粉煤灰氣力輸送裝船工藝

浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院　王海炳　吳　喆

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粉煤灰氣力輸送裝船工藝

浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院王海炳吳喆

摘要：從系統(tǒng)構(gòu)成、能力確定、環(huán)境保護(hù)等方面闡述了2種粉煤灰氣力輸送裝船工藝方式，肯定了氣力輸送技術(shù)在可靠性和環(huán)保性上的優(yōu)點(diǎn)，最后對(duì)2種工藝進(jìn)行了比較。

關(guān)鍵詞：粉煤灰； 氣力輸送； 裝船

1前言

粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來(lái)的細(xì)灰，是燃煤電廠排出的主要固體廢物，也是一種資源豐富、價(jià)格低廉的新材料，廣泛應(yīng)用于水泥、建材等領(lǐng)域。我國(guó)水運(yùn)條件較好的一些燃煤電廠，大多將粉煤灰水路出運(yùn)作為一項(xiàng)基本配套功能來(lái)規(guī)劃和實(shí)施。早期的粉煤灰輸送方式多采用埋刮板輸送機(jī)，設(shè)備維護(hù)工作量大，環(huán)境污染較嚴(yán)重。近十幾年來(lái)，隨著相關(guān)技術(shù)的成熟，氣力輸送裝船技術(shù)逐漸成為粉煤灰水路出運(yùn)的常用方式。

氣力輸送主要分為負(fù)壓氣力輸送和正壓氣力輸送2種方式。負(fù)壓氣力輸送一般用于短距離輸送，千米以上距離的輸送，一般采用正壓密相輸送。 文獻(xiàn)[1]中提到了一種雙套管氣力輸送技術(shù)，即在普通輸灰管道內(nèi)增設(shè)一根較細(xì)的內(nèi)套管，通過(guò)內(nèi)套管的作用，對(duì)管內(nèi)的粉煤灰增加一個(gè)擾動(dòng)，從而使原本可能沉積在管底的粉煤灰在靜壓和紊流引起的動(dòng)壓的雙重作用下，以栓流的形式順利向前輸送。該技術(shù)具有輸送距離長(zhǎng)、輸送速度低、堵管率低、出力大、系統(tǒng)磨損和能耗較少等特點(diǎn)，可靠性較高。

2輸送裝船工藝方式

2．1水平氣力輸送+固定搖臂式裝船機(jī)方式

該方式在裝灰碼頭設(shè)大容量緩沖倉(cāng)，倉(cāng)下設(shè)置固定搖臂式裝船機(jī)，并在電廠廠區(qū)的干灰?guī)旌痛a頭緩沖倉(cāng)之間敷設(shè)雙套輸灰鋼管。裝船系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，先啟動(dòng)除塵系統(tǒng)，然后干灰?guī)煜路降陌l(fā)送裝置輸出灰氣混合物，并通過(guò)管道輸送到碼頭緩沖倉(cāng)。同時(shí)，緩沖倉(cāng)的卸料口開(kāi)啟，倉(cāng)內(nèi)物料在少量氣流的推動(dòng)下通過(guò)裝船臂架上的斜槽、裝船頭裝入船艙，系統(tǒng)布置見(jiàn)圖1。

圖1　水平氣力輸送+固定搖臂式裝船機(jī)系統(tǒng)布置圖

目前，我國(guó)粉煤灰運(yùn)輸船型多采用普通駁船改裝，船型大小多為幾百噸到幾千噸不等。文獻(xiàn)[2]指出，在裝船系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不要過(guò)度追求大的裝船能力，若是采用氣力輸送供料時(shí)，相應(yīng)配套設(shè)施的成本更高。經(jīng)調(diào)研，此類(lèi)粉煤灰裝船機(jī)額定能力一般不超過(guò)200 t/h。管道的輸送能力受輸送距離，管徑大小，氣力源能耗等因素限制，一般不超過(guò)100 t/h,管道與裝船設(shè)備配置數(shù)量比例常為1∶1或2∶1。

碼頭緩沖倉(cāng)可采用鋼結(jié)構(gòu)或鋼混結(jié)構(gòu)。緩沖倉(cāng)的作用在于保證移船換艙時(shí)輸灰系統(tǒng)的連續(xù)性以及提高作業(yè)效率。緩沖倉(cāng)的容量通常取決于裝船機(jī)與管道之間的額定能力差值以及設(shè)計(jì)船型的載貨量，應(yīng)能滿足裝船機(jī)、管道按額定能力運(yùn)行，并在連續(xù)地裝滿一艘設(shè)計(jì)船型時(shí)緩沖倉(cāng)內(nèi)尚有余料。

