目前,國內對煤泥的熱能幹燥脫水,基本采用直接或間接換熱方式幹燥技術,較突出的是轉筒式幹燥烘幹機和帶式碎幹機。這兩種幹燥烘幹機比(bi)較(jiao)傳(chuan)統(tong),從(cong)上(shang)世(shi)紀(ji)五(wu)十(shi)年(nian)代(dai)就(jiu)開(kai)始(shi)使(shi)用(yong),隨(sui)著(zhe)技(ji)術(shu)的(de)不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)和(he)進(jin)步(bu),這(zhe)兩(liang)種(zhong)幹(gan)燥(zao)烘(hong)幹(gan)機(ji)也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)改(gai)進(jin),發(fa)揮(hui)了(le)它(ta)的(de)應(ying)有(you)作(zuo)用(yong)。但(dan)是(shi),由(you)於(yu)它(ta)們(men)的(de)傳(chuan)統(tong)換(huan)熱(re)方(fang)式(shi)決(jue)定(ding),始(shi)終(zhong)表(biao)現(xian)為(wei)幹(gan)燥(zao)效(xiao)率(lv)低(di)、耗能大、溫度高低不穩定、熱損耗高、實際產量低;同時幹燥烘幹機體積龐大,係統占地麵積大。因此,上述兩種幹燥烘幹機對煤泥幹燥在技術和效率上尚存在沒有突破的局限性。
1、煤泥幹燥係統建設的技術背景
大平煤礦洗煤廠入洗能力為225萬噸/年,年產煤泥約12萬噸。洗煤廠目前采用帶式壓濾機對煤泥進行脫水,實現了“煤泥水閉路循環”,達到零排放的環保要求。但是脫水回收的煤泥濾餅水份高、粘度大,給儲存、yunshuhejishiyouxiaoliyongdengdailailezhuduokunnan。muqian,meitiantuoshuimeinibinglutianduifang,yushuiliushi,yufengfeiyang,bujindailaihuanjingwuran,yezaochengleziyuanlangfei,tongshi,duifangchangdiyouxian,yanzhongdezhiyueleximeishengchan。yincijishiyouxiaodijiejuemeinilvbingquxiangwenti,baozhengximeichangzhengchangshengchan,yishipozaimeijie。
anzhaojianshejieyuexingshehuihedalifazhanxunhuanjingjizhanlve,gaohaomeitanjingshenjiagong,yanchangmeitanchanyelian,tigaoziyuanxingchanpindefujiazhi,gaohaoduimeinidezongheliyongdezongtiyaoqiu。ximeichangtichulemeiniganzaoxitongshejifangan,gaifanganzongtishejisixiangshitongguorenengganzaodefangshi,jiangxianyoudemeinibingposuichengxiaoyu15mm的顆粒狀,水分降低至15%左右,使之變成商品煤,達到提升為優良資源,提升價值,實現洗煤廠煤泥處理的二次飛躍一不僅實現了洗煤水零排放的“閉路循環”,同時又實現了尾煤全部回收作為優良資源的再利用,富通新能源生產銷售顆粒機、木屑顆粒機、木屑烘幹機等生物質燃料成型木屑烘幹等機械設備。
2、煤泥幹燥係統設計
2.1項目建設的工藝方案
該係統工藝流程如圖1所suo示shi,由you燃ran燒shao爐lu提ti供gong熱re風feng,熱re風feng在zai引yin風feng機ji提ti供gong的de負fu壓ya作zuo用yong下xia與yu濕shi煤mei泥ni同tong時shi進jin入ru幹gan燥zao烘hong幹gan機ji,經jing熱re交jiao換huan後hou濕shi煤mei泥ni失shi去qu水shui分fen成cheng為wei幹gan燥zao產chan品pin,幹gan燥zao後hou,顆ke粒li較jiao小xiao的de由you旋xuan風feng收shou料liao器qi收shou集ji,顆ke粒li較jiao大da的de由you刮gua板ban運yun輸shu機ji排pai出chu,尾wei氣qi經jing過guo尾wei氣qi處chu理li裝zhuang置zhi處chu理li後hou排pai放fang。
