國(guó)電電力大同第二發(fā)電廠(大同發(fā)電有限責(zé)任公司) 山西 大同 037043

1 引言

電廠的生產(chǎn)過(guò)程中，粉煤灰是工藝產(chǎn)生的固體顆?；旌衔?，其成分的類型主要包括微珠、漂珠、炭粉、石英、鐵粉、玻璃體、莫來(lái)石。這些不同類型的物質(zhì)混合在一起，必須采取合理的分離技術(shù)，使粉煤灰混合物分離，發(fā)揮出資源再利用的價(jià)值。隨著電廠環(huán)保排放指標(biāo)的日益嚴(yán)格，干排灰的量增加，如何對(duì)粉煤灰進(jìn)行分選成為電廠提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。在實(shí)際的粉煤灰的處理和利用過(guò)程中，通過(guò)分選設(shè)備將混合狀態(tài)的灰分分離成細(xì)灰和粗灰是一種應(yīng)用越來(lái)越廣泛的應(yīng)用技術(shù)。

2 粉煤灰分選設(shè)備的結(jié)構(gòu)及原理

粉煤灰分選設(shè)備整體呈渦型，包括主導(dǎo)葉、次導(dǎo)葉、渦殼孔板、渦殼入口和出口、粗灰出口。設(shè)備的工作原理是利用渦旋產(chǎn)生的離心力使煤粉灰中的粗顆粒和細(xì)顆粒進(jìn)行分離。其中主導(dǎo)葉和次導(dǎo)葉設(shè)備對(duì)粗顆粒具有阻尼作用，顆粒最粗的物質(zhì)落入到分離器的底部，然后排出。較大型顆粒物通過(guò)粗粒子排出口排出。細(xì)顆粒物在渦旋氣流的攜帶下經(jīng)過(guò)渦殼通道從分選設(shè)備兩側(cè)的出口排出，之后進(jìn)入到旋風(fēng)分離器中進(jìn)行細(xì)顆粒物集中回收。

3 粉煤灰干灰分選系統(tǒng)流程

采用閉路循環(huán)的方式對(duì)干灰進(jìn)行分選。系統(tǒng)從原灰?guī)熘械南禄夜苋』?，然后通過(guò)插板門和給料裝置將其輸送到分選系統(tǒng)的主風(fēng)管下灰口。當(dāng)干灰進(jìn)入到主風(fēng)管中后，在系統(tǒng)負(fù)壓的作用下形成灰氣混合物，然后進(jìn)入到分級(jí)裝置。分級(jí)裝置的灰氣混合物在離心作用下實(shí)現(xiàn)粗顆粒和細(xì)顆粒的分離，形成粗灰、細(xì)灰。其中粗灰通過(guò)分級(jí)裝置下的二次風(fēng)幕，經(jīng)過(guò)鎖氣卸料閥進(jìn)入到粗灰?guī)?。二次風(fēng)吹回的細(xì)灰以及直接分離得到的細(xì)灰不能進(jìn)入到渦流負(fù)壓環(huán)境中，因此被吸入到分級(jí)裝置兩側(cè)的渦殼，然后隨氣流進(jìn)入到的旋風(fēng)分離器中，最后細(xì)灰在旋風(fēng)分離器中經(jīng)過(guò)鎖氣卸料閥進(jìn)入到細(xì)灰?guī)?。還有部分少量的超細(xì)顆粒物經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器的上部有離心風(fēng)機(jī)排出。由于氣體混合物經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的回風(fēng)管返回到主風(fēng)管下灰口，因此整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)閉路循環(huán)系統(tǒng)。僅僅有5%作用的含塵氣體經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入到細(xì)灰?guī)?，最后?jīng)過(guò)細(xì)灰?guī)祉敳康牟即龎m器進(jìn)行收集，達(dá)標(biāo)后排入大氣環(huán)境。

4 粉煤灰分選系統(tǒng)的性能特點(diǎn)

首先，分選系統(tǒng)采用負(fù)壓設(shè)計(jì)，形成了閉路循環(huán)，避免了粉煤灰泄露對(duì)環(huán)境造成污染，而且分選系統(tǒng)閉路環(huán)境受到外界環(huán)境因素的干擾少；其次，分選系統(tǒng)中的回風(fēng)管能夠提升分選效率；其三，分選系統(tǒng)采用布袋除塵器，空間占用率低；其四，系統(tǒng)分級(jí)旋風(fēng)分離器卸料系統(tǒng)采用鎖氣裝置，有效隔離分選系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境中正壓負(fù)壓之間的氣流串通，保證分選系統(tǒng)的灰能夠順利排出；其五，采用了進(jìn)口風(fēng)門調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠?qū)Ψ旨?jí)機(jī)的二次風(fēng)風(fēng)量進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)；其六，分級(jí)機(jī)導(dǎo)流板位置能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)；其七，分級(jí)機(jī)渦流孔板能夠自動(dòng)調(diào)換。因具備上述性能特點(diǎn)，使煤粉灰分選系統(tǒng)能夠滿足分離不同細(xì)度顆粒物的要求。