整套輸送裝船系統(tǒng)采用全密封設(shè)計(jì)。但由于船艙口多采用簡(jiǎn)易罩棚或篷布之類(lèi)遮蓋，故裝船頭處存在一定的揚(yáng)塵現(xiàn)象。一般考慮在裝船頭處設(shè)收塵管用于收集裝船余氣，并返回到緩沖倉(cāng)頂部的除塵器進(jìn)行清理。作業(yè)時(shí)，裝船頭可根據(jù)水位高低、艙內(nèi)料位等情況進(jìn)行伸縮，以減小落料高差，減少揚(yáng)塵。

2．2水平氣力輸送+移動(dòng)式裝船機(jī)方式

該方式與水平氣力輸送+固定搖臂式裝船機(jī)方式的不同之處僅在于碼頭工藝配置。碼頭采用移動(dòng)式裝船機(jī)進(jìn)行粉煤灰裝船，裝船機(jī)可以沿碼頭面的軌道行走，因而可以在不移船的情況下進(jìn)行所有船艙的裝料。裝船機(jī)上帶有緩沖倉(cāng)，為減小整機(jī)輪壓荷載，倉(cāng)容不宜過(guò)大，僅需保證大機(jī)移動(dòng)時(shí)后方工藝系統(tǒng)的不中斷。由于緩沖倉(cāng)的容量一般較第一種方式要小，緩沖作用有限，故管道的額定能力和裝船機(jī)的額定能力不宜相差過(guò)大，系統(tǒng)布置見(jiàn)圖2。

由于裝船機(jī)運(yùn)行范圍較大，故緩沖倉(cāng)與輸送鋼質(zhì)管道之間采用軟管連接。軟管頭部通過(guò)三通法蘭接頭與輸送鋼質(zhì)管道連接，可以實(shí)現(xiàn)快速連接和切換。輸送鋼質(zhì)管道一般布置在碼頭后沿，上面等間距布置若干三通法蘭接頭。三通法蘭接頭的位置和數(shù)量與裝船機(jī)大機(jī)行程相匹配。

2種粉煤灰氣力輸送裝船方式的差異主要在于裝船機(jī)型式的不同。表1為在裝船機(jī)額定能力和碼頭長(zhǎng)度、船舶噸級(jí)均相同的前提下，2種工藝方式的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的比較。

圖2　 水平氣力輸送+移動(dòng)式裝船機(jī)系統(tǒng)布置圖

指標(biāo)水平氣力輸送+固定搖臂式裝船機(jī)水平氣力輸送+移動(dòng)式裝船機(jī)投資 后者的工藝設(shè)備投資和土建結(jié)構(gòu)投資較大系統(tǒng)可靠性 稍高 裝船機(jī)機(jī)構(gòu)較多,可靠性稍低對(duì)船舶的適應(yīng)性 適用于裝較小的船舶,裝大船的過(guò)程中需移船 對(duì)船舶適應(yīng)性較強(qiáng),裝大船的過(guò)程中不需移船,艙口對(duì)位準(zhǔn)確裝船效率 裝小船時(shí)效率較高,裝大船時(shí)因需移船,平均效率打折扣 整機(jī)可沿碼頭移動(dòng),裝船效率相對(duì)穩(wěn)定

3結(jié)語(yǔ)

粉煤灰氣力輸送技術(shù)具有環(huán)保性能好、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，但管道輸送能力受管徑、輸送距離、能耗等制約，不宜大幅提升。本文提到的2種氣力輸送裝船方式，各有優(yōu)缺點(diǎn)，在對(duì)水路出運(yùn)的粉煤灰工程設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)具體情況選用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]李春旭. 雙套管長(zhǎng)距離氣力輸送系統(tǒng)與移動(dòng)式碼頭裝船系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用[J]. 城市建設(shè)理論研究(電子版)，2014(6)：11-13.

[2]羅金安. 粉料和散料裝船工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型[D]，2005：23-25.

王海炳： 310006，杭州市西湖區(qū)環(huán)城西路89號(hào)武林大廈13樓

Discussion on the Technology of Pneumatic Conveying and Ship Loading for Flyash

Zhejiang Provincial Institute of Communication Planning,Design & ResearchWang HaibingWu Zhe

Abstract:This paper describes two methods of pneumatic flyash conveying and ship loading from the aspects of system structure, ability identifying, environmental protection and so on, and affirms the advantages of pneumatic conveying technology in reliability and environmental protection. In the end, the two methods were compared.

Key words:flyash; pneumatic conveying; ship loading

DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2016.01.010

收稿日期：2015-09-07