大处理量粉煤灰分选工艺在电厂的应用

1、 粉煤灰分选技术大处理量粉煤灰分选工艺在电厂的应用摘 要：本文阐述了粉煤灰分选工艺，主要介绍了涡轮式分选机设备及闭路分选系统工艺特点、原理、调节手段的优化选择，以及其在电厂粉煤灰分选中的应用情况。关键词：粉煤灰分选；涡轮式分选机；闭路分选；负压一、概述随着科学技术的发展和现代工业建设的需要，我国在粉煤灰的综合利用方面有了很大发展。目前，粉煤灰广泛应用于建筑工业领域，水泥、砖块、混凝土等建筑材料，高速铁路、公路、桥梁隧道的建设都需要大量使用粉煤灰，对粉煤灰的需求与日俱增。影响粉煤灰高效利用的关键技术是粉煤灰的分选技术。对于直接掺入水泥的粉煤灰，其细度必须符合国家标准BG1591-91规定的级灰（

2、45m方孔筛筛余量不大于12%）及级灰（45m方孔筛筛余量不大于25%）的要求，但发电厂的一电场原状灰通常为级灰（45m方孔筛筛余量不大于45%），达不到国标规定的级、级灰标准。为了使粉煤灰达到规定的细度，目前采用两种方法：一种使用球磨机的磨细灰。第二种方法是采用分选技术把原状灰分选成细灰和粗灰。其中粉煤灰分选设备，由于投资省、效率高、二次污染小而倍受人们的青昧。二、分选粉煤灰的市场需求及选用分选的前提随着国家建设工程大量使用分选粉煤灰。尤其水利工程和高速公路建设需要大量分选粉煤灰，从而带动了分选粉煤灰的广泛使用，分选粉煤灰需求量大幅度的增加。分选粉煤灰的市场需求，使得燃煤发电厂对粉煤灰分选技

3、术和设备予以关注和高度重视。同时也促进了粉煤灰分选技术和设备的迅速发展。  所谓分选即将电除尘器或布袋收尘器第一电场分离下来的粗灰进行筛选，将掺混在粗灰内的部分一、二级细灰分离出来进入细灰库，将分离后残留的粗灰进入粗灰库。再按质销售。所以在选用分选分案时应首先将原灰进行检测。若原灰中一、二级细灰的含量低于20，烧失量大于8%，则选用分选方案意义不大，即效益太低。若接近40，烧失量小于8%则可选用。三、分选系统工作原理涡轮式分选机的工作原理：气灰混合物进入涡轮式分选机的分级筒后，受到两种力量的作用，一种是分级筒由旋流产生的离心力，这种力量将粗颗粒甩向筒壁并掉入粗灰库；另一种力

4、量是由涡轮旋转产生的气动阻力，将细灰从涡轮叶片之间提取向上，经过旋风分离器掉入细灰库。同时二次风在分级筒内将下降的气灰混合物再次向上托举，使一部分介于粗细之间的气灰混合物再次进入分选程序，这就是涡轮式分级机分级精度高、效率高的原因。与涡壳式分选机对比以美国GE公司为代表的涡壳式分选机，属于惯性分离，（它是介于重力分离和离心分离之间的一种分离技术。其原理是物料随气体流动时突然改变流动方向，使颗粒获得惯性离心力而分离，它可以通过一系列档板来调节物料与气流的方向，从而获得大小不同的惯性离心力。但由于惯性分离介于重力分离和离心分离之间，从数学模型看，颗粒在重力分离状况下的沉降速度Vg:Vg= ds2(

5、ps-p) g /18其中ds为粒径，ps为密度较小的颗粒，p为介密度, 为介质的动力粘性系数,而颗粒在离心力分离状况下的分离速度Vc: Vc= ds2 (s-)Vt /18R = Vg Vt2/ Rg其中R为叶轮半径，Vt为叶轮轮旋转时产生的切向速度。由数学模式得知，离心分离速度要比重力分离速度大Vt2/Rg倍。而涡壳式分选机介入重力分离与离心分离之间，因此其分离效率必然大于重力分离而小于离心分离。  综上所述，目前能广泛用于粉煤灰分选的装置，就是涡壳式（涡流+挡板式）的分选机和涡轮式（涡流+旋转叶轮式）的分选机。很显然涡轮式分选机具有优越性，特别是在提高粉煤灰应用的档次上，调节手

6、段方式上更方便灵活，而且大处理量是其他分选方式无法比拟的。四、分选系统技术特点1、调节手段灵活：主风机、主风阀开度、分级机叶轮转速、二次风阀开度、调节管(布袋除尘器)调节正负零点位置。2、分级精度高，45m筛余量可在325任意位置可调。3、分级效率高，分级效率可在85以上，旋风分离器效率95%。4、适用性强，原灰状况细度不均匀，下灰量不均匀对成品灰品质没有影响。5、处理量大，每小时1080T均可，因采用强制涡流离心分离技术，特别在大处理量上有着较大的优势。可为多种装机容量的电厂匹配。6、操作简单，全部可在操作盘上用数字控制，一般工人只需培训一天，只要严格按照程序操作，即可熟练上岗。7、系统磨性

