CN109731517B - 一种循环流化床排灰降尘的装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种循环流化床排灰降尘的装置，包括添加剂配置系统、排灰系统和除尘系统，所述添加剂配置系统与排灰系统连接，向排灰系统供给添加剂，排灰系统的灰尘经所述添加剂喷淋之后排出，所述除尘系统与排灰系统连接，将排灰系统出口位置的粉尘循环，本发明还提供了相应的循环流化床排灰降尘的方法，与现有技术相比，本发明可有效控制整个排灰过程中的灰量，煤灰润湿剂与含碳量较高的煤灰通过搅拌混合，使得混合后的煤灰中水含量为10‑30％左右，可避免排灰装置排灰过程对环境的污染，降低了粉尘对人员身体的危害，同时有效降低了排灰点人工清扫的工作压力以及水力清扫的投入成本，节约了地面冲洗耗水量。

Description

一种循环流化床排灰降尘的装置及方法

技术领域

本发明属于煤气化化工技术领域，特别涉及一种循环流化床排灰降尘的装置及方法。

背景技术

输运床气化装置，采用干式除灰系统及装置实现节能、节水、降耗的目的。在开停车过程中，因气化反应不彻底易产生大量半焦，该半焦粒径为微米级(粒径小于50μm的占90％左右)、比重小通过颗粒物过滤器后收集在灰仓中。

现有排灰装置为灰仓底部安装散装机，散装机与灰仓间用管道连接并设有插板阀和电磁调节阀，散装机下部接煤灰运输车，灰车车厢用油布遮盖，但车厢无法用油布完全密封。在排灰卸灰过程中因现场对上述半焦及细灰无法实现密封操作，且该半焦及细灰易卡塞插板阀，不能有效控制下料，使得微米级、比重较轻的煤灰很容易扬出。然而在煤灰排灰点存在较为严重的漏料及扬尘现象，不仅造成了环境的污染，而且有害于现场操作人员的身体健康。同时存在人工清扫压力大，水力清扫耗量高且附属系统繁杂等问题。

研究表明，输运床气化装置开停车过程中产生的煤灰粒径较细、比重较轻、煤灰中固定碳含量高达55％左右，并且憎水。将粉煤灰倒入水中，煤灰全部漂浮于水表面，与水完全不相溶，无法采用电厂排灰工业化经验进行处理。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种循环流化床排灰降尘的装置及方法，可有效控制整个排灰过程中的灰量，煤灰润湿剂与含碳量较高的煤灰通过搅拌混合，使得混合后的煤灰中水含量为10-30％左右，可避免排灰装置排灰过程对环境的污染，降低了粉尘对人员身体的危害，同时有效降低了排灰点人工清扫的工作压力以及水力清扫的投入成本，节约了地面冲洗耗水量。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种循环流化床排灰降尘的装置，包括添加剂配置系统、排灰系统和除尘系统，所述添加剂配置系统与排灰系统连接，向排灰系统供给添加剂，排灰系统的灰尘经所述添加剂喷淋之后排出，所述除尘系统与排灰系统连接，将排灰系统出口位置的粉尘循环。

所述添加剂为质量分数为2-5％的煤灰润湿剂水溶液，压力0.3-0.35MPa。

所述煤灰润湿剂水溶液的配置方式为：

先将煤灰润湿剂、碱液、脱盐水混合得到混合溶液，其中煤灰润湿剂质量分数为10％，溶液pH值在7-8之间；

再按比例加入新鲜水，混合后得到所述添加剂。

所述煤灰润湿剂主要成分为聚苯乙烯磺酸钠接枝聚乙二醇共聚物，为酸性粘稠状液体，分子式为(C₈H₁₀SO₃Na)_n(C₂H₄O₂)_m，n取值范围1-3，m取值范围1-5，分子量800-1000，pH值3-5，在碱性溶液中易溶解，溶解后的溶液对含碳量较高的煤灰具有很强的亲和力；所述碱液为质量分数为30％的氢氧化钠；所述新鲜水压力为0.35-0.4MPa。

所述排灰系统包括灰仓17，灰仓17接星型给料器20且在连接管道上设置插板阀一18和电磁调节阀19，星型给料器20直接连接双螺旋给料器21的入口为其供料，双螺旋给料器21的出口通过膨胀节22接散装机23。

