淺談煤泥輸送系統(tǒng)的應(yīng)用

摘 要：隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)，節(jié)能環(huán)保成為社會(huì)生產(chǎn)的常用名詞，如何利用劣質(zhì)能源以達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)成為社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題。煤泥是煤礦開(kāi)采及洗選煤副產(chǎn)品，其發(fā)熱量有些在2500-3500大卡甚至更高，利用好這些能源對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)不言而喻。目前最為常見(jiàn)的煤泥輸送系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備就是煤泥輸送膏體泵，其能夠輸送含水量在30%的膏狀煤泥。

關(guān)鍵詞：煤泥輸送系統(tǒng)；膏體泵；刮板輸送機(jī)；煤泥膏體

1 煤泥輸送系統(tǒng)的總體生產(chǎn)流程

一般來(lái)說(shuō)煤泥來(lái)自煤礦或者選煤廠，發(fā)熱量隨煤質(zhì)的變化而不相同，煤泥儲(chǔ)存在儲(chǔ)煤倉(cāng)中利用上料裝置進(jìn)行上料，上料裝置各有不同，一般上料通過(guò)刮板輸送機(jī)進(jìn)行傳送，在通過(guò)刮板輸送機(jī)的轉(zhuǎn)載、分配向下級(jí)傳送。在這過(guò)程中最為關(guān)鍵的一個(gè)步驟是將各種不同含水率的煤泥制備成含水率在30%左右的煤泥膏，然后煤泥膏進(jìn)入儲(chǔ)料倉(cāng)，再通過(guò)膏體泵輸送到鍋爐內(nèi)燃燒。

例如某公司煤泥輸送系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程如下：煤泥通過(guò)汽車(chē)運(yùn)輸入廠，儲(chǔ)存在煤泥堆放場(chǎng)，通過(guò)裝載機(jī)將煤泥卸到上料刮板機(jī)，再轉(zhuǎn)運(yùn)到分配刮板輸送機(jī)，通過(guò)分配刮板機(jī)按照生產(chǎn)需要，可分別將煤泥放至4個(gè)膏漿制備機(jī)；煤泥在膏漿制備內(nèi)通過(guò)加水后充分?jǐn)嚢?，形成膏狀煤泥后排到渣漿分離器；渣漿分離器可將超過(guò)50mm的塊狀物體分離出來(lái)，膏狀煤泥進(jìn)入儲(chǔ)料倉(cāng)；儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)的煤泥根據(jù)鍋爐負(fù)荷的需求，經(jīng)正壓給料機(jī)，進(jìn)入膏體泵，再通過(guò)DN=200mm的管道送入鍋爐廠房，并經(jīng)爐頂給料器入爐燃燒（圖1）。

2 煤泥膏體泵泵送原理

膏體泵是由兩只油缸、洗滌室、換向機(jī)構(gòu)、兩只物料缸、料斗、S管、擺臂、兩只擺動(dòng)油缸和出料口組成。膏體泵以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，由PLC進(jìn)行控制采用全液壓驅(qū)動(dòng)，該泵兩個(gè)輸送缸活塞分別與主油缸活塞桿相連接，在主油缸液壓油的作用下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一缸前進(jìn)，另一缸后退，料缸出口與料斗相連，S管一端是出料口，另一端通過(guò)花鍵軸與擺臂相連接，在擺動(dòng)油缸的作用下可以左右擺動(dòng)。使S管入口交替與兩個(gè)輸送缸相連，S擺管內(nèi)部設(shè)有自動(dòng)補(bǔ)償磨損的自動(dòng)密封環(huán)。

3 煤泥輸送過(guò)程

在上料環(huán)節(jié)，以前采用裝載機(jī)上料，使用裝載機(jī)上料的缺點(diǎn)是裝載機(jī)間斷把煤泥通過(guò)落料倉(cāng)倒入上料刮板機(jī)中，在經(jīng)過(guò)上料、配料環(huán)節(jié)后，煤泥到膏漿制備機(jī)時(shí)仍不均勻，會(huì)導(dǎo)致制備出煤泥后，煤泥的含水率變化大不好控制，在泵送中影響管道的泵送壓力。有很多方法改進(jìn)了上料過(guò)程，如在落料倉(cāng)中加入勻料器，勻料器能夠起到緩沖給料的作用，使得裝載機(jī)間斷給料后能夠通過(guò)勻料器達(dá)到持續(xù)給料的目的。再者，可以在落料倉(cāng)之前加裝螺旋給料機(jī)等裝置，最終能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)給料的目的。

在上料、配料環(huán)節(jié)一般采用刮板輸送機(jī)輸送，然后由分配刮板機(jī)將煤泥輸送至膏漿制備機(jī)，在上述敘述中曾提到，如果煤泥來(lái)料斷續(xù)的情況下，膏漿制備機(jī)工作中制備水與煤泥的拌合比不穩(wěn)定，造成煤泥膏體過(guò)稀或過(guò)稠，泵送時(shí)管道壓力有變化，造成管道過(guò)快磨損等現(xiàn)象，另外如果煤泥量在膏漿制備機(jī)中過(guò)大，容易造成攪拌電機(jī)因過(guò)載而保護(hù)動(dòng)作跳機(jī)，從而聯(lián)跳刮板機(jī)，使整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)中斷。所以，煤泥在上料、配料過(guò)程的連續(xù)給料非常重要，需高度重視，否則將影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4 煤泥膏體的制備

