的問題。
二、負壓輸送系統(tǒng)的設(shè)計
根據(jù)沸騰爐的結(jié)構(gòu)(見圖1)特點,沸騰爐主體結(jié)構(gòu)包括燃燒室跟沉降室兩部分,燃燒室用來燃燒煤粉,有粗渣、細渣兩個排渣口,燃燒后的爐渣通過兩個排渣口排出,以粗渣為主;沉降室則主要收集氣體里沉降下來的灰塵,沉降室有一個排渣口,以細渣為主。在兩個粗渣排渣口下安裝一臺收集料斗,在一個細渣排渣口下也安裝一臺收集料斗,收集料斗的尺寸根據(jù)現(xiàn)場條件按照最大處理量設(shè)計,以便于調(diào)節(jié)排渣氣力輸送系統(tǒng)運行效率。每臺沸騰爐的兩個收集料斗通過切換閥連接到一根管路上,每條吸渣管道配備獨立的旋風(fēng)分離器、布袋除塵器與羅茨真空泵,可以單獨進行灰渣負壓收集輸送工作,每個旋風(fēng)分離器及布袋除塵器落料口都安裝有兩個緩沖斗,緩沖斗出口用插板閥進行隔離,當(dāng)系統(tǒng)運行時緩沖斗出口插板閥交替工作,保證負壓不受損失,提高輸送效率[1]
圖1:沸騰爐結(jié)構(gòu)圖
三、系統(tǒng)工藝流程介紹
在沸騰爐運行過程中,當(dāng)沸騰爐鼓風(fēng)壓力超過設(shè)定值時,說明沸騰爐爐膛爐渣過多,需要排渣,此時對應(yīng)沸騰爐的管道切換閥打開,羅茨真空泵開啟,沸騰爐排渣口排渣閥打開,爐渣落入集料斗內(nèi),通過調(diào)節(jié)補風(fēng)閥開度的大小來控制管道進風(fēng)量的大小,保證管道內(nèi)爐渣勻速輸送,羅茨真空泵產(chǎn)生的負壓將爐渣通過管道吸入旋風(fēng)分離器,旋風(fēng)分離器將大顆粒爐渣在離心力的作用下靠自重落入旋風(fēng)分離器上緩沖斗內(nèi),粉塵進入高溫布袋除塵器進行過濾,過濾后干凈的氣體通過羅茨真空泵排出,過濾后的粉塵落入布袋除塵器上緩沖斗內(nèi),為保證渣倉內(nèi)不進負壓,以免造成負壓損失,當(dāng)羅茨風(fēng)機開啟后,高溫布袋除塵器及旋風(fēng)分離器上插板閥開延時分別開始計時,延時時間到后上插板閥打開,開始往下緩沖斗落料,落料計時開始,計時結(jié)束后上插板閥關(guān)閉,下插板閥打開計時開始,計時結(jié)束后下插板閥打開,落料計時開始,物料落入緩沖倉,計時結(jié)束,下插板閥關(guān)閉,如此往復(fù)循環(huán)切換,直至羅茨風(fēng)機停止,插板閥停止工作。(工藝流程圖見圖2)
1.羅茨真空泵 2.高溫布袋除塵器 3.緩沖斗 4.氣動插板閥 5.旋風(fēng)分離器 6.電動排渣閥 7.管道切換閥 8.補風(fēng)閥 9.集料斗10.沸騰爐 11.渣倉
在高溫布袋除塵器進口管道上安裝有溫度傳感器,傳感器檢測到溫度超過設(shè)定值后羅茨風(fēng)機停止運行,以免因溫度過高燒損除塵布袋,在羅茨真空泵進口管道安裝有壓力變送器,通過負壓的大小來判斷輸送管道是否暢通有無堵塞現(xiàn)象,羅茨真空泵采用一開一備設(shè)計,當(dāng)一臺羅茨真空泵出現(xiàn)故障時,可將備用羅茨真空泵投入運行,避免因設(shè)備故障而影響正常生產(chǎn)運行,輸送管道采用總管+支管的布置方式,粗渣管道及細渣管道采用三通切換閥匯流在一條總管上,通過管道切換閥來控制粗細渣的輸送。總管結(jié)合支管的設(shè)計方式可將投資費用減少20%左右,有效降低建設(shè)成本。
四、負壓輸送系統(tǒng)的優(yōu)勢
爐渣負壓稀相輸送系統(tǒng)與正壓密相輸送系統(tǒng)不同,正壓密相采用小氣量,大壓力將爐渣輸送至渣倉,由于輸送過程中,所有的管路系統(tǒng)均為封閉系統(tǒng),且只有少量空氣,會導(dǎo)致進入輸送管道與渣倉的爐渣始終處在一個較高的溫度,導(dǎo)致管道與渣倉外壁溫度過高[2]。
負壓稀相輸送系統(tǒng)設(shè)計原理與正壓密相輸送系統(tǒng)正好相反,采用的是大氣量,低壓力,且輸送過程中需要吸入空氣,受外界空氣溫度的影響可以大幅度降低爐渣的溫度,保證輸送管道與渣倉溫度不會過高,輸送的起始端有一個吸料口(設(shè)置在收集料斗的底部)負責(zé)吸料,另一個為空氣進口,通過調(diào)節(jié)手動閥開度調(diào)節(jié)空氣進量,通過大風(fēng)量進氣,小批量吸料量的輸送原理,可以很快的降低渣料的溫度,使渣料的溫度降低到55℃左右。
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五、結(jié)論
該系統(tǒng)是利用真空與環(huán)境空間的氣壓差,形成管道內(nèi)氣體流動,帶動顆粒物料運動,從而完成物料的輸送,整個輸送系統(tǒng)采用管道密閉輸送,這種輸送方式可以杜絕粉塵環(huán)境污染,改善工作環(huán)境,管道布置靈活,占用空間小,能夠完成狹小空間的物料輸送,且自動化程度高,安全性高,完全擺脫傳統(tǒng)的人工操作,降低人工勞動強度,提高工作效率,現(xiàn)場效果顯著,應(yīng)用前景巨大。——論文作者:周向東