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焦化厂环保除尘项目-煤尘气力输送系统(一)

文章出处:厚德机械 人气: 发表时间:2016-05-17

  在焦化厂煤料预处理的具体工序中,卸车、运输、转载、粉碎、调湿分级处理及在清理过程中均产生煤尘,尤其是粉碎工序。此外,炼焦煤调湿和分级系统投产后,炼焦煤水分由9%~10%被调整为6%~7%,煤料在大型移动隔板式流化床内与高温气体进行充分接触,细粒度煤随气体流出,煤尘量加剧。煤尘是影响焦化厂高效、安全、洁净生产的主要因素之一。它不仅污染环境,损耗原料,同时还容易引起电路中断、线路着火等机电事故的发生,影响设备正常运转,当煤尘颗粒达到一定浓度时,还会引起粉尘爆炸,给安全生产带来重大隐患。煤尘直接回配炼焦煤中,还会增加装炉煤中<0.5mm粒级煤尘的含量,从而增加装煤过程中的扬尘以及随煤气逸散的煤尘量,焦炉操作条件恶化,焦油中游离碳含量和废焦油渣的产量增加,焦油质量和产量变差。为降低生产过程中产生的粉尘污染,公司开发了工艺除尘、环境除尘、煤尘的气力输送和组合式成型处理相结合的工艺技术,对煤尘进行了回收和成型处理,实现了煤尘的资源化高效清洁回用。

  焦化厂煤尘的来源主要有两部分,一部分来自煤调湿分级工序的工艺除尘系统,即焦炉烟道废气自总烟道引出,通过管道送至移动隔板式流化床下部,带出部分煤料水分和细粒度级煤粉。针对炼焦煤气流调湿分级工艺除尘系统烟气含尘量多及温度高等特点,创新设计了陶瓷多管除尘器串连脉冲布袋除尘器除尘设施,先采用陶瓷多管除尘器进行一级除尘,再采用脉冲布袋除尘器进行二级除尘,捕集的煤尘进入中间储灰仓。另一部分来自环境除尘系统,由脉冲布袋除尘机将转运站、破碎机室等区域内煤尘进行捕集,捕集的煤尘也进入中间储灰仓。

  考虑到煤尘水分低(含水1%~4%)、粒度小的特点,先利用压缩氮气为动力源实施浓相气力输送,再采用高压无黏结剂成型处理和低压黏结剂成型处理的组合式成型技术,形成了将除尘、气力输送、组合成型、回配炼焦融合成一体的煤尘资源化高效清洁回用技术。煤尘的传统输送方式有汽车运输、皮带机输送、刮板机输送等方式。因煤尘粒度小(350μm以下)、质量轻(散落在生产现场会随风飞扬),采用以上运输方式,都会对现场环境造成污染。如果采用气力输送方式,就能从根本上解决这一问题,实现生产现场零污染。

  物料输送系统根据输送形态的不同可分为浓相输送、稀相输送,其工作原理基本相同,都是压缩气体为动力源,通过各种发送装置将各种粉粒类物料经输送管道输送到指定位置,完成物料的搬运。相对于稀相输送方式,浓相气力输送具有显著优点:

  1)料气比高,输送效率高;

  2)实现高浓度输送,减少输送用气量,只需提供少量压缩气源做为动力便能实现煤尘的远距离运输,可大大降低能耗。

  煤尘因其主要成分为碳粉,燃点低,在空气中悬浮时间长,密闭条件下粉尘浓度达到一定条件遇明火就会爆炸。因此爆炸风险高,而利用氮气等惰性气体作为动力源,采用气力输送方式输送此类物料则能从根本上解决这一问题。

  整个煤尘输送系统由气源、发送器、输送管道、防堵排堵管道、控制阀组、尾气处理、PLC控制系统等组成。

  1)储气罐。共2条输送管线,设置1台6m³储气罐,用于系统用气的储存和缓冲,以免因供气管网的压力波动和供气量不足造成控制阀动作不灵敏和送料失败等故障,为防止气体倒流,特在储气罐前设置1个止回阀,储气罐的容积根据每输送一次的用气量来确定。

  2)送粉器。根据煤尘的物性,选用沸腾式送粉器,工作原理是在发送器底部设一沸腾床(用特殊材料制造),开始发送前,发送器底部进气,使物料呈流化状态,当内部压力达到一定值后,排料阀突然打开,被送物料便高浓度地进入输料管。选用此技术,与其他型式的送粉器相比,主要优点为混合浓度比高,一般为40kg物料/kg空气,最高可达60kg物料/kg空气,大大节省了压缩气体使用量,从而节约了能源,降低了设备运行成本。送粉器上端特别设置了1台进料阀,同时为便于检修,在储料仓下口处设置了插板阀,正常工作时,此阀常开,只有在检修时才关闭。

  3)输送管道。选用耐磨管道,采用R1000×90°陶瓷耐磨弯头,以提高使用寿命。输送管道上设有气力输送专用三通管以及专用气动截止阀,此阀在保证充分导通面积的同时,能有效地防止堵料及阀门卡死等情况。在输送管道上每隔10~15m设置1台增压器(涡流式),用于给管内被送物料加压、助吹,从而保证输送管道的畅通,不产生堵塞。

  4)控制阀组(总阀箱)。控制阀组是系统实现自动化控制的机构,包括手动减压阀、电磁阀、气动三联件、二位五通阀、截止阀、单向阀等。

  5)防堵排堵管道。①助吹,在输料管上沿程每隔10m设1台增压器助吹,使输料管内的物料始终处于稳定的流动状态,防止出现物料在输料管内沉积而导致堵塞。②排堵,如遇意外事故出现堵塞,装于输料管上的压力变送器采集的压力值达到上限值,控制单元发出指令,发送器所有阀全部关闭,排堵阀打开,堵塞的物料在压差下就会迅速反吹回料仓。压力值到达下限时,再重新开启助吹阀,直到管道畅通,再继续输送。

  6)PLC控制系统。主要由软件和控制设备组成。软件包括PLC控制软件和HMI组态软件。PLC控制软件按照设备的生产工艺要求编写,实现了设备的完全自动化控制。控制设备包括PLC控制柜、就地控制箱等。