CN108105762B - 一种制备高岭土循环流化床炉返料器使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环保和资源循环综合利用技术领域,具体涉及一种制备高岭土循环流化床炉返料器使用方法。其特征是:通过设计在返料管出口旁的导引管,降低返料管出口局部的膛压,从而降低立管的料柱高度,实现物料平衡和保证分离效率的目的,使循环流化床燃煤炉与焙烧活化回转炉能够有效结合并正常运转。

Description

一种制备高岭土循环流化床炉返料器使用方法
技术领域
本发明涉及环保和资源循环综合利用技术领域,具体涉及一种制备高岭土循环流化床炉返料器使用方法。
背景技术
高岭土用途十分广泛,主要用于造纸、陶瓷、橡塑、化工、涂料、医药等行业,高岭土主要矿物成分是高岭石,高岭石的晶体化学式为2SiO2·Al2O3·2H2O,通过煅烧工艺脱除有机质、晶格重构;机械粉碎和气流粉碎足够的细度以满足制备电缆塑料和橡胶密封圈等填料、造纸涂料、分子筛、催化剂载体的要求。循环流化床燃煤锅炉飞灰是锅炉生产过程中最常见的废弃物,主要成分SiO2、Al2O3是尘肺的的职业病危害因素根源,在工作场所中对人员的伤害较大,容易造成尘肺等职业病,逸散在空气中的粉尘对环境造成污染,如何变废为宝并高值利用制备高岭土一直是本技术领域工程技术人员想予以解决的问题,其中需要解决的现有实际问题包括获得足够的细度、添加各种配比导向剂和适合的工艺装备,从而使循环流化床燃煤锅炉飞灰制备的高岭土满足造纸、陶瓷、橡塑、涂料、搪瓷行业要求的化学成分和物理性能指标。中国发明专利(专利号为CN 201010619506.2,专利名称为循环流化床锅炉返料器)公开了一种循环流化床锅炉返料器,其特征在于:包括立管、返料管,阀体设于立管和返料管之间,所述阀体内阀腔包括与立管连接的第一腔,和与返料管连接的第二腔,阀体内设隔墙,处于第一、第二腔之间,所述隔墙不完全分隔第一、第二腔,第一、第二腔下方分别设有第一、第二风室,所述隔墙与阀体活动连接。由于本发明中的隔墙为可拆卸的活动结构,方便安装拆卸,大大延长其使用寿命并且减少清理时间及强度。中国发明专利(专利号为CN200610114031.5,专利名称为循环流化床锅炉多点返料器)公开了一种循环流化床锅炉多点返料器,其特征是,包括一竖直下降段、一竖直上升段、一连接二者底部的水平段,以及相应的布风装置,上升段上部设有至少两个高度相等的溢流口,且每个溢流口均有一个返料段与之相连;上升段与下降段的横截面积之比值≥1;水平段为一具有水平对称轴的竖直柱体;该对称轴与下降段中心线所在的平面为循环流化床锅炉多点返料器的对称平面;上升段为一竖直柱体,其横截面的宽度大于深度,可以将高温循环物料分多点送回炉膛,减轻物料集中回送至大面积床面时引起的流化和温度的不均匀性,同时还具有简单的膨胀特性。
现有技术1提出的技术方案目的是方便安装拆卸,大大延长其使用寿命并且减少清理时间及强度,但是利用循环流化床燃煤飞灰制备高岭土的焙烧活化回转炉所需的工艺条件要求向循环流化床炉膛的送风为风压大、风量小,风压大则要求立管的料柱要较高,风量小则要求返料少而料柱低,这两者是相矛盾的,现有技术方案无法解决上述实际问题;现有技术2采用将高温循环物料分多点送回炉膛的技术方案,目的是减轻物料集中回送至大面积床面时引起的流化和温度的不均匀性,也无法实质解决上述实际问题。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种制备高岭土循环流化床炉返料器使用方法,其特征是:
