煤泥干燥系統(tǒng)在選煤廠的應用

1、煤泥干燥系統(tǒng)在選煤廠的應用 作者：圭山煤礦選煤廠 朱校松 摘要：煤，是工業(yè)社會不可替代的且不可再生的能源，隨著現(xiàn)代社會對煤炭資源的依賴，以及各國政府對煤炭資源開采的保護，煤炭的價格一路呈上升勢頭，同時伴隨煤資源的日益稀缺也使全球各國對煤炭的節(jié)能開發(fā)利用日益重視。 煤炭開采，尤其是濕法選煤后的煤產(chǎn)品都含有大量的水分，特別是煤泥，其本身也因濕分大，粘性高，易結(jié)塊，持水性久等特點一直難以實現(xiàn)工業(yè)應用，長期被電力用戶拒之門外，主要以民用為主要出路。煤泥烘干系統(tǒng)的出現(xiàn)使之變廢為寶，更好利用寶貴的煤炭資源。 煤泥泛指煤粉含水形成的半固體物,是煤炭生產(chǎn)過程中的一種產(chǎn)品,根據(jù)品種的不同和形成機理的不同,其性質(zhì)

2、差別非常大,可利用性也有較大差別。 關鍵詞：煤泥 干燥系統(tǒng) 應用 一、前言 隨著國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，煤炭等礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)和綜合利用已成重要課題，原來作為廢棄物閑置堆放的煤泥的充分開發(fā)利用已刻不容緩。利用好寶貴的煤泥資源，使之變廢為寶，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟更是有眼光者投資的熱潮。不僅能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益，還解決了煤泥堆放占用土地和污染環(huán)境等一系列問題。正常情況下，煤泥含水率高（20%-40%），無法直接使用，也不便于冬季儲運；要想實現(xiàn)再利用，需要煤泥脫水。如經(jīng)干燥脫水后，煤泥可直接用于鍋爐燃燒和發(fā)電，煤泥干燥系統(tǒng)的出現(xiàn)緩解了這一難題，煤泥干燥機可快速干燥煤泥等煤產(chǎn)品，提升煤泥附加值，節(jié)約能源，

3、提高經(jīng)濟效益。鑒于這一情況，我們圭山煤礦在經(jīng)過多方面了解及考察，于2009年引進了煤泥干燥系統(tǒng)并在11月份在選煤廠進行投產(chǎn)，至今已取得了很好的經(jīng)濟效益。 1。煤泥干燥機的工作原理： 物料和有燃煤爐送來的700-1000高溫煙氣，同方向進入干燥機，物料由揚料板提起并灑落，兩者直接接觸，將熱量傳遞給濕物料，使?jié)裎锪纤鶐謿饣?，并隨廢氣排走。干燥后物料由干燥機下端排料箱排出。 2。煤泥干燥機的干燥過程： 煤泥具有高水分，黏性大等特點，在干燥過程中分以下幾個工作區(qū)：一、導料工作區(qū)（大傾角導料板），濕煤泥由皮帶輸送機導入一區(qū)時，物料隨滾筒轉(zhuǎn)動，并借助大傾角導料板將物料迅速導至傾斜導料板（二區(qū)）上，被提

4、起并逐漸灑落形成“料幕”，高溫煙氣從中穿過使物料預熱并蒸發(fā)部分水分。反復數(shù)次后，移動到活動篦條式翼板（三區(qū)）上，物料又篦條式翼板夾雜在一起，吸收其熱量，同時翼板夾帶物料一同升起、灑落，并與熱煙氣形成傳導及對流熱傳遞。當物料移動到帶 有清掃裝置的圓弧形篦條式揚料板（四區(qū)）上時，鏈條將在上部空間接受的熱量傳給物料，物料隨滾筒的轉(zhuǎn)動被揚料板提起、灑落與熱煙氣進行較充分的質(zhì)熱傳遞，并將揚料板內(nèi)外壁粘附的物料清掃下來。同時，清掃裝置對物料團球起到破碎作用，大大增加了熱交換面積，提高了干燥效率。此區(qū)物料呈現(xiàn)兩種狀態(tài)：一種是干后呈粉狀物料隨滾筒的轉(zhuǎn)動并從篦條的間隙漏下；一種是濕的團球留在揚料板圓環(huán)內(nèi)隨滾筒的