7、能高，各易磨损部位均采取了可靠的耐磨措施。涡流分离器：除采用低速气流分级技术以外，还对设备内易磨通流部分采用热喷或内衬刚玉，出口涡流壳喷涂磨处理，使用寿命25000小时。旋内外分离器：采用耐磨陶瓷旋风子，HRC硬度高达70以上，使用寿命35000小时。耐磨风机：在壳体内衬刚玉，叶轮采用喷涂，易损件寿命20000小时。管路：弯头部位采用内衬刚玉等方法耐磨处理。8、投资省，涡轮式分级机分选系统，不需要在主风机和旋风分离器之间设置电除尘器与其它除尘设备，因而省却不少投资。9、采用负压、闭式循环，无二次污染。系统乏气进入独立布袋式除尘器或送入细灰库并利用库顶布袋除尘器过滤，避免环境污染。由于采用了闭式

8、循环，管路中热灰不受外界条件影响、吸湿量小，大大减少了空气湿度对分选效率的影响。10、系统布置方式灵活，根据用户要求可采用离散布置、库侧集中布置和库顶集中布置等方式。五、系统主要设备涡轮式分选机可调强制涡轮式气流分级机是我国独立研制、自主开发的专利产品，该分级机采用了先进的涡轮分级结构，创造性的设计了调速、控制装置，实现了运行参数的适时调整，从而使涡轮形成精确的强制涡流，干灰在分选室中随涡流绕2-3圈后，细灰随气流从分级机上部进入旋风分离器，粗灰经二次风托举再分选后落人粗灰库，分选室为可控有序流场（不同于一般传统的涡壳式分级机中的紊流，干灰在分选室中停留时间过短，分级效率较低），受外界因素影响

9、小，使成品灰品质波动小，精度范围可控制在1%以内，调节更加灵活方便，适用多种粒径的分级要求（3-25%任意无级可调），因干灰在分选室中停留时间较长，能充分分离粗、细灰，大大减少了粗细灰包裹现象，提高了分选机的分选效率。根据摩擦学原理和冲刷磨损的特点，该分选系统采用切向进料，涡轮转速与风向相同，相对速度仅为5-7M/S，使粉体与设备磨损相对较小，分选室耐磨块采用螺栓连接，并设检修门，能非常方便的进行耐磨块的更换，经过多年实践，和设备的不断改进，涡轮式气流分级机的使用寿命可达到10年以上，成功地解决了该行业的一个重要难题-分级机磨损问题，大大的提高了设备的使用寿命。高效旋风分离器高效旋风分离器是在

10、原有技术基础上研制的新一代产品，在粉煤灰气固分离中，采用双旋风分离技术，取消了旋风分离器与主风机入口之间的除尘器，既节省了除尘器的投资成本，也减少了其维护费用，其原理是利用含尘气体沿切线方向进入旋风筒时所产生的离心力，使粉尘从气体中分离出来，下料口设高效电动锁气器并加装锁气阀，可有效的防止卸灰时漏气，保证了旋风分离器的分离效率达到95%以上，同时，有效隔离分选系统与库內之間的气流互串，保证分选系统不受灰库內气压影响使灰順利排入灰库。我公司对旋风分离器采用了加厚等耐磨处理，在易磨损部位，加衬耐磨陶瓷片，使用寿命大大延长。气灰混合器 气灰混合器是分选系统气灰混合装置，它能使系统需要进行分选的原灰充

11、分均匀地与输送灰的气体混合成雾状，由于需要分选的原灰被充分的均匀雾化后，因此能较大的提高系统的分级效率。系统的气灰混合器是装在原灰库下灰口，原灰通过原灰库底定量锁气卸料装置将原灰输送到气灰混合器，其雾化过程是这样的：气灰混合器内的结构是由规格不一的导流板组成，成梯形状，系统内的空气运行到此位置时，由于受到梯形板的阻力，系统的流速陡增，形成一股较强的气流，再加上导流板的作用，产生一种有序流，引导进入混合器的原灰成气灰幕状分布，从而使气灰能均匀成雾状混合并经系统的管道输送至分级机进行粗细分离。六、系统调节分选主要调节手段：1）.分选机涡轮转速可通过变频器对分级机电机实现无级调速；2）.系统风量可通过高压离心风机进口调节风门进行调节；3）.可通过分级机的二次风门进行调节； 4）.可通过系统设置的调节门进行调节；系统在正常运行时，只需通过对分级机涡轮转速的调节，即可确保成品灰细度（45m方孔筛筛余）达到在325%范围内的任意粒级要求。参 考 文 献1、原永涛 ：火力发电厂气力除灰技术及其应用 中国电力出版社，2002.52、边炳鑫、张鸿波：固体废物预处理与分选技术，化学工业出