步骤一,燃煤在循环流化床燃煤炉的炉膛流化燃烧后进入旋风分离器,旋风分离器分离下来的较大高温固体颗粒进入返料器,高温固体颗粒在返料器的立管中形成料柱,立管与返料管之间有U型阀,U型阀底部有等压风室送风以保证高温固体颗粒流化,立管内的料柱与膛压的压差驱动高温固体颗粒通过返料管连续不断向炉膛输送再次燃烧,与此同时旋风分离器排出的循环流化床燃煤锅炉飞灰由高温烟气携带送入焙烧活化回转炉作为制备高岭土的原料。
步骤二,在返料管的出口端设计导引管,通过引风口导出烟风气使导引室始终为负压状态,从而降低返料管出口局部的膛压,进而减少料柱与膛压的压差,让立管中的料柱保持一定高度,落入导引管的高温燃煤颗粒在排渣管进行一次分离,粗大的燃煤颗粒从排渣管排出,高温烟风气携带着余下的渣灰进入负压室,从吹风室经布风板送风使渣灰迅速流化降温到燃点以下,较大的灰渣从落渣管排出,较小的飞灰颗粒由烟风气携带经换热器降温从引风口排出。
发明人发现,燃煤经循环流化床炉膛900±50℃温度燃烬后,再经旋风分离器分离,粗颗粒经返料器返回炉膛继续燃烧,旋风分离器排放的烟气中携带的细颗粒粒径38μm~58μm,主要成分为Al2O3、SiO2和未燃尽C,称为循环流化床燃煤锅炉飞灰,其具有良好的活性的主要成分SiO2含量约为45~55%、Al2O3含量约为35~38%,未燃尽C含量约为3~5%,作为煤中杂质成分Si经循环流化床燃煤锅炉炉膛高温燃烬后,在氧量较低的状况下形成SiO2气溶胶,与Al2O3和未燃尽C颗粒被高速烟气挟带、撞击破碎、高温分离进入焙烧活化回转炉,具有较大的比表面积和阳离子交换容量,换而言之,循环流化床燃煤锅炉飞灰细度较高岭石经机械粉碎达到的细度有过之而不及,活化性能更好,杂质更少。
发明人发现,返料器的作用是把旋风分离器分离下来的高温固体颗粒,经立管通过底部的等压风室送风,通过返料管送回炉膛再次燃烧,立管与返料管之间有U型阀,U型阀底部有等压风室送风以保证高温固体颗粒流化。立管内的立管中料柱与膛压的压差是驱动高温固体颗粒连续不断向炉膛输送的保证。由于本案为循环流化床焙烧回转一体炉,焙烧活化回转炉的出料端为风选器,设计要求烟气流速较低,以降低携带的成品颗粒动能,从而分选出足够的细度的成品颗粒,而向炉膛送风需克服炉膛、旋风分离器、喷射器、蜗旋桨叶、风选器等部件的阻力,因此向循环流化床燃煤炉膛的送风要求为风压大、风量小,因此炉膛的压头较大,按上述立管中料柱与膛压的压差平衡的要求,那么立管的料柱高度要求设计得较高,即高温固体颗粒的返料量就高,而返料量与进入焙烧活化回转炉的循环流化床燃煤锅炉飞灰的比例已经由旋风分离器确定,换言之,返料量增大,循环流化床燃煤锅炉飞灰增大,风选器的负荷增大,分离的效率降低。为解决上述问题,在返料管的出口端设计导引室,导引室为负压状态,通过设计在返料管出口旁的导引管,降低返料管出口局部的膛压,从而降低立管的料柱高度,实现物料平衡和保证分离效率的目的,使循环流化床燃煤炉与焙烧活化回转炉能够有效结合并正常运转。
发明人发现,导引室的负压来自环保处理设施后的引风机,从炉膛引出的烟风携带600~650℃灰渣经导引管送入负压室,为保护环保处理设施(电袋除尘装置和布袋除尘器的使用温度为150~400℃),在负压室设计换热器,且从吹风室经布风板送风使渣灰迅速流化降温到燃点以下,灰渣从落渣管排出,较小的飞灰颗粒从引风口排出。
