CN103863825A - 一种电石烟气粉灰输送装置及其输送方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电石烟气粉灰输送装置及其输送方法，所述输送装置包括螺旋输送机及依次相连的调浆罐、灰浆统一收集池、浓密机、清水收集池，所述螺旋输送机与调浆罐相连，调浆罐的下部通过渣浆输送泵A与灰浆统一收集池相连，灰浆统一收集池通过渣浆输送泵B与浓密机的下部相连，浓密机的上部通过回水泵与清水收集池相连，清水收集池的下部通过补水泵与调浆罐相连；所述输送方法步骤包括粉灰收集及混合、灰浆输送及上清液处理。通过本发明能有效弥补传统的电石烟气粉灰输送方式所存在的不足，避免了粉灰二次污染引起环保事故，克服了因粉灰粘附产生粉灰堵塞而影响电石连续生产的隐患，同时使用渣浆泵输送可降低对粉灰输送的能耗。
Description
技术领域
本发明属于电石生产技术领域，具体是涉及一种电石烟气粉灰输送装置及其输送方法。
背景技术
当前电石生产，均采用密闭电石炉设备进行生产，电石炉尾气中含有大量粉尘，粉尘高温且含焦油，粒径＜85um，主要成分为CaO与MgO，在罐体中容易造成粉灰板结，不易长期存储。一直以来电石烟气粉灰输送都是电石行业难题，目前，在电石生产行业内通常采用车辆输送、机械输送或气力输送方式对电石烟气粉灰进行输送，采用这些输送方式对于电石装置区内二次污染严重，且运行成本比一次性投资较高。同时在电石生产过程中，粉灰飘散至农田中会造成较大的经济损失，因此粉灰处理的环保性与稳定性成为目前主要考虑的因素。
随着电石生产技术的不断发展，电石装置生产规模逐步扩大，作为关键装置的电石炉日趋大型化，从而使生产电石过程中附带电石尾气增多，从尾气中收集下来的粉灰量也不断增加。因此采用车辆输送与皮带输送方式的一次性投资与运行成本也随之增加，而且会使电石生产现场非常脏乱，造成环保事故，故电石装置生产环保是首要考虑的问题，因此如何对电石生产中烟气粉灰进行合理输送显得尤为重要。
目前，在电石生产过程中，为了降低电石烟气粉灰对电石装置的环境影响，烟气粉灰输送主要采用管链机输送或气力输送与车辆输送相结合的方式。烟气粉灰经除尘器收集后由粉灰仓进入管链机、仓泵或泄入车辆中，以这三种方式对粉灰进行输送虽然能降低电石烟气粉灰对环境的影响，但是在电石烟气粉灰污染与连续输送问题上仍存在较大隐患，难以保证输送的密封性与连续性。
综上所述，现有技术中电石烟气粉灰输送方式在输送过程中主要存在如下不足：
（1）采用管链机输送距离有限，当输送距离较远时，需设多个管链机进行连接，运行成本与投资成本较高；
（2）电石烟气粉灰高温易燃，必须采用氮气输送，气力输送一次性投资与运行成本偏高，且因粉灰中含焦油，在输送过程中容易产生堵管等现象，不经济且为工作增加负担，造成输送装置运行不稳定，影响电石系统的正常生产运行；
（3）采用车辆运输二次扬尘严重，频发环保事故，会给生产带来许多负面影响，对生产经营造成不可估量的损失。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种电石烟气粉灰输送装置及其输送方法。
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
本发明所述的一种电石烟气粉灰输送装置，包括螺旋输送机及依次相连的调浆罐、灰浆统一收集池、浓密机、清水收集池，所述螺旋输送机与调浆罐相连，调浆罐的下部通过渣浆输送泵A与灰浆统一收集池相连，灰浆统一收集池通过渣浆输送泵B与浓密机的下部相连，浓密机的上部通过回水泵与清水收集池相连，清水收集池的下部通过补水泵与调浆罐相连。
所述调浆罐设置有搅拌桨A。
所述调浆罐的上部设置有水封。
所述灰浆统一收集池内设置有搅拌桨B。
所述浓密机中设置有搅拌桨C。
作为本发明的另一目的，还是提供了一种电石烟气粉灰输送方法，主要包括如下方法步骤：