jiangdaishiyalvtuoshuihoudemeinilvbingjingzhuanzaiguabanjisongzhimeiniruliaohuanchongcangnei,huanchongcangzhongdemeinitongguocangxiadeluoxuanshusongjijunyunwendingdigeiruganzaohongganjiruliaokou,ganzaohoudewuliaofenbietongguoganzaohongganjixiabudebifengpailiaoqihexuanfengshouliaoqipaichu,zaijingguoganhouchanpinyunshuguabanzhuruzhuangchecangzhucun。ranliaomeiyou603#皮pi帶dai運yun輸shu線xian直zhi接jie分fen流liu經jing溜liu槽cao注zhu入ru燃ran煤mei緩huan衝chong倉cang,通tong過guo爐lu前qian給gei煤mei裝zhuang置zhi自zi動dong添tian加jia至zhi熱re風feng爐lu,燃ran燒shao用yong風feng由you鼓gu風feng機ji提ti供gong。灰hui渣zha由you排pai渣zha機ji注zhu入ru灰hui渣zha倉cang裝zhuang車che外wai運yun。高gao溫wen熱re風feng在zai引yin風feng機ji產chan生sheng的de負fu壓ya作zuo用yong下xia,由you熱re風feng爐lu經jing主zhu風feng管guan進jin入ru幹gan燥zao烘hong幹gan機ji,在zai幹gan燥zao烘hong幹gan機ji內nei與yu煤mei泥ni實shi現xian充chong分fen的de質zhi熱re交jiao換huan後hou,經jing旋xuan風feng收shou料liao器qi完wan成cheng氣qi固gu分fen離li後hou再zai經jing過guo尾wei氣qi淨jing化hua係xi統tong淨jing化hua達da標biao後hou排pai至zhi大da氣qi。尾wei氣qi淨jing化hua采cai用yong濕shi法fa除chu塵chen,除chu塵chen用yong水shui來lai自zi洗xi煤mei循xun環huan水shui係xi統tong,攜xie塵chen汙wu水shui返fan回hui洗xi煤mei濃nong縮suo係xi統tong。因yin幹gan燥zao係xi統tong故gu障zhang不bu能neng及ji時shi處chu理li的de煤mei泥ni暫zan時shi注zhu入ru煤mei泥ni貯zhu存cun倉cang。
2.2煤泥幹燥設備的選擇
拋(pao)棄(qi)傳(chuan)統(tong)轉(zhuan)筒(tong)式(shi)等(deng)傳(chuan)統(tong)幹(gan)燥(zao)烘(hong)幹(gan)機(ji)采(cai)用(yong)旋(xuan)翼(yi)式(shi)幹(gan)燥(zao)烘(hong)幹(gan)機(ji),該(gai)幹(gan)燥(zao)烘(hong)幹(gan)機(ji)采(cai)用(yong)三(san)圓(yuan)結(jie)構(gou),通(tong)過(guo)旋(xuan)翼(yi)的(de)機(ji)械(xie)運(yun)動(dong)強(qiang)製(zhi)彌(mi)散(san)濕(shi)泥(ni),使(shi)其(qi)在(zai)不(bu)同(tong)幹(gan)燥(zao)腔(qiang)內(nei)呈(cheng)流(liu)態(tai)化(hua)懸(xuan)浮(fu)狀(zhuang),從(cong)而(er)與(yu)熱(re)風(feng)充(chong)分(fen)接(jie)觸(chu),強(qiang)化(hua)濕(shi)泥(ni)與(yu)熱(re)風(feng)的(de)傳(chuan)熱(re)傳(chuan)質(zhi)效(xiao)果(guo)。幹(gan)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)旋(xuan)翼(yi)對(dui)汙(wu)泥(ni)起(qi)破(po)碎(sui)作(zuo)用(yong),取(qu)消(xiao)了(le)傳(chuan)統(tong)汙(wu)泥(ni)幹(gan)燥(zao)烘(hong)幹(gan)機(ji)幹(gan)燥(zao)後(hou)的(de)汙(wu)泥(ni)二(er)次(ci)破(po)碎(sui)環(huan)節(jie)。