CN106429527A - 一种灰库卸料抑尘一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灰库卸料抑尘一体化系统，它包括搅拌机、除尘器、动力装置、可伸缩式吸尘装置和伸缩驱动装置，微雾喷淋装置以及控制系统。在搅拌机卸料口设置卸料可伸缩吸尘装置，通过吸尘管连接除尘器，由安装在除尘器上的负压风机提供动力，保障抑尘需要的负压环境；被除尘器收集的粉尘和水蒸气，通过回料管改性后，重新送入卸料装置；卸料自动伸缩吸尘装置周边还设置了微雾喷淋装置。确保了该灰库一体化抑尘装置的卸料效果，将保证卸料装车过程满足环境指标要求，实现达标排放。本发明的灰库一体化抑尘系统，提出一种针对含水分粉尘颗粒的控制方法，根据粉尘颗粒的特性、卸料量，以及卸料头与料层的高差，最终形成了比较完善的粉尘控制体系。

Description

一种灰库卸料抑尘一体化系统

技术领域

本发明涉及一种灰库卸料抑尘一体化系统。

背景技术

每座灰库下设置有卸料口，而常规搅拌机卸料会产生如下问题：

(1)搅拌机卸料装车的时间均较短，一般装满一车灰的时间在5min以内，加湿搅拌从卸料开始到结束，其卸料量不是一个恒定值，加水喷淋其水量也应是变化的，但由于控制时间段，一般无法做到加水量精准对应的变化，尤其是开始和结束时间短的灰水匹配调节不容易控制好，从而容易引起装车时物料搅拌效果不好，粉尘飞扬；

(2)灰库底部装有流化系统以避免灰库底部板结，而灰从灰库卸出时往往将部分流化气带出，导致粉尘飞扬；

(3)搅拌机处理的物料是由除尘器出来的飞灰，通常有几十度的温度，如果是干渣仓卸料底渣，温度可达150℃。搅拌过程中，灰与水接触时会产生一定量的水蒸气溢出(带细小粉尘粒子)，造成灰库区域一定量的污染；

(4)搅拌机卸料点是固定点，而通常拌湿灰由敞开式车厢的自卸汽车转运，因此卸灰高度就很高，装车过程中不可避免的造成扬尘现象。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够有效控制灰库卸料过程中的扬尘现象的灰库一体化抑尘装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种灰库卸料抑尘一体化系统，该系统主要针对于灰库或干式料仓加湿卸料，采用敞车装料这一过程的抑尘系统，它包括搅拌机、除尘器、动力装置、可伸缩式吸尘装置、伸缩驱动装置、微雾喷淋装置以及控制系统；

在搅拌机卸料口设置卸料自动伸缩吸尘装置，该装置通过吸尘管连接除尘器，由安装在除尘器上的负压风机(负压风机的动力可调，实现无级调速)提供动力，保障抑尘需要的负压环境；被除尘器收集的粉尘和水蒸气，通过回料管(装有喷淋装置)改性后，重新送入卸料装置，回料管上装有喷淋装置；此外，可伸缩吸尘装置周边还设置了微雾喷淋装置产生微雾水帘，以确保在卸料初期风机压力尚未足够时，以及双轴搅拌机的启动初期和结束时产生的水、灰搅拌不均产生大量扬尘时，将扬尘控制在车厢范围内；

所述的控制系统连接伸缩驱动装置、负压风机和微雾喷淋装置，通过合理调节卸料头与料层的高差—负压风机转速，以及微雾喷淋装置三者合理匹配和控制，确保了该抑尘系统的卸料效果，达到既不出现粉尘颗粒超吸、又不出现欠吸现象，将保证卸料装车过程满足环境指标要求，实现达标排放。