（1）粉灰收集及混合：电石炉烟气中的粉灰经收集后由螺旋输送机送至调浆罐中，粉灰与水按比例混合后在调浆罐中采用螺旋桨搅拌的形式进行调浆；
（2）灰浆收集：当各个点所产生的粉灰与水按比例充分混合成灰浆后，调配好的灰浆由渣浆输送泵A送至灰浆统一收集池中，灰浆统一收集池收集来自每台电石炉调配的灰浆，并通过设置于灰浆统一收集池内的搅拌桨B搅拌混合；
（3）灰浆输送：如步骤（2）所述的灰浆统一收集池收集的灰浆到一个小时产生的总量时，通过渣浆输送泵B将灰浆送至浓密机，并通过设置于浓密机的搅拌桨调节搅拌速率，使灰浆在浓密机中自然缓慢沉降，浓浆处于浓密机下部，上部为上清液；
（4）将步骤（3）中从浓密机中分离出来的上清液由回水泵送至清水收集池内，在清水收集池内经过沉降处理后，再由补水泵送至每台电石炉旁的调浆罐中进行反复调浆。
所述步骤（1）中粉灰与水按照1:2的比例混合。
本发明的有益效果是：
采用本发明所述的电石烟气粉灰输送装置，与现有技术相比，具有如下显著效果：
（1）本发明可利用电石生产装置区域内产生的大量排水（如风机轴承冷却水、需置换的循环水、脱盐水、乙炔发生洗涤水、尾气处理洗涤水等）提供基本水量保障，并不需要消耗干净的工业水，同时也为电石装置区内的污水进行有效处理。
（2）由于本发明中的灰浆输送采用全管道密封输送，彻底解决电石烟气粉灰在输送过程中造成二次污染的问题；烟气粉灰具有粒径小团聚性强，含有焦油易粘附等特点，粉灰经过与水混合后，彻底解决由粉灰自身特性所带来的板结、堵管等影响电石连续性生产等问题。灰浆中并未含有特殊物质，对管道无特别腐蚀情况，对于管道材质无特殊要求，管道造价较各种机械输送设备便宜。
（3）采用本发明，粉灰调浆输送环节操作调节简便,调浆环节中进灰加水搅拌、输送环节输送、浓密装置搅拌下料均可与DCS中央控制系统相接，从而在控制室里可以监控调节，可减少人员设置。
（4）采用本发明，输送环节中渣浆泵采用普通的泥浆输送泵，每台电石炉的调浆罐需设置一条输送线路送至统一的灰浆收集池，再由浓密装置设置一条输送线路送至接收方，渣浆泵的能耗较低。
附图说明
图1为本发明所述输送装置结构示意图；
图2为本发明所述输送方法流程图。
图中：1-螺旋输送机，2-水封，3-调浆罐，4-搅拌桨A，5-渣浆输送泵A，6-灰浆统一收集池，7-搅拌桨B，8-渣浆输送泵B，9-浓密机，10-搅拌桨C，11-回水泵，12-清水收集池，13-补水泵，14-渣浆输送泵C,15-接收方。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示，本发明所述的一种电石烟气粉灰输送装置，包括螺旋输送机1及依次相连的调浆罐3、灰浆统一收集池6、浓密机9、清水收集池12，所述螺旋输送机1与调浆罐3相连，调浆罐3的下部通过渣浆输送泵A5与灰浆统一收集池6相连，灰浆统一收集池6通过渣浆输送泵B8与浓密机9的下部相连，浓密机9的上部通过回水泵11与清水收集池12相连，清水收集池12的下部通过补水泵13与调浆罐3相连。采用本技术方案，调浆罐3、灰浆统一收集池6、浓密机9及清水收集池12通过各级泵依次连接组成一个闭合回路，浓密机9中分离的上清液由回水泵11送至清水收集池12内，可经过短时间的沉降过后再由补水泵13送至各个电石炉旁的调浆罐3中，起到循环利用，具有节约成本的功效。
所述调浆罐3设置有搅拌桨A4。
所述调浆罐3的上部设置有水封2。这样可以防止在搅拌过程中粉灰外泄，造成环境污染。
所述灰浆统一收集池6内设置有搅拌桨B7。这样可以防止灰浆在灰浆统一收集池6中沉降凝固，造成输送困难。
所述浓密机9中设置有搅拌桨C10。以便调节搅拌速率使灰浆不至于凝固，且能分离出一部分清水，降低浓浆中含水量，起到节约成本的功效。
如图1、图2所示，本发明所述的一种电石烟气粉灰输送方法，主要包括如下方法步骤：