所述散装机23下部设置为喇叭口，所述双螺旋给料器21内部设有两根雾化水管线，平行设置于双螺旋给料器21进料口与出料口之间部位的顶部，每根雾化水管线安装有10个雾化喷嘴。

所述添加剂配置系统包括带有气动搅拌器2和磁翻板液位计3的添加剂配置槽1，添加剂配置槽1顶部设有脱盐水、碱液以及煤灰润湿剂添加管线，添加剂配置槽1的出口连接水平安装的管道混合器9的竖直口，且在连接管道上设置有闸阀4、压力表一5、截止阀一6、转子流量计一7和止逆阀8，所述管道混合器9的水平口接新鲜水管线，且在连接管道上设置有压力表二10、截止阀二11和转子流量计二12，管道混合器9的出口连接排灰系统的双螺旋给料器21的喷水管线，且在连接管道上设置电磁切断阀13、压力表三14、Y型过滤器15和流量调节阀16。

所述添加剂配置槽1安装位置双螺旋给料器21的距离，使得其可产生0.35-0.4MPa压力，所述气动搅拌器2位于添加剂配置槽1顶部，驱动气源为工厂空气，压力为0.6MPa，用量为200Nm³/h，转速为100r/min。

所述除尘系统包括布袋除尘器24，布袋除尘器24安装有吸尘风机25，吸尘风机25通过吸尘管道26连接排灰系统的散装机23上部，布袋除尘器24的出料口与排灰系统的双螺旋给料器21的入口连接，且在连接管道上设置有插板阀二28。

本发明还提供了相应的循环流化床排灰降尘的方法，包括如下步骤：

1)先向添加剂配置槽1中加入一定量的脱盐水，启动气动搅拌器2进行搅拌，再加入一定量的碱液，使用pH试纸测得溶液pH在8-9之间；

2)再加入pH值为3-5的煤灰润湿剂，保证最后配置的溶液中煤灰润湿剂的质量分数为10％，pH值在7-8之间；

3)待添加剂配置槽1中的溶液配置完成后，调整散装机23与拉灰车的距离，首先启动双螺旋给料器21，再启动吸尘风机25以及布袋除尘器24，然后调整新鲜水与润湿剂，使得管道混合器9出口煤灰润湿剂的浓度为2-5％，压力为0.3-0.35MPa，开通双螺旋给料器21水路，待雾化喷嘴喷水正常后，最后启动星型给料器20，进行排灰操作。

与现有技术相比，本发明首先利用煤灰润湿剂、质量分数为30％的氢氧化钠溶液、脱盐水在添加剂配置槽中配置质量分数为10％、pH值在7-8之间的煤灰润湿剂混合溶液，调整散装机与灰车车厢的距离，启动双螺旋给料器、吸尘风机、布袋除尘器，然后调整新鲜水与煤灰润湿剂混合溶液，使得进入双螺旋给料器的添加剂浓度为2-5％、压力为0.3-0.35MPa，待其雾化喷嘴喷水正常后启动星型给料器进行正常排灰操作。本装置可将含碳量为10％-50％的粉煤灰进行润湿，润湿后的粉煤灰中水含量为10-30％，解决了干法排灰过程中的扬尘问题，降低排灰过程中对环境的影响，系统简单，操作灵活，有效降低了排灰点地面人工清扫的工作压力以及水力清扫系统的投入成本，节约了地面冲洗耗水量。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

其中，1-添加剂配置槽、2-气动搅拌器、3-磁翻板液位计、4-闸阀、5-压力表一、6-截止阀一、7-转子流量计一、8-止逆阀、9-管道混合器、10-压力表二、11-截止阀二、12-转子流量计二、13-电磁切断阀、14-压力表三、15-Y型过滤器、16-流量调节阀、17-灰仓、18-插板阀一、19-电磁调节阀、20-星型给料器、21-双螺旋给料器、22-膨胀节、23-散装机、24-布袋除尘器、25-吸尘风机、26-吸尘管道、27-排灰管道、28-插板阀二。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，本发明一种循环流化床排灰降尘的装置，包括添加剂配置系统、排灰系统和除尘系统，添加剂配置系统与排灰系统连接，向排灰系统供给添加剂，排灰系统的灰尘经添加剂喷淋润湿之后再排出，除尘系统与排灰系统连接，将排灰系统出口位置的粉尘循环。