作为优选方式，所述的可伸缩式吸尘装置包括柔性伸缩节和柔性伸缩节上设置的固定装置。

作为优选方式，所述的柔性伸缩节制成圆筒状，柔性伸缩节由防粘材料制成，固定装置数量为若干个，若干个固定装置间隔设置在柔性伸缩节圆筒上，固定装置上安装有吊耳。

作为优选方式，所述的伸缩驱动装置包括卷扬机、导轨和与卷扬机连接的吊索，卷扬机上设置的吊索通过导轨连接可伸缩式吸尘装置，以控制可伸缩式吸尘装置的伸缩高度。

作为优选方式，所述的伸缩驱动装置还包括控制器和用于检测料堆高度的检测装置，所述的控制器分别与检测装置和卷扬机相连。

作为优选方式，所述的检测装置为非接触性探测方式(如雷达波探测器等距离传感器)或者接触性探测方式(如接触后通过压力变化感应信号传出，如压力感应器)。

作为优选方式，回料管上设置有插板阀。

作为优选方式，所述的可伸缩式吸尘装置的端部设置有吸尘罩；所述的搅拌机为双轴搅拌机；灰库通过落料管与搅拌机连接，落料管上设置有电动卸料阀，所述的除尘器采用分体式结构，从而有利于检修和更换布袋。

作为优选方式，所述控制系统设置手动和自动2种控制模式，实现即可手动现场控制，也可自动控制，两种控制模式均可实现给料-抑尘的联动，实现自动启停；现场运行调试时，根据物料特性和现场运行情况，进行如下调节：

a)调节卸料头与料堆的高差；

b)调节吸尘风机的转速；

c)所述的微雾喷淋装置只在卸料起始段投入，卸料中间平稳段和结束段关闭。

作为优选方式，控制系统还包括对可伸缩式吸尘装置的伸缩和双轴搅拌机上的卸料口开关的控制，可实现四种控制模式：

(1)可伸缩式吸尘装置上装有料位感应器，一旦料堆接近卸料口，料位感应器发出信号，使吸尘装置的伸缩机动作，抬升卸料高度；当伸缩机抬升至一定高度时，双轴搅拌机卸料口开关判断此时装车完毕，停止卸料；

(2)可伸缩式吸尘装置上装有料位感应器，一旦料堆接近卸料口，料位感应器发出信号，使吸尘装置的伸缩机动作，抬升卸料高度；双轴搅拌机的卸料开关由工作人员对装车进行观察，人工操作双轴搅拌机的开关；

(3)卸料装置的伸缩由工作人员手动操作，卸料装置上的料位感应料堆高度接近卸料装置时，给双轴搅拌机卸料口发出停止卸料的信号；

(4)卸料装置的伸缩由工作人员手动操作，双轴搅拌机的卸料开关由工作人员对装车进行观察，人工操作双轴搅拌机的开关。

本发明的有益效果是：

(1)可伸缩结构，克服了以往双轴搅拌机出口管固定的缺点；

(2)自由升降，实现卸料过程中，卸料口和堆料之间始终保持合理距离，避免粉尘外逸；

(3)结构紧凑，布置较为方便；

(4)创新性地在搅拌机卸料口设置自动伸缩装置、以及负压吸尘系统，由负压风机提供动力，对粉尘和水蒸气进行捕捉收集后，通过加湿改性后重新送入卸料装置。

(5)控制系统：

1)设置手动和自动(联控)设计2种方式，实现即可手动现场控制，也可自动实现一键控制(给料-抑尘的联动，实现自动启停)；

2)现场运行调试时，根据物料特性和现场运行情况，可在如下2处进行调节：

a)调节卸料头与料堆的高差；

b)调节吸尘风机的转速；

3)微雾喷淋装置只在卸料起始段投入，卸料中间平稳段和结束段关闭；

4)除尘器排料(加水改性)只在卸料运行平稳段投入，其余时间关闭。

(6)设计2种料位探测装置选择，1种是非接触式料位，用于粘度非常大的物料；1种是接触式料位，用于有轻度粘性的物料。

本发明的灰库一体化抑尘装置，创新性地提出一种针对含水分粉尘颗粒的控制方法，根据粉尘颗粒的特性、卸料量，以及卸料头与料层的高差，在现场运行测试的基础上，最终形成了比较完善的粉尘控制体系。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的局部结构示意图；