5、轉(zhuǎn)動逐漸被破碎，使其中水分蒸發(fā)最終被干燥。當物料進入波浪異形揚料區(qū)（五區(qū)）時，煤泥已呈低水分松散狀態(tài)，此區(qū)已不具有粘結(jié)現(xiàn)象，經(jīng)過熱交換后成品達到所要求的水分要求，運動進入最后的出料區(qū)（六區(qū)），此區(qū)為減少揚塵，減輕除塵系統(tǒng)的負荷，在距筒體末端約50CM左右范圍不設揚料板。干燥后物料隨滾筒轉(zhuǎn)動滑行到排料箱，完成整個干燥過程。 3。煤泥干燥系統(tǒng)的主要設備： 干燥機是干燥脫水作業(yè)中的主要設備，滾筒式干燥機是應用較多的一種。 滾筒式干燥機的構(gòu)造： 滾筒式干燥機由滾筒、擋輪、傳動裝置和密封裝置組成。 滾筒式干燥機主要特點： （1）、干燥機抗過載能力強，處理量大，燃料消耗少，干燥成本低； （2）、采用順流干

6、燥方式，煙氣與濕物料由同一側(cè)進入干燥機，可以利用高溫煙氣獲得很高的蒸發(fā)強度，干燥機出口溫度低，熱效率高； （3）、采用電磁調(diào)速電機(選用可根據(jù)不同的物料性質(zhì)改變運行參數(shù)，使物料在烘干機筒體內(nèi)能夠形成穩(wěn)定的全斷面料幕，質(zhì)熱交換更為充分；干燥效果更顯著； （4）、新型給料、排料裝置，杜絕了滾筒干燥機給料堵塞、不連續(xù)、不均勻和返料等現(xiàn)象，降低了除塵系統(tǒng)的負荷； （5）、新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)，強化了對已分散物料的清掃和熱傳導作用，消除了筒體內(nèi)壁的沾粘現(xiàn)象，對物料水分、粘性的適應性更強； （6）、干燥機實現(xiàn)了 “ 零水平推力 ” ，大大減少了擋托輪的磨損，筒體運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠； （7）、干燥機采用 “ 調(diào)心式托輪裝

7、置 ” ，使托輪和滾圈的配合永遠呈線性接觸，從而大大降低了磨損和動力損耗；節(jié)約電能 。 （8）、可根據(jù)用戶要求控制產(chǎn)品粒度和水分，干燥煤泥時產(chǎn)品水分可控制在 8%-13% 以下，粒度可控制在 8mm 以下。 4。煤泥干燥系統(tǒng)的輔助設備： 為了實現(xiàn)物料的干燥脫水，除干燥機外，還需要一系列輔助設備，包括燃煤爐、鼓風機、引風機、除塵器、給料機、給料輸送皮帶、產(chǎn)品輸送皮帶等。 燃煤爐是使燃料充分燃燒產(chǎn)生高溫煙氣的設備，燃煤置于爐排上沿爐排傳動鏈條移動進燃燒室 燃燒，燃煤爐還應配備一些附帶設備：上煤機（添加燃煤）；除渣機（運送爐渣）等。 鼓風機是供給燃料燃燒所需的氧氣，促使燃料充分燃燒，減少燃煤消耗，選

8、煤廠干燥系統(tǒng)均采用平衡通風。平衡通風式最理想的通風方式，即使干燥系統(tǒng)內(nèi)通風阻力很大，燃燒室、干燥機、除塵器等各處的壓力仍可自由方便的調(diào)節(jié)，以便充分發(fā)揮燃煤爐的熱效率。是利用鼓風機將壓力比大氣壓高的空氣從爐排下面或燃燒室墻壁上的風口強行送入燃燒室，鼓風機設在燃煤爐空氣進口處。為了便于操作，應使爐內(nèi)壓力與大氣壓力相近或略低一些，即爐內(nèi)保持微負壓，打開爐門時火焰不外噴。因此要求鼓風機和引風機匹配相當。鼓風機的風量與燃料種類、單位時間內(nèi)燃料燃燒消耗量和空氣用量系數(shù)有關。鼓風機的風壓應能克服風道、閘門、爐排和燃燒層的阻力。我廠引風機裝在旋風除塵器和濕式除塵器之間，有一定吸力，克服煙氣經(jīng)由燃煤爐、干燥機、

9、旋風除塵器、煙道和各控制閥門的阻力，使之以一定速度經(jīng)濕式除塵器對煙氣進行除塵，在有濕式除塵器煙囪排出。因此，引風機的風壓要大于煙氣通過燃煤爐、干燥機、除塵器、煙道和各控制閥門的阻力。引風機的風量與單位時間內(nèi)燃燒產(chǎn)生的煙氣量和濕泥煤氣化的水分量有關。 除塵器 對于氣體來說，由于排除灰塵，干燥裝置可以引起污染。在某些地方，既使是蒸氣也是不能允許的，一般的要求是，排除的尾氣中的灰塵濃度低于2050mg/m3,并且得必須設置高效除塵器。重要的是，在一定的條件下，適用對粗糙的干燥。另一方面，顆粒越大，干燥時間越長。在粉粒物干燥中，對粉塵的聚集和氣體凈化通常采用旋風除塵器、濕式除塵器。在除塵效果中，濕式除