煤泥膏的制備過(guò)程比較簡(jiǎn)單，與現(xiàn)場(chǎng)操作人員的經(jīng)驗(yàn)、熟練程度有很大關(guān)系。膏漿制備機(jī)通常用于黏稠固廢處置成套系統(tǒng)中物料預(yù)處理的第一道工藝，根據(jù)物料具體情況加入適量的水，通過(guò)攪拌槳葉充分?jǐn)嚢杈鶆颍?jīng)振動(dòng)篩篩分，將不適合輸送的大塊物料及鋼絲繩、鋼筋等雜物剔除，改善物料的泵送特性。其主要適用于處理落地的物料或物料含雜物較多且雜物尺寸大于50mm又不能破碎的工況。膏漿制備機(jī)一般為矩形臥式攪拌結(jié)構(gòu)，由電機(jī)減速機(jī)、攪拌軸及攪拌槳葉、篩網(wǎng)、除渣機(jī)構(gòu)以及液壓站等組成，進(jìn)料口和出料口分別位于倉(cāng)的兩側(cè)。進(jìn)料若采用用連續(xù)給料以便于物料攪拌更充分、出料更均勻，可根據(jù)需要設(shè)置料位計(jì)。膏漿制備機(jī)每根臥式錘形攪拌螺旋均由減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，相鄰兩根軸相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并將物料由進(jìn)料端推向出料端。攪拌螺旋的作用是摻入適量的水后，將倉(cāng)中較大的粘稠物料結(jié)塊打散或把倉(cāng)內(nèi)板結(jié)的粘稠物料攪開(kāi)，并將物料攪拌均勻，從而提高物料的泵送特性。出料口設(shè)有篩網(wǎng)和除渣機(jī)構(gòu)，篩網(wǎng)由油缸驅(qū)動(dòng)，其作用是讓大塊物料或未攪拌均勻的物料留在倉(cāng)內(nèi)繼續(xù)攪拌，直至攪拌成漿體后經(jīng)篩網(wǎng)流出。另外，也可避免大塊雜物直接落到振動(dòng)篩上，對(duì)這些雜物可定期集中打開(kāi)篩網(wǎng)處理。

5 煤泥膏體的輸送

制備好的煤泥膏體含水率在30%左右最為適合泵送，通過(guò)渣漿分離設(shè)備將煤泥膏體中的大塊雜志過(guò)濾后，進(jìn)入到煤泥儲(chǔ)料倉(cāng)中，然后經(jīng)過(guò)正壓給料機(jī)、膏體泵通過(guò)泵送管道向鍋爐泵送。值得考慮的是，泵送管道的距離越長(zhǎng)，則膏體泵泵送的壓力越高，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定、長(zhǎng)期運(yùn)行越不利，所以，在設(shè)計(jì)時(shí)務(wù)必盡可能在條件允許的前提下縮短泵送管道距離，從而最大程度上降低泵送壓力、減小管道內(nèi)壁磨損量。

6 煤泥燃燒的給料方式

在泵送過(guò)程中，一般通過(guò)泵送管道最終輸送到循環(huán)流化床鍋爐燃燒，鍋爐的給料方式一般有以下幾種方式：

6.1 爐頂給料

這種給料方式應(yīng)用最為廣泛，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠、穩(wěn)定。缺點(diǎn)是從爐膛頂部給入，離爐膛煙氣出口較近，煤泥熱爆后的碎屑會(huì)隨煙氣直接進(jìn)入分離器，煤泥在爐膛中停留時(shí)間不足，煤泥細(xì)微顆粒多，會(huì)造成鍋爐飛灰含碳量高，燃燒效率低。

6.2 爐膛中部給料

這種給料方式與爐頂給料相比，煤泥在爐膛中停留時(shí)間有所延長(zhǎng)，飛灰含碳量雖有所降低，但仍然不夠理想。

6.3 返料腿給料

煤泥通過(guò)返料腿給料，在爐膛中停留時(shí)間達(dá)到最長(zhǎng)，燃燒效率最高，但在鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，返料灰量較低，攜帶能力不足，可能導(dǎo)致煤泥在返料器中粘結(jié)，因此鍋爐低負(fù)荷期無(wú)法摻燒煤泥。

6.4 爐膛密相區(qū)給料

煤泥從爐膛下部使用噴槍給入，在爐膛內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，燃燒效率高，使用噴槍以霧化形式給入，不受負(fù)荷影響，可任意調(diào)節(jié)給入量。但需要專(zhuān)用噴槍使煤泥霧化，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，噴槍存在磨損問(wèn)題。

無(wú)論何種給料方式，都是將煤泥送入鍋爐內(nèi)燃燒，達(dá)到節(jié)能減排的目的。目前國(guó)家大力提倡節(jié)約資源，煤泥作為一種采煤、洗煤的副產(chǎn)品，其有效利用一直以來(lái)是困擾上述煤炭企業(yè)的難題，煤泥輸送系統(tǒng)甚至可以輸送化工廢料、生產(chǎn)渣料進(jìn)入鍋爐燃燒，從而達(dá)到環(huán)保要求。當(dāng)然煤泥的制備、泵送、傳輸及燃燒過(guò)程中尚不完善處，需要廣大一線技術(shù)人員在生產(chǎn)應(yīng)用中持續(xù)關(guān)注、改進(jìn)，最終能夠使煤泥輸送系統(tǒng)逐步趨于完善。

參考文獻(xiàn)

[1]張鵬程，鞏長(zhǎng)勇.一種新型高壓膏體輸送泵——錐閥泵的研制與應(yīng)用[J].煤炭工程，2013（4）.

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