具体地，排灰系统包括灰仓17，灰仓17接星型给料器20且在连接管道上设置插板阀一18和电磁调节阀19，星型给料器20处理能力为30-50t/h，直接连接双螺旋给料器21的入口为其供料，双螺旋给料器21的出口通过膨胀节22接散装机23。散装机23下部设置为喇叭口，并可灵活调节排灰口高度，适应于不同规格车辆，双螺旋给料器21内部设有两根雾化水管线，平行设置于双螺旋给料器21进料口与出料口之间部位的顶部，每根雾化水管线安装有10个雾化喷嘴。

添加剂配置系统包括带有气动搅拌器2和磁翻板液位计3的添加剂配置槽1，添加剂配置槽1顶部设有脱盐水、碱液以及煤灰润湿剂添加管线，添加剂配置槽1的出口连接水平安装的管道混合器9的竖直口，且在连接管道上设置有闸阀4、压力表一5、截止阀一6、转子流量计一7和止逆阀8，管道混合器9的水平口接新鲜水管线，且在连接管道上设置有压力表二10、截止阀二11和转子流量计二12，管道混合器9的出口连接排灰系统的双螺旋给料器21的喷水管线，且在连接管道上设置电磁切断阀13、压力表三14、Y型过滤器15和流量调节阀16，利用电磁切断阀13和流量调节阀16实现向双螺旋给料器21供给添加剂量的调节。添加剂配置槽1安装位置与双螺旋给料器21的距离大约40米，使得其可产生0.35-0.4MPa压力，气动搅拌器2位于添加剂配置槽1顶部，驱动气源为工厂空气，压力为0.6MPa，用量为200Nm³/h，转速为100r/min。

除尘系统包括布袋除尘器24，布袋除尘器24安装有吸尘风机25，吸尘风机25通过吸尘管道26连接排灰系统的散装机23上部，布袋除尘器24的出料口与排灰系统的双螺旋给料器21的入口连接，且在连接管道上设置有插板阀二28。吸尘风机25可将散装机23内没有润湿的粉尘吸收，经布袋除尘器24过滤收集后返回到双螺旋给料器21进行再次润湿，可有效解决排灰口扬尘问题。

本发明添加剂配置系统配置的添加剂为质量分数为2-5％的煤灰润湿剂水溶液，压力0.3-0.35MPa。其配置方式为：

先将煤灰润湿剂、碱液、脱盐水在添加剂配置槽1中混合得到混合溶液，其中煤灰润湿剂质量分数为10％，溶液pH值在7-8之间；

将混合溶液送入管道混合器9，再按比例加入新鲜水，混合后得到添加剂。

其中，煤灰润湿剂主要成分为聚苯乙烯磺酸钠接枝聚乙二醇共聚物，属于酸性粘稠状液体，分子式为(C₈H₁₀SO₃Na)_n(C₂H₄O₂)_m，n取值范围1-3，m取值范围1-5，分子量800-1000，pH值3-5，在碱性溶液中易溶解，溶解后的溶液对含碳量较高的煤灰具有很强的亲和力。碱液为质量分数为30％的氢氧化钠；新鲜水压力为0.35-0.4MPa。

本发明还提供了相应的循环流化床排灰降尘的方法，包括如下步骤：

1)先向添加剂配置槽1中加入一定量的脱盐水，启动气动搅拌器2进行搅拌，再加入一定量的碱液，使用pH试纸测得溶液pH在8-9之间；

2)再加入pH值为3-5的煤灰润湿剂，保证最后配置的溶液中煤灰润湿剂的质量分数为10％，pH值在7-8之间；

3)待添加剂配置槽1中的溶液配置完成后，调整散装机23与拉灰车的距离，首先启动双螺旋给料器21，再启动吸尘风机25以及布袋除尘器24，然后调整新鲜水与润湿剂，使得管道混合器9出口煤灰润湿剂的浓度为2-5％，压力为0.3-0.35MPa，开通双螺旋给料器21水路，待雾化喷嘴喷水正常后，最后启动星型给料器20，进行排灰操作。

本发明利用添加剂，将含碳量为10％-50％的粉煤灰进行润湿，润湿后的粉煤灰中水含量为10-30％，解决了干法排灰过程中的扬尘问题，降低排灰过程中对环境的影响，系统简单，操作灵活，有效降低了排灰点地面人工清扫的工作压力以及水力清扫系统的投入成本，节约了地面冲洗耗水量。

Claims (6)