图3为本发明的俯视结构示意图；

图4为本发明除尘器的结构示意图；

图5为本发明伸缩驱动装置的结构示意图；

图6为本发明伸缩驱动装置的安装结构示意图；

图7为本发明可伸缩式吸尘装置的吸尘状态示意图；

图8为本发明采用距离传感器测料堆高度的状态示意图之一；

图9为本发明采用距离传感器测料堆高度的状态示意图之二；

图10为本发明采用距离传感器测料堆高度的状态示意图之三；

图11为本发明采用距离传感器测料堆高度的原理示意图；

图12为本发明采用压力感应器测料堆高度的状态示意图之一；

图13为本发明采用压力感应器测料堆高度的状态示意图之二；

图中，1-可伸缩式吸尘装置，2-吸尘罩，3-吸尘管，4-除尘器，5-插板阀，6-回料管，7-搅拌机，8-电动卸料阀，9-落料管，10-灰库，11-运载卡车，12-微雾喷淋装置，13-喷淋阀。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1～图13所示，一种灰库10卸料抑尘一体化系统，该系统主要针对于灰库10或干式料仓加湿卸料，采用敞车装料这一过程的抑尘系统，它包括搅拌机7、除尘器4、动力装置、可伸缩式吸尘装置1、伸缩驱动装置、微雾喷淋装置12以及控制系统；除尘器4上安装动力装置用于保障吸尘需要的负压环境，保证吸尘的效果和不泄露，可伸缩式吸尘装置1连接伸缩驱动装置，搅拌机7与可伸缩式吸尘装置1相连；

在搅拌机7卸料口设置卸料自动伸缩吸尘装置，可伸缩式吸尘装置1通过吸尘管3连接除尘器4，除尘器4再通过回料管6连接可伸缩式吸尘装置1，回料管6上设置有喷淋阀13，由安装在除尘器4上的负压风机(负压风机的动力可调，实现无级调速)提供动力，保障抑尘需要的负压环境，负压风机主要为整套系统提供负压动力，有效保障吸尘需要的负压环境，保证吸尘的效果和不泄露；本装置中的负压风机，经过充分考虑卸料装置与料堆的距离，充分考虑漏风系数及扬尘粒径分布，计算后得出风机所需要的风量和压力，较以往的负压吸尘系统，由于采用一对一的吸尘过滤收集方式，极大的降低能耗；被除尘器4收集的粉尘和水蒸气，通过回料管6(装有喷淋装置12)改性后，重新送入卸料装置，回料管6上装有喷淋装置12；此外，可伸缩吸尘装置周边还设置了微雾喷淋装置12；

所述的控制系统连接伸缩驱动装置、负压风机和微雾喷淋装置12，通过合理调节卸料头与料层的高差—负压风机转速，以及微雾喷淋装置12三者合理匹配和控制，确保了该抑尘系统的卸料效果，达到既不出现粉尘颗粒超吸、又不出现欠吸现象，将保证卸料装车过程满足环境指标要求，实现达标排放。

粉尘收集装置负责将吸尘装置中的粉尘从混合空气中分离开来，采用新型的滤筒除尘器4，除尘效率远高于普通的带式除尘器4，且无滤料磨损。混合空气通过滤筒除尘器4时，空气透过滤桶继续前进，粉尘颗粒则被截获。被截获的粉尘暂时存储在除尘器4下方的料斗中，待料位满后，料斗下部的阀门打开，将粉尘卸入卸料管二次卸料。

本发明采用的滤筒除尘器4具备如下特点：

(1)除尘器4收尘效率高。

(2)滤袋上采用防水或防粘涂料或直接采用既防粘性、又具有很好的柔性伸缩的材料，防止水蒸气沾附。

(3)收集的粉尘直接重新卸料，全封闭，无泄漏。

(4)使用最新纳米过滤材料，卷式圆筒过滤方式，结构紧凑，占地面积小，布置较为方便。

优选地，所述的可伸缩式吸尘装置1包括柔性伸缩节和柔性伸缩节上设置的固定装置。可伸缩式吸尘装置1的主体部分(出灰筒)采用新型伸缩性好材料，具有耐磨损，防沾灰、耐潮湿的特点，更优选地，所述的可伸缩式吸尘装置1包括不沾灰柔性伸缩节和柔性伸缩节上设置的固定装置，柔性伸缩节优选帆布制成。