（1）粉灰收集及混合：电石炉烟气中的粉灰经收集后由螺旋输送机1送至调浆罐3中，粉灰与水按比例混合后在调浆罐3中采用螺旋桨搅拌的形式进行调浆；
（2）灰浆收集：当各个点所产生的粉灰与水按比例充分混合成灰浆后，调配好的灰浆由渣浆输送泵A5送至灰浆统一收集池6中，灰浆统一收集池6收集来自每台电石炉调配的灰浆，并通过设置于灰浆统一收集池6内的搅拌桨B7搅拌混合；防止灰浆在灰浆统一收集池6中沉降凝固，保证灰浆的流通性，避免造成输送困难。
（3）灰浆输送：如步骤（2）所述的灰浆统一收集池6收集的灰浆到一个小时产生的总量时，通过渣浆输送泵B8将灰浆送至浓密机9，并通过设置于浓密机9的搅拌桨10调节搅拌速率，使灰浆在浓密机9中自然缓慢沉降，浓浆处于浓密机9下部，上部为上清液。下部浓浆由渣浆输送泵C14送至接收方15。由于电石炉气粉灰含有焦油，长时间放置会使粉灰板结，所以每个小时就需要进行调浆输送。
（4）将步骤（3）中从浓密机9中分离出来的上清液由回水泵11送至清水收集池12内，在清水收集池12内经过沉降处理后，再由补水泵13送至每台电石炉旁的调浆罐3中进行反复调浆。起到循环利用，节能降耗的作用，大大节约成本。
所述步骤（1）中粉灰与水按照1:2的比例混合。经过长期实验，粉灰与水的比例按1:2的渣浆具备基本的流通性。
根据净浆流动度实验测定出三组电石炉气灰浆流动度如下表所示：
由上表可以看出，当灰浆浓度为25%时灰浆具备较强流动性；灰浆浓度为浓度为33.3%时灰浆具备基本流动性；浓度为50%时灰浆基本不具备流动性，考虑到节能降耗，设置灰浆浓度为33.3%，减少水量消耗。即当粉灰与水按照1:2的比例混合既能满足较好的流动性，又能达到减少水量的目的，具有较好的经济效益。
所述步骤（1）中调浆罐3中的工业水主要来源于电石装置区内的污水收集池，并设置有工业水补水管线，保证调浆的连续性且为电石装置区解决污水处理等环保问题。
采用本发明所述的电石烟气粉灰输送装置及其输送方法，能有效弥补传统的电石烟气粉灰输送方式所存在的不足，避免了粉灰二次污染引起环保事故，克服了因粉灰粘附产生粉灰堵塞而影响电石连续生产的隐患，同时使用渣浆泵输送可降低对粉灰输送的能耗。下面结合实施例对采用渣浆泵输送和传统输送方式的能耗进行对照说明。
例如：电石炉气粉灰量为703.1kg/h，密度为600kg/m3。由8台电石炉经过调浆后收集到灰浆统一收集池内，灰浆统一收集池与电石炉的距离约为60m，调浆罐中设置搅拌桨电机为0.75kw。根据泵的电机选型公式计算得出每条输送线中使用的渣浆泵电机选型为1.1kw；
统一收集后的灰浆通过渣浆泵送至1100m外浓密装置，统一收集池与浓密装置内设置搅拌桨电机为11kw。根据泵的电机选型公式计算得出输送线路使用的渣浆泵电机选型为160kw；
渣浆经过浓密后50%浓度具备较低流通性，浓密上清液通过水泵输送至约为1000m外的清水收集池内，回水量为937.5kg，根据泵的电机选型公式计算得出水泵电机为5.5kw；
清水收集池内的清水经过沉淀，分别输送至8台电石炉调浆罐处作为反复调浆水，清水收集池距调浆罐约为200m，计算得出8台水泵电机配备为0.55kw。
经过统计，渣浆泵输送耗电功率：
1.1*8＋160＋11*2＋5.5＋0.55*8=200.7kw。
下面根据上述得出的渣浆泵输送电功率，结合实施例对采用渣浆泵输送和传统输送方式的能耗进行对照说明。
实施例1：年产75万吨的电石装置，产生电石烟气粉灰量为45000t，通过管链机输送至热电装置需设置1200m长管链输送机。设置一台管链机为40m有效输送距离，输送能力为40m3/h，配置电机为11kw（由于粉灰具有粘附性，动力需要增大），年运行时间为8000小时。则管链机输送需消耗的电能为：
1200/40*11*8000=264(wkw.h)
由上得知，渣浆泵输送需消耗电能为：200.7*8000=160.56(wkw.h)
264-160.56=103.44（wkw.h）