相对于现有技术,本发明至少含有以下优点:第一,循环流化床燃煤锅炉飞灰是锅炉生产过程中最常见的废弃物,在工作场所中对人员的伤害较大,容易造成尘肺等职业病,逸散在空气中的粉尘对环境造成污染,目前主要采用填埋等方法进行处理,既污染土壤,又浪费资源和人力。而本发明则将其变废为宝,用于制备高岭土,不仅可以减少环境污染,而且可以降低生产成本;第二,利用循环流化床燃煤飞灰制备高岭土的焙烧活化回转炉所需的工艺条件要求向循环流化床炉膛的送风为风压大、风量小,风压大则要求立管的料柱要较高,风量小则要求返料少而料柱低,这两者是相矛盾的,为解决上述实际问题,通过设计在返料管出口旁的导引管,降低返料管出口局部的膛压,从而降低立管的料柱高度,实现物料平衡和保证分离效率的目的,使循环流化床燃煤炉与焙烧活化回转炉能够有效结合并正常运转。
附图说明
图1为本发明一种制备高岭土循环流化床炉返料器使用方法的主视结构示意图。
图2为本发明一种制备高岭土循环流化床炉返料器使用方法的A局部放大结构示意图。
1-返料器 2-导引室 3-立管 4-U型阀 5-返料管 6-导引管
7-引风口 8-负压室 9-换热器 10-吹风室 11-排渣管
12-布风板 13-落渣管。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1、图2所示,一种制备高岭土循环流化床炉返料器使用方法,其特征是:
步骤一,燃煤在循环流化床燃煤炉的炉膛流化燃烧后进入旋风分离器,旋风分离器分离下来的较大高温固体颗粒进入返料器1,高温固体颗粒在返料器1的立管3中形成料柱,立管3与返料管5之间有U型阀4,U型阀4底部有等压风室送风以保证高温固体颗粒流化,立管3内的料柱与膛压的压差驱动高温固体颗粒通过返料管5连续不断向炉膛输送再次燃烧,与此同时旋风分离器排出的循环流化床燃煤锅炉飞灰由高温烟气携带送入焙烧活化回转炉作为制备高岭土的原料。
步骤二,在返料管5的出口端设计导引管6,通过引风口7导出烟风气使导引室2始终为负压状态,从而降低返料管5出口局部的膛压,进而减少料柱与膛压的压差,让立管3中的料柱保持一定高度,落入导引管6的高温燃煤颗粒在排渣管11进行一次分离,粗大的燃煤颗粒从排渣管11排出,高温烟风气携带着余下的渣灰进入负压室8,从吹风室10经布风板12送风使渣灰迅速流化降温到燃点以下,较大的灰渣从落渣管13排出,较小的飞灰颗粒由烟风气携带经换热器9降温从引风口7排出。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

Claims (1)

1.一种制备高岭土循环流化床炉返料器使用方法,其特征是:步骤一,燃煤在循环流化床燃煤炉的炉膛流化燃烧后进入旋风分离器,旋风分离器分离下来的较大高温固体颗粒进入返料器,高温固体颗粒在返料器的立管中形成料柱,立管与返料管之间有U型阀,U型阀底部有等压风室送风以保证高温固体颗粒流化,立管内的料柱与膛压的压差驱动高温固体颗粒通过返料管连续不断向炉膛输送再次燃烧,与此同时旋风分离器排出的循环流化床燃煤锅炉飞灰由高温烟气携带送入焙烧活化回转炉作为制备高岭土的原料;步骤二,在返料管的出口端设计导引管,通过引风口导出烟风气使导引室始终为负压状态,从而降低返料管出口局部的膛压,进而减少料柱与膛压的压差,让立管中的料柱保持一定高度,落入导引管的高温燃煤颗粒在排渣管进行一次分离,粗大的燃煤颗粒从排渣管排出,高温烟风气携带着余下的渣灰进入负压室,从吹风室经布风板送风使渣灰迅速流化降温到燃点以下,较大的渣灰从落渣管排出,较小的飞灰颗粒由烟风气携带经换热器降温从引风口排出。
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