优选地，所述的柔性伸缩节制成圆筒状，柔性伸缩节由防粘材料制成，固定装置数量为若干个，若干个固定装置间隔设置在柔性伸缩节圆筒上，固定装置上安装有吊耳。

优选地，所述的伸缩驱动装置包括卷扬机、导轨和与卷扬机连接的吊索，卷扬机上设置的吊索通过导轨连接可伸缩式吸尘装置1，以控制可伸缩式吸尘装置1的伸缩高度。

优选地，所述的伸缩驱动装置还包括控制器和用于检测料堆高度的检测装置，所述的控制器分别与检测装置和卷扬机相连。

优选地，所述的检测装置为非接触性探测方式(如雷达波探测器等距离传感器)或者接触性探测方式(如接触后通过压力变化感应信号传出，如压力感应器)。

优选地，回料管6上设置有插板阀5。

优选地，所述的可伸缩式吸尘装置1的端部设置有吸尘罩2；所述的搅拌机7为双轴搅拌机7；灰库10通过落料管9与搅拌机7连接，落料管9上设置有电动卸料阀8，所述的除尘器4采用分体式结构，从而有利于检修和更换布袋。

优选地，所述控制系统设置手动和自动2种控制模式，实现即可手动现场控制，也可自动控制，两种控制模式均可实现给料-抑尘的联动，实现自动启停；现场运行调试时，根据物料特性和现场运行情况，进行如下调节：

a)调节卸料头与料堆的高差；

b)调节吸尘风机的转速；

c)所述的微雾喷淋装置12只在卸料起始段投入，卸料中间平稳段和结束段关闭；

d)除尘器排料(加水改性)只在卸料运行平稳段投入，其余时间关闭。

优选地，控制系统还包括对可伸缩式吸尘装置1的伸缩和双轴搅拌机7上的卸料口开关的控制，可实现四种控制模式：

(1)可伸缩式吸尘装置1上装有料位感应器，一旦料堆接近卸料口，料位感应器发出信号，使吸尘装置的伸缩机动作，抬升卸料高度；当伸缩机抬升至一定高度时，双轴搅拌机7卸料口开关判断此时装车完毕，停止卸料；

(2)可伸缩式吸尘装置1上装有料位感应器，一旦料堆接近卸料口，料位感应器发出信号，使吸尘装置的伸缩机动作，抬升卸料高度；双轴搅拌机7的卸料开关由工作人员对装车进行观察，人工操作双轴搅拌机7的开关；

(3)卸料装置的伸缩由工作人员手动操作，卸料装置上的料位感应料堆高度接近卸料装置时，给双轴搅拌机7卸料口发出停止卸料的信号；

(4)卸料装置的伸缩由工作人员手动操作，双轴搅拌机7的卸料开关由工作人员对装车进行观察，人工操作双轴搅拌机7的开关。

优选地，本发明的除尘器4、搅拌机7以及卷扬机设置在灰库10运转层上，可伸缩式吸尘装置1连接搅拌机7的出料口。距离传感器(图8中为雷达)设置在运转层底部。压力感应器设置在可伸缩式吸尘装置1或者吸尘罩2上。可伸缩式吸尘装置1下方设置运载卡车11。

从图7～图10可以看出，装置中的可伸缩式吸尘装置1，在落料时可有效降低高低落料差，减小产生的扬尘范围。对于伸缩式吸尘装置的伸缩过程，本发明采用布置卷扬机，带动拉索，实现吸尘装置的上下伸缩。为了确保拉索对吸尘装置的拉伸稳定，特地设置四个导轨(主要由四个定滑轮组成)，均匀布置在吸尘装置的上方，这样使得卷扬电机动作时，能有效实现吸尘装置平稳竖直的上下升降。

在卷扬电机的布置上，充分考虑到了安装和检修的需要，将其布置在灰库10运转层，双轴搅拌机7下部空间中，这样既不额外占用空间，又能很好的实现机器的安装和检修操作。

设计计算

本发明构成的整个灰库10抑尘系统通过严格的计算选型，设计正确，设备选型合理。通过管道压力损失计算、收尘装置阻力计算、灰粒启动加速压力损失计算等等得出系统总压力损失和系统总风量。由此选择风机参数和布袋除尘器4参数等等。