由此可见，采用渣浆泵输送与采用管链机输送相比，每年可节省103.44万千瓦时电能；
实施例2：车辆输送一次性装载12t粉灰，百公里油耗为15升，需设置2台车，每台车一天运输6次。电石装置区与热电装置区为1200m距离，柴油价格为8.06元/L，电费设置为0.55元/kwh，年运行时间为330天。则车辆输送需消耗的电能为：
1200*2*12/1000*15*8.06/0.55*330=209（wkw.h）
已知渣浆泵输送需要消耗电能为：197.6*8000=160.56(wkw.h)
209-160.56=48.44（wkw.h）
由此可见，采用渣浆泵输送与采用车辆输送相比，每年可节省48.44万千瓦时电能。
实施例3：采用8台电石炉粉灰统一输送至热电装置，需设置8台仓泵进行串联，距离为1200m，需设中间仓进行中转，每台仓泵每小时输送粉灰为702kg。粉灰高温易燃使用氮气输送，输送物料总氮气消耗量为13m3/min，氮气价格为0.55元/m3，电费为0.55元/kwh，年运行为8000小时。则采用仓泵串联输送需消耗的电能为：
13*60*8000*0.55/0.55=624（wkw.h）
已知渣浆泵输送需要消耗电能为：197.6*8000=160.56(wkw.h)
624-160.56=463.44（wkw.h）
由此可见，采用渣浆泵输送与采用仓泵串联输送相比，每年可节省463.44万千瓦时电能。
Claims (7)
1.一种电石烟气粉灰输送装置，包括螺旋输送机（1）及依次相连的调浆罐（3）、灰浆统一收集池（6）、浓密机（9）、清水收集池（12），其特征在于：所述螺旋输送机（1）与调浆罐（3）相连，调浆罐（3）的下部通过渣浆输送泵A（5）与灰浆统一收集池（6）相连，灰浆统一收集池（6）通过渣浆输送泵B（8）与浓密机（9）的下部相连，浓密机（9）的上部通过回水泵（11）与清水收集池（12）相连，清水收集池（12）的下部通过补水泵（13）与调浆罐（3）相连。
2.根据权利要求1所述的一种电石烟气粉灰输送装置，其特征在于：所述调浆罐（3）设置有搅拌桨A（4）。
3.根据权利要求1所述的一种电石烟气粉灰输送装置，其特征在于：所述调浆罐（3）的上部设置有水封（2）。
4.根据权利要求1所述的一种电石烟气粉灰输送装置，其特征在于：所述灰浆统一收集池（6）内设置有搅拌桨B（7）。
5.根据权利要求1所述的一种电石烟气粉灰输送装置，其特征在于：所述浓密机（9）中设置有搅拌桨C（10）。
6.一种电石烟气粉灰输送装置及其输送方法，其特征在于：主要包括如下方法步骤：
（1）粉灰收集及混合：电石炉烟气中的粉灰经收集后由螺旋输送机（1）送至调浆罐（3）中，粉灰与水按比例混合后在调浆罐（3）中采用螺旋桨搅拌的形式进行调浆；
（2）灰浆收集：当各个点所产生的粉灰与水按比例充分混合成灰浆后，调配好的灰浆由渣浆输送泵A（5）送至灰浆统一收集池（6）中，灰浆统一收集池（6）收集来自每台电石炉调配的灰浆，并通过设置于灰浆统一收集池（6）内的搅拌桨B（7）搅拌混合；
（3）灰浆输送：如步骤（2）所述的灰浆统一收集池（6）收集的灰浆到一个小时产生的总量时，通过渣浆输送泵B（8）将灰浆送至浓密机（9），并通过设置于浓密机（9）的搅拌桨（10）调节搅拌速率，使灰浆在浓密机（9）中自然缓慢沉降，浓浆处于浓密机（9）下部，上部为上清液；
（4）上清液处理：将步骤（3）中从浓密机（9）中分离出来的上清液由回水泵（11）送至清水收集池（12）内，在清水收集池（12）内经过沉降处理后，再由补水泵（13）送至每台电石炉旁的调浆罐（3）中进行反复调浆。
7.根据权利要求6所述的一种电石烟气粉灰输送装置及其输送方法，其特征在于：所述步骤（1）中粉灰与水按照1:2的比例混合。
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