1.一种循环流化床排灰降尘的装置，其特征在于，包括添加剂配置系统、排灰系统和除尘系统，所述排灰系统包括灰仓（17），灰仓（17）接星型给料器（20）且在连接管道上设置插板阀一（18）和电磁调节阀（19），星型给料器（20）直接连接双螺旋给料器（21）的入口为其供料，双螺旋给料器（21）的出口通过膨胀节（22）接散装机（23），所述添加剂配置系统与排灰系统连接，向所述双螺旋给料器（21）供给添加剂，排灰系统的灰尘经所述添加剂喷淋之后排出，所述除尘系统与排灰系统连接，将排灰系统出口位置的粉尘循环，所述添加剂为质量分数为2-5%的煤灰润湿剂水溶液，所述煤灰润湿剂主要成分为聚苯乙烯磺酸钠接枝聚乙二醇共聚物，为酸性粘稠状液体，分子式为(C₈H₁₀SO₃Na)_n(C₂H₄O₂)_m，n取值范围1-3，m取值范围1-5，分子量800-1000，pH值3-5，在碱性溶液中易溶解，溶解后的溶液对含碳量较高的煤灰具有很强的亲和力；所述煤灰润湿剂水溶液的配置方式为：

先将煤灰润湿剂、碱液、脱盐水混合得到混合溶液，其中煤灰润湿剂质量分数为10%，溶液pH值在7-8之间；

再按比例加入新鲜水，混合后得到所述添加剂；

所述碱液为质量分数为30%的氢氧化钠；所述新鲜水压力为0.35-0.4MPa。

2.根据权利要求1所述循环流化床排灰降尘的装置，其特征在于，所述散装机（23）下部设置为喇叭口，所述双螺旋给料器（21）内部设有两根雾化水管线，平行设置于双螺旋给料器（21）进料口与出料口之间部位的顶部，每根雾化水管线安装有10个雾化喷嘴。

3.根据权利要求1所述循环流化床排灰降尘的装置，其特征在于，所述添加剂配置系统包括带有气动搅拌器（2）和磁翻板液位计（3）的添加剂配置槽（1），添加剂配置槽（1）顶部设有脱盐水、碱液以及煤灰润湿剂添加管线，添加剂配置槽（1）的出口连接水平安装的管道混合器（9）的竖直口，且在连接管道上设置有闸阀（4）、压力表一（5）、截止阀一（6）、转子流量计一（7）和止逆阀（8），所述管道混合器（9）的水平口接新鲜水管线，且在连接管道上设置有压力表二（10）、截止阀二（11）和转子流量计二（12），管道混合器（9）的出口连接排灰系统的双螺旋给料器（21）的喷水管线，且在连接管道上设置电磁切断阀（13）、压力表三（14）、Y型过滤器（15）和流量调节阀（16）。

4.根据权利要求3所述循环流化床排灰降尘的装置，其特征在于，所述添加剂配置槽（1）安装位置与双螺旋给料器（21）的距离，使得其可产生0.35-0.4MPa压力，所述气动搅拌器（2）位于添加剂配置槽（1）顶部，驱动气源为工厂空气，压力为0.6MPa，用量为200Nm³/h，转速为100r/min。

5.根据权利要求1所述循环流化床排灰降尘的装置，其特征在于，所述除尘系统包括布袋除尘器（24），布袋除尘器（24）安装有吸尘风机（25），吸尘风机（25）通过吸尘管道（26）连接排灰系统的散装机（23）上部，布袋除尘器（24）的出料口与排灰系统的双螺旋给料器（21）的入口连接，且在连接管道上设置有插板阀二（28）。

6.一种基于权利要求1所述循环流化床排灰降尘的装置的循环流化床排灰降尘的方法，包括如下步骤：

1）先向添加剂配置槽（1）中加入一定量的脱盐水，启动气动搅拌器（2）进行搅拌，再加入一定量的碱液，使用pH试纸测得溶液pH在8-9之间；

2）再加入pH值为3-5的煤灰润湿剂，保证最后配置的溶液中煤灰润湿剂的质量分数为10%，pH值在7-8之间；

3）待添加剂配置槽（1）中的溶液配置完成后，调整散装机（23）与拉灰车的距离，首先启动双螺旋给料器（21），再启动吸尘风机（25）以及布袋除尘器（24），然后调整新鲜水与润湿剂，使得管道混合器（9）出口煤灰润湿剂的浓度为2-5%，开通双螺旋给料器（21）水路，待雾化喷嘴喷水正常后，最后启动星型给料器（20），进行排灰操作。

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