粉煤灰分選設(shè)備性能及其在電廠的應(yīng)用探究

國電電力大同第二發(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)過程中，粉煤灰是工藝產(chǎn)生的固體顆粒混合物，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值。隨著電廠環(huán)保排放指標的日益嚴格，干排灰的量增加，如何對粉煤灰進行分選成為電廠提高經(jīng)濟效益的有效途徑。在實際的粉煤灰的處理和利用過程中，通過分選設(shè)備將混合狀態(tài)的灰分分離成細灰和粗灰是一種應(yīng)用越來越廣泛的應(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顆粒進行分離。其中主導(dǎo)葉和次導(dǎo)葉設(shè)備對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。較大型顆粒物通過粗粒子排出口排出。細顆粒物在渦旋氣流的攜帶下經(jīng)過渦殼通道從分選設(shè)備兩側(cè)的出口排出，之后進入到旋風(fēng)分離器中進行細顆粒物集中回收。

3 粉煤灰干灰分選系統(tǒng)流程

采用閉路循環(huán)的方式對干灰進行分選。系統(tǒng)從原灰?guī)熘械南禄夜苋』?，然后通過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。當干灰進入到主風(fēng)管中后，在系統(tǒng)負壓的作用下形成灰氣混合物，然后進入到分級裝置。分級裝置的灰氣混合物在離心作用下實現(xiàn)粗顆粒和細顆粒的分離，形成粗灰、細灰。其中粗灰通過分級裝置下的二次風(fēng)幕，經(jīng)過鎖氣卸料閥進入到粗灰?guī)?。二次風(fēng)吹回的細灰以及直接分離得到的細灰不能進入到渦流負壓環(huán)境中，因此被吸入到分級裝置兩側(cè)的渦殼，然后隨氣流進入到的旋風(fēng)分離器中，最后細灰在旋風(fēng)分離器中經(jīng)過鎖氣卸料閥進入到細灰?guī)?。還有部分少量的超細顆粒物經(jīng)過旋風(fēng)分離器的上部有離心風(fēng)機排出。由于氣體混合物經(jīng)過系統(tǒng)的回風(fēng)管返回到主風(fēng)管下灰口，因此整個系統(tǒng)形成一個閉路循環(huán)系統(tǒng)。僅僅有5%作用的含塵氣體經(jīng)過調(diào)節(jié)閥進入到細灰?guī)欤詈蠼?jīng)過細灰?guī)祉敳康牟即龎m器進行收集，達標后排入大氣環(huán)境。

4 粉煤灰分選系統(tǒng)的性能特點

首先，分選系統(tǒng)采用負壓設(shè)計，形成了閉路循環(huán)，避免了粉煤灰泄露對環(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，采用了進口風(fēng)門調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠?qū)Ψ旨墮C的二次風(fēng)風(fēng)量進行靈活調(diào)節(jié)；其六，分級機導(dǎo)流板位置能夠自動調(diào)節(jié)；其七，分級機渦流孔板能夠自動調(diào)換。因具備上述性能特點，使煤粉灰分選系統(tǒng)能夠滿足分離不同細度顆粒物的要求。

5 粉煤灰分選設(shè)備在電廠的應(yīng)用

實際應(yīng)用中，需要對煤粉灰分選設(shè)備的運行影響因素進行分析，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、進入分選系統(tǒng)的飛灰濃度、粉煤灰的溫度、分級機風(fēng)速、分選區(qū)密封情況。

煤粉灰的粒徑大?。焊鶕?jù)分選原理，當煤粉灰的平均粒徑增加時，經(jīng)過粗灰分級機分離后再進入到細灰分離器的細灰粒徑也增加。因此，通常情況下，分選系統(tǒng)的煤粉灰粒徑越大，分選出的細灰越粗，而分選系統(tǒng)的煤粉灰粒徑越小，分選出的灰越細。煤粉灰平均粒徑大小和進入鍋爐燃燒的煤粉細度關(guān)系密切，當煤粉細度增大時，鍋爐燃燒后產(chǎn)生的煤粉灰粒徑增大，當煤粉細度減小時，鍋爐燃燒后產(chǎn)生的煤粉灰粒徑減小。通常情況下，當煤粉細度在10%時，鍋爐燃燒后產(chǎn)生的煤粉灰細度在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：粉煤灰具有較強的吸濕性，因此當粉煤灰的溫度超過80℃時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，這樣的粉煤灰狀態(tài)更有利于進行分選。因此實際分選中，應(yīng)控制粉煤灰的溫度，分級機入口灰的溫度不能低于55℃，以確保較好的分選效率。

進入分選系統(tǒng)的飛灰濃度：當風(fēng)速一定時，進入分選系統(tǒng)的飛灰濃度升高，分選灰的粒徑越大。因此當進入到分選系統(tǒng)的飛灰濃度過高時，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。實際分選中，合理控制分會濃度，確保系統(tǒng)內(nèi)灰氣混合均勻。

分級機風(fēng)速：風(fēng)速越大，對渦流強度和離心力有力，分選出的會細度偏粗。實際分選中，可通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)的風(fēng)速，即通過一次風(fēng)、二次風(fēng)以及高壓風(fēng)機的進風(fēng)開度和進風(fēng)方向?qū)崿F(xiàn)對風(fēng)速的調(diào)節(jié)。另外，由于高壓風(fēng)機的給風(fēng)量與風(fēng)機電流關(guān)系密切，因此可以通過控制風(fēng)機電流來間接判斷風(fēng)機風(fēng)量，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)風(fēng)量和風(fēng)速的控制。

分選區(qū)密封情況：當分選區(qū)內(nèi)密封性不佳，出現(xiàn)漏點時，會破壞系統(tǒng)內(nèi)各個區(qū)間的壓力差，由于分選區(qū)內(nèi)負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、細灰鎖氣器位置，應(yīng)做好漏點檢查。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，然后通過調(diào)整進風(fēng)系統(tǒng)、分級機、給料機頻率，同時采用分級機和旋風(fēng)分離器相結(jié)合的方式，實現(xiàn)對粉煤灰分選細度的控制。

6 結(jié)語

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