料位感应系统

本套装置可有两种料位检测方式，一种为距离传感器检测方式(比如雷达感应式)，另一种为接触压力式。

(1)距离传感器检测方式：在卸料装置上设置一个雷达料位感应器(等距离传感器)，利用红外线或者雷达波反射确定料堆高度变化，一旦高度变化超过设定值H，雷达感应发出信号，使伸缩式卸料装置收缩设定值L，使得卸料装置实现自动抬升，如图8-10，严格保证卸料装置的吸风距离。卸料装置经过多次抬升，最终直至车厢满料，发出停止卸料信号，卸料装置抬升至最高位置，卸料环节结束，车辆开出。

料堆高度变化H与卸料装置抬升高度L的关系如图11所示，它们的具体计算公式为：

其中：A为物料堆积角，B为雷达料位计安装角。

考虑到伸缩节动作不宜过于频繁，L的长度应不小于整个伸缩节(可伸缩式吸尘装置1)可伸缩部分长度的8分之1，不大于2分之1。

(2)接触压力控制方式：在卸料装置最低端吸风管上加装一根高分子(防粘)管，一旦卸料料堆接近卸料装置，将防粘管堵住，引起管道内压力变化，在吸尘管3合适位置设置一个接触压力料位感应器，压力感应器感应到压力，发出信号，使伸缩式卸料装置抬升一定高度，使得卸料装置实现自动抬升，如图12、图13所示。

为便于操作，每次吸尘装置收缩的长度应与高分子防粘管长度一致，考虑到伸缩节动作不宜过于频繁，L的长度应不小于整个伸缩节可伸缩部分长度的8分之1，不大于2分之1。

控制系统

本套装置共有两处自动控制点，分别为可伸缩式吸尘装置1的伸缩和双轴搅拌机7上的卸料口开关，可实现四种控制模式。

(1)可伸缩式吸尘装置1上装有料位感应器，一旦料堆接近卸料口，料位感应器发出信号，使吸尘装置的伸缩机动作，抬升卸料高度；当伸缩机抬升至一定高度时，双轴搅拌机7卸料口开关判断此时装车完毕，停止卸料；

(2)可伸缩式吸尘装置1上装有料位感应器，一旦料堆接近卸料口，料位感应器发出信号，使吸尘装置的伸缩机动作，抬升卸料高度；双轴搅拌机7的卸料开关由工作人员对装车进行观察，人工操作双轴搅拌机7的开关；

(3)卸料装置的伸缩由工作人员手动操作，卸料装置上的料位感应料堆高度接近卸料装置时，给双轴搅拌机7卸料口发出停止卸料的信号；

(4)卸料装置的伸缩由工作人员手动操作，双轴搅拌机7的卸料开关由工作人员对装车进行观察，人工操作双轴搅拌机7的开关。

总结

一种灰库10一体化吸尘装置通过可伸缩吸尘装置、粉尘捕捉收集处理装置等一整套系统，解决了电厂灰库10双轴搅拌机7在卸料过程中存在的扬尘问题，实现了电厂灰库10区域环境卫生和工作人员健康。系统为低压力、大风量的负压系统，能耗较小，不同于国内同类型高压力真空吹扫系统。系统设计、管道选型、设备选型等均通过深入计算得到，拥有整套系统设计选型能力，结构简单紧凑，易于布置，自动化程度高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种灰库卸料抑尘一体化系统，其特征在于：该系统主要针对于灰库或干式料仓加湿卸料，采用敞车装料这一过程的抑尘系统，它包括搅拌机、除尘器、动力装置、可伸缩式吸尘装置、伸缩驱动装置、微雾喷淋装置以及控制系统；