10、塵器效率雖然較高，但固氣分離又導致了固液的混合，所以我廠把旋風除塵作為第一級除塵，濕式除塵作為第二級除塵。這樣既可減少泥漿量的產(chǎn)生，又可保證較高的除塵效率。 旋風除塵器也稱作離心力分離器，它是利用含細粉氣流旋轉(zhuǎn)運動時產(chǎn)生的離心力，把細粉從氣體中分離出來。旋風除塵器廣泛應用在干燥系統(tǒng)中，是從氣體中收集產(chǎn)品的主要設備。旋風分離器結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，只要設計合理，制造恰當，可以獲得很高的分離效率。對含塵量很高的氣體，同樣可以直接進行分離，并且壓力損失也比較小，沒有運動部件，所以經(jīng)久耐用。含細粉的氣流進入旋風除塵器后一面沿內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)一面下降，由于到過圓錐部后旋轉(zhuǎn)半徑減少，根據(jù)動量守恒定律，旋轉(zhuǎn)速度逐漸增

11、加，氣流中的粒子受到更大的離心力。收于離心力產(chǎn)生的分離速度要 比受重力作用的沉降速度大幾百倍甚至幾千倍，使細粉從旋轉(zhuǎn)氣流中分離，沿著旋風除塵器的壁面下落而被分離。氣流到達圓錐部分下端附近就開始反轉(zhuǎn)，在中心部分逐漸旋轉(zhuǎn)上升，最后經(jīng)引風機由風管引進第二級除塵。因干燥處理量的大小，我廠在旋風除塵器選用的是單筒旋風除塵器，但是是同時使用兩個，因此還配備了螺旋輸送機以便細粉回收。 濕式除塵器:我廠采用的濕式除塵器為立式旋風水膜除塵器，是利用循環(huán)水泵在除塵器內(nèi)壁周圍上形成多薄層水膜，有效地防止粉塵在器壁上反彈、沖刷等作用引起的二次揚塵，含有粉塵的煙氣經(jīng)干燥機、旋風除塵器由引風機通過風管從筒體下部進入除塵器

12、，旋轉(zhuǎn)上升。在離心力作用下分離出粉塵，甩向器壁，被水膜層吸收達，隨被污染的水排出，凈化后的氣體由上部排出。一般除塵效率可保證在90%以上，控制好時可達到95%。捕收的粉塵比干法旋風除塵器細，因而大大提高了除塵器的效率。在環(huán)境保護方面也是很優(yōu)越的。 給料機、給料輸送皮帶、產(chǎn)品輸送皮帶是濕泥煤和干燥后產(chǎn)品進出干燥機的控制設備。給料機、給料輸送皮帶的主要作用是將濕泥煤均勻地給入干燥機，并控制給料量。產(chǎn)品輸送皮帶的作用是將產(chǎn)品輸送到堆放場地。 我廠使用的燃煤機、鼓風機、引風機、干燥機、循環(huán)水泵及緩沖給料機均采用變頻控制，對整個干燥系統(tǒng)和節(jié)能降耗方面的控制都取到了很好的效果。 煤泥干燥的意義： 煤泥干燥機可將壓濾機回收的細粒煤泥濾餅處理成粒度不高于13mm，水分不超過13的產(chǎn)品，使之成為商品動力煤，可以單獨銷售或與中煤(混煤摻配外銷，達到高效益、大批量回收煤泥的目的，最終完善選煤工藝系統(tǒng)、實現(xiàn)由洗水閉路循環(huán)到煤泥全部回收利用的二次飛躍。其意義可從以下幾方面分析。 首先，煤泥干燥可將選煤廠生產(chǎn)的煤泥產(chǎn)品調(diào)整為商品動力煤，可與原煤或中煤(混煤摻配銷售，使煤泥由選煤廢棄物或副產(chǎn)品價格增值為商品動力煤價格，成為企業(yè)新的經(jīng)濟增長點；這也有利于解決因季節(jié)變化使煤泥銷售不暢，或處置困難而影響生產(chǎn)的被動局面； 其次，煤泥干燥對選煤廠完善洗選工藝，實現(xiàn)由洗水閉