煤(mei)泥(ni)在(zai)幹(gan)燥(zao)烘(hong)幹(gan)機(ji)內(nei)停(ting)留(liu)時(shi)間(jian)短(duan),熱(re)交(jiao)換(huan)效(xiao)率(lv)高(gao),處(chu)理(li)量(liang)大(da),幹(gan)燥(zao)成(cheng)本(ben)低(di),體(ti)積(ji)僅(jin)為(wei)滾(gun)筒(tong)幹(gan)燥(zao)烘(hong)幹(gan)機(ji)的(de)1/2,它(ta)是(shi)係(xi)統(tong)中(zhong)最(zui)為(wei)關(guan)鍵(jian)的(de)設(she)備(bei)。煤(mei)泥(ni)由(you)幹(gan)燥(zao)烘(hong)幹(gan)機(ji)一(yi)端(duan)底(di)部(bu)進(jin)料(liao),在(zai)旋(xuan)翼(yi)作(zuo)用(yong)下(xia)向(xiang)上(shang)拋(pao)擲(zhi),熱(re)風(feng)由(you)煤(mei)泥(ni)進(jin)料(liao)同(tong)端(duan)上(shang)方(fang)進(jin)入(ru)幹(gan)燥(zao)烘(hong)幹(gan)機(ji),與(yu)被(bei)拋(pao)擲(zhi)的(de)物(wu)料(liao)直(zhi)接(jie)接(jie)觸(chu),物(wu)料(liao)在(zai)旋(xuan)翼(yi)和(he)熱(re)風(feng)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)向(xiang)前(qian)運(yun)動(dong),實(shi)現(xian)質(zhi)熱(re)交(jiao)換(huan)。幹(gan)燥(zao)烘(hong)幹(gan)機(ji)內(nei)部(bu)分(fen)為(wei)三(san)個(ge)工(gong)作(zuo)腔(qiang)。在(zai)第(di)一(yi)個(ge)腔(qiang)內(nei),汙(wu)泥(ni)與(yu)高(gao)溫(wen)熱(re)風(feng)直(zhi)接(jie)接(jie)觸(chu)並(bing)迅(xun)速(su)升(sheng)溫(wen)至(zhi)濕(shi)球(qiu)溫(wen)度(du),一(yi)般(ban)汙(wu)泥(ni)溫(wen)度(du)在(zai)450C~ 50C,屬(shu)於(yu)升(sheng)溫(wen)幹(gan)燥(zao)段(duan)在(zai)第(di)二(er)個(ge)腔(qiang)內(nei),大(da)量(liang)的(de)水(shui)分(fen)被(bei)蒸(zheng)發(fa),此(ci)時(shi)屬(shu)於(yu)恒(heng)速(su)幹(gan)燥(zao)段(duan),為(wei)主(zhu)要(yao)幹(gan)燥(zao)段(duan)。最(zui)後(hou)進(jin)入(ru)第(di)三(san)幹(gan)燥(zao)腔(qiang)內(nei),此(ci)時(shi)汙(wu)泥(ni)的(de)水(shui)分(fen)蒸(zheng)發(fa)速(su)度(du)降(jiang)低(di),汙(wu)泥(ni)溫(wen)度(du)開(kai)始(shi)逐(zhu)漸(jian)上(shang)升(sheng),屬(shu)於(yu)降(jiang)速(su)幹(gan)燥(zao)段(duan)。煤(mei)泥(ni)溫(wen)度(du)不(bu)超(chao)過(guo)90℃,含水降至15%,完成汙泥幹燥,其熱能原理如圖2所示。
在幹燥設備中,熱量作用與物料的方式有三種:a對流過程,b傳導過程,c輻射過程。
在煤泥幹燥係統中主要采用熱風接觸式即對流幹燥方式進行,它是一個傳質傳熱的綜合過程。對流幹燥的傳熱速率主要與體積給熱係數、幹燥烘幹機容積、熱風溫度、物料溫度等有關。
旋翼式幹燥烘幹機的主要工藝特點:
①設備結構緊湊,占地麵積小,體積是同規格傳統設備的1/2,一次性投資少。