在搅拌机卸料口设置卸料自动伸缩吸尘装置，该装置通过吸尘管连接除尘器，由安装在除尘器上的负压风机提供动力，保障抑尘需要的负压环境；被除尘器收集的粉尘和水蒸气，通过回料管改性后，重新送入卸料装置，回料管上装有喷淋装置；此外，可伸缩吸尘装置周边还设置了微雾喷淋装置产生微雾水帘，以确保在卸料初期风机压力尚未足够时，以及双轴搅拌机的启动初期和结束时产生的水、灰搅拌不均产生大量扬尘时，将扬尘控制在车厢范围内；

所述的控制系统连接伸缩驱动装置、负压风机和微雾喷淋装置，通过合理调节卸料头与料层的高差—负压风机转速，以及微雾喷淋装置三者合理匹配和控制，确保了该抑尘系统的卸料效果，达到既不出现粉尘颗粒超吸、又不出现欠吸现象，将保证卸料装车过程满足环境指标要求，实现达标排放。

2.根据权利要求1所述的一种灰库卸料抑尘一体化系统，其特征在于：所述的可伸缩式吸尘装置包括柔性伸缩节和柔性伸缩节上设置的固定装置。

3.根据权利要求2所述的一种灰库卸料抑尘一体化系统，其特征在于：所述的柔性伸缩节制成圆筒状，柔性伸缩节由防粘材料制成，固定装置数量为若干个，若干个固定装置间隔设置在柔性伸缩节圆筒上，固定装置上安装有吊耳。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种灰库卸料抑尘一体化系统，其特征在于：所述的伸缩驱动装置包括卷扬机、导轨和与卷扬机连接的吊索，卷扬机上设置的吊索通过导轨连接可伸缩式吸尘装置，以控制可伸缩式吸尘装置的伸缩高度。

5.根据权利要求4所述的一种灰库卸料抑尘一体化系统，其特征在于：所述的伸缩驱动装置还包括控制器和用于检测料堆高度的检测装置，所述的控制器分别与检测装置和卷扬机相连。

6.根据权利要求5所述的一种灰库卸料抑尘一体化系统，其特征在于：所述的检测装置为距离传感器或者压力感应器。

7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的一种灰库卸料抑尘一体化系统，其特征在于：回料管上设置有插板阀。

8.根据权利要求1所述的一种灰库卸料抑尘一体化系统，其特征在于：所述的可伸缩式吸尘装置的端部设置有吸尘罩；所述的搅拌机为双轴搅拌机；灰库通过落料管与搅拌机连接，落料管上设置有电动卸料阀。

9.根据权利要求1或2或3或5或6或8所述的一种灰库卸料抑尘一体化系统，其特征在于：所述控制系统设置手动和自动2种控制模式，实现即可手动现场控制，也可自动控制，两种控制模式均可实现给料-抑尘的联动，实现自动启停；现场运行调试时，根据物料特性和现场运行情况，进行如下调节：

a)调节卸料头与料堆的高差；

b)调节吸尘风机的转速；

c)所述的微雾喷淋装置只在卸料起始段投入，卸料中间平稳段和结束段关闭。

10.根据权利要求9所述的一种灰库卸料抑尘一体化系统，其特征在于：控制系统还包括对可伸缩式吸尘装置的伸缩和双轴搅拌机上的卸料口开关的控制，可实现四种控制模式：

(1)可伸缩式吸尘装置上装有料位感应器，一旦料堆接近卸料口，料位感应器发出信号，使吸尘装置的伸缩机动作，抬升卸料高度；当伸缩机抬升至一定高度时，双轴搅拌机卸料口开关判断此时装车完毕，停止卸料；

(2)可伸缩式吸尘装置上装有料位感应器，一旦料堆接近卸料口，料位感应器发出信号，使吸尘装置的伸缩机动作，抬升卸料高度；双轴搅拌机的卸料开关由工作人员对装车进行观察，人工操作双轴搅拌机的开关；

(3)卸料装置的伸缩由工作人员手动操作，卸料装置上的料位感应料堆高度接近卸料装置时，给双轴搅拌机卸料口发出停止卸料的信号；

(4)卸料装置的伸缩由工作人员手动操作，双轴搅拌机的卸料开关由工作人员对装车进行观察，人工操作双轴搅拌机的开关。