5 粉煤灰分選設(shè)備在電廠的應(yīng)用

實(shí)際應(yīng)用中，需要對(duì)煤粉灰分選設(shè)備的運(yùn)行影響因素進(jìn)行分析，繼而采取合理的控制措施。最主要的影響因素包括煤粉灰的粒徑大小、進(jìn)入分選系統(tǒng)的飛灰濃度、粉煤灰的溫度、分級(jí)機(jī)風(fēng)速、分選區(qū)密封情況。

煤粉灰的粒徑大小：根據(jù)分選原理，當(dāng)煤粉灰的平均粒徑增加時(shí)，經(jīng)過(guò)粗灰分級(jí)機(jī)分離后再進(jìn)入到細(xì)灰分離器的細(xì)灰粒徑也增加。因此，通常情況下，分選系統(tǒng)的煤粉灰粒徑越大，分選出的細(xì)灰越粗，而分選系統(tǒng)的煤粉灰粒徑越小，分選出的灰越細(xì)。煤粉灰平均粒徑大小和進(jìn)入鍋爐燃燒的煤粉細(xì)度關(guān)系密切，當(dāng)煤粉細(xì)度增大時(shí)，鍋爐燃燒后產(chǎn)生的煤粉灰粒徑增大，當(dāng)煤粉細(xì)度減小時(shí)，鍋爐燃燒后產(chǎn)生的煤粉灰粒徑減小。通常情況下，當(dāng)煤粉細(xì)度在10%時(shí)，鍋爐燃燒后產(chǎn)生的煤粉灰細(xì)度在30%～50%范圍內(nèi)，這種粒徑范圍大小的煤粉灰顆粒更容易滿足煤粉灰分選設(shè)備的分選參數(shù)要求，具有更好的分選效率。

粉煤灰溫度：粉煤灰具有較強(qiáng)的吸濕性，因此當(dāng)粉煤灰的溫度超過(guò)80℃時(shí)處于較干燥的條件下，使粉煤灰顆粒物保持良好的分散性，不容易凝結(jié)成團(tuán)，這樣的粉煤灰狀態(tài)更有利于進(jìn)行分選。因此實(shí)際分選中，應(yīng)控制粉煤灰的溫度，分級(jí)機(jī)入口灰的溫度不能低于55℃，以確保較好的分選效率。

進(jìn)入分選系統(tǒng)的飛灰濃度：當(dāng)風(fēng)速一定時(shí)，進(jìn)入分選系統(tǒng)的飛灰濃度升高，分選灰的粒徑越大。因此當(dāng)進(jìn)入到分選系統(tǒng)的飛灰濃度過(guò)高時(shí)，分選系統(tǒng)的灰量增多，不利于灰氣均勻混合，影響分選效率。實(shí)際分選中，合理控制分會(huì)濃度，確保系統(tǒng)內(nèi)灰氣混合均勻。

分級(jí)機(jī)風(fēng)速：風(fēng)速越大，對(duì)渦流強(qiáng)度和離心力有力，分選出的會(huì)細(xì)度偏粗。實(shí)際分選中，可通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的風(fēng)速，即通過(guò)一次風(fēng)、二次風(fēng)以及高壓風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)開(kāi)度和進(jìn)風(fēng)方向?qū)崿F(xiàn)對(duì)風(fēng)速的調(diào)節(jié)。另外，由于高壓風(fēng)機(jī)的給風(fēng)量與風(fēng)機(jī)電流關(guān)系密切，因此可以通過(guò)控制風(fēng)機(jī)電流來(lái)間接判斷風(fēng)機(jī)風(fēng)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)風(fēng)量和風(fēng)速的控制。

分選區(qū)密封情況：當(dāng)分選區(qū)內(nèi)密封性不佳，出現(xiàn)漏點(diǎn)時(shí)，會(huì)破壞系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)區(qū)間的壓力差，由于分選區(qū)內(nèi)負(fù)壓是影響分選效率的重要因素，因此必須確保分選區(qū)內(nèi)具有良好的密封性，尤其是粗灰、細(xì)灰鎖氣器位置，應(yīng)做好漏點(diǎn)檢查。另外，在主風(fēng)管部位也容易出現(xiàn)漏風(fēng)情況，也是需要做好漏點(diǎn)檢查的部位。在確保分選設(shè)備、鎖氣器密封性良好的情況下，控制煤粉灰顆粒粒徑大小，然后通過(guò)調(diào)整進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)、分級(jí)機(jī)、給料機(jī)頻率，同時(shí)采用分級(jí)機(jī)和旋風(fēng)分離器相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)粉煤灰分選細(xì)度的控制。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在節(jié)能環(huán)保政策形勢(shì)下，電廠對(duì)粉煤灰的回收利用越來(lái)越重視。通過(guò)粉煤灰分選設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)粉煤灰粗灰細(xì)灰的分離，是實(shí)現(xiàn)粉煤灰不同組分利用的有效途徑。通過(guò)合理調(diào)整分選設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，優(yōu)化工藝條件，更好地實(shí)現(xiàn)分選效果，為電廠創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益奠定基礎(chǔ)條件。