②采(cai)用(yong)三(san)園(yuan)結(jie)構(gou),通(tong)過(guo)旋(xuan)翼(yi)的(de)機(ji)械(xie)運(yun)動(dong)強(qiang)製(zhi)彌(mi)散(san)濕(shi)泥(ni),使(shi)其(qi)在(zai)不(bu)同(tong)幹(gan)燥(zao)腔(qiang)內(nei)呈(cheng)流(liu)態(tai)化(hua)懸(xuan)浮(fu)狀(zhuang),從(cong)而(er)與(yu)熱(re)風(feng)充(chong)分(fen)接(jie)觸(chu),強(qiang)化(hua)濕(shi)泥(ni)與(yu)熱(re)風(feng)的(de)傳(chuan)熱(re)傳(chuan)質(zhi)效(xiao)果(guo)。物(wu)料(liao)在(zai)幹(gan)燥(zao)腔(qiang)內(nei)以(yi)顆(ke)粒(li)狀(zhuang)充(chong)分(fen)彌(mi)散(san),與(yu)幹(gan)燥(zao)介(jie)質(zhi)充(chong)分(fen)接(jie)觸(chu)從(cong)而(er)實(shi)現(xian)質(zhi)熱(re)交(jiao)換(huan)。質(zhi)熱(re)交(jiao)換(huan)速(su)度(du)快(kuai),效(xiao)率(lv)高(gao),產(chan)量(liang)大(da),是(shi)傳(chuan)統(tong)同(tong)規(gui)格(ge)設(she)備(bei)的(de)二(er)倍(bei)以(yi)上(shang)。
③物料幹燥過程中表麵更新頻率高,質熱交換充分,能耗低。蒸發1噸水消耗熱量90~100萬大卡,僅為傳統同規格設備的50%左右。
④係統控製自動化程度高,安全可靠。
⑤可采用多種形式熱源對汙泥進行幹燥。
⑥由you該gai幹gan燥zao烘hong幹gan機ji的de工gong作zuo原yuan理li決jue定ding,在zai對dui幹gan燥zao過guo程cheng,具ju有you自zi動dong將jiang汙wu泥ni膠jiao團tuan性xing破po碎sui功gong能neng,克ke服fu了le汙wu泥ni幹gan化hua過guo程cheng中zhong自zi然ran流liu動dong不bu破po碎sui的de弊bi端duan。幹gan燥zao後hou的de產chan品pin呈cheng<13mm顆粒狀。
3、煤泥幹燥係統的應用
3.1煤泥幹燥係統應用過程解決的問題
2009年12月進入投料調試階段,期間也出現了一些問題,具體如下:
①除渣刮板運輸機頭輪軸因質量問題斷2次,重行設計頭輪,將軸直徑由60mm加粗到80mm,解決了該問題。
②因幹燥烘幹機內部進入刮板運輸機的鏈環連接螺栓,造成幹燥烘幹機悶車3次,將煤泥濾餅進入幹燥烘幹機前的所有工序均加強了去鐵化管理,對刮板運輸機的聯接螺栓形成了班檢製度。
③引風機變頻器額定功率不足,通過協調將額定功率為200kw的變頻器更換為額定功率為250kw的變頻器。
④爐排變頻器與現場不匹配,進行了更換。
3.2煤泥幹燥係統達到的技術標準
通過努力這些問題都得到了很好的解決,2010年2月該係統進入正常運行階段,並且體現出良好的效益,2010年該係統達到了較高的技術標準,對照表如表1所示。
3.3煤泥幹燥係統創造的經濟效益和社會效益
該套係統201 0年幹燥濕煤泥8.3萬噸,生產幹煤泥粉5.83萬噸;年產值達到1903萬元,年創造經濟效益615萬元,噸尾礦煤泥利潤為74.09元。年蒸發水量2.47萬噸,年小時平均蒸發水量7.82噸(年運行3163小時);年燃料煤(洗粒煤:發熱量5000卡/克)用量為3000噸,年小時平均消耗燃料煤0.95噸,熱能消耗小於80萬卡/噸水,僅為兄弟單位所使用的滾筒式幹燥烘幹機的50%。該係統的入料水分適應範圍寬(27% -45%),產品水分可控性較強(15%-20%)。實踐證明該係統具有小時蒸發水量大、小時消耗燃煤低、熱效率高等優點。
gaixiangmudadaoletigaomeinichanpinshoujiazengjiaxiaoshoushouru,jiaoshaoziyuanlangfei,xiaochumeiniduihuanjingwurandemude,shixianleshejimubiao,dadaolewochangdegexiangyaoqiu。
4、結論性見解
該係統自成功進行了工業性試驗後,近2年的連續穩定運行了表明該幹燥係統具備幹燥水分含量高、zhandudahegaochishuixingdeshizhanmeiniwuliaodenengli。shizhandemeinijingguoganzaohuishouchulihouzuoweimeitanchanpinxiaowangdianchang,yanchanglemeitanxixuanjiagongdechanyelian,weidapingkuangchuanghuolekexidejingjixiaoyi,tongshiyechedijiejueledapingkuangzhiqianmeinizhandiduifangzaochengde“風天揚塵,雨天流泥”的環境汙染問題。總之該煤泥幹燥係統在大平煤礦的設計與應用取得了圓滿成功。



