FWD技术详解:干燥工段关键点

一、烘干单元职能介绍

水洗后的飞灰氯离子含量已降低至1%以内,飞灰中的重金属也得到了有效去除,下一步就是进行水泥窑协同。此时的飞灰含水率在35%左右,大量的水分进入水泥窑会对水泥窑的正常运行产生不良影响且不方便运输送,因此干燥工段的第一个职能就是对含水飞灰进行烘干。经过FWD干燥工段的烘干处理,飞灰含水率可降低至3%以内。除含水率之外,为保证水泥产品的质量,水泥窑协同对飞灰投加量也有严格的要求,一般设置飞灰投加量不高于水泥窑熟料生产能力的4%。为此干燥工段在入窑处设置了精度可达0.5%的计量称重装置,实现了干燥工段的第二个职能:飞灰精确控制计量投加。干燥工段的第三个职能是对飞灰的输送。无论是含水状态下的湿渣、烘干后的干燥成品飞灰都根据各部分的实际需要选用了高效且节能的输送设备进行。

二、工艺流程简介

水洗后的含水飞灰通过输送螺旋、下料器等装置进入烘干机。引风机将水泥窑余热气体抽至烘干机,高温气体与含水飞灰在烘干机内部混合烘干。物料烘干完毕后经布袋收尘器收集通过输送斜槽进入成品储仓,处理后的气体通过引风机烟囱外排至大气中。成品储仓中的干燥飞灰通过输送、计量装置进入水泥窑作为生产原料。

三、干燥工段的设计要点

1. 热源取用:干燥单元选用水泥厂生产产生的高温余风作为热源。选取点需保证热风达到烘干机进口处温度在230℃以上且风量满足产量需求。以150t/d飞灰产量为例:需要230℃热风量在10000m³/h。水泥厂余风含有大量粉尘,因此须在取风口出设置旋风收尘器保证热风洁净程度。

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2. 入窑点选择:入窑处需满足温度在850℃以上,保证二噁英的彻底分解。入窑接口应设置空气炮等清堵设备,避免出现结皮堵塞管道问题。

3. 关键设备设计要点

(1)烘干机:烘干机是干燥工段的主体设备,为保证烘干效果设计需保证烘干机进口热风温度在230℃以上,压力在1000Pa以上。温度过低会导致烘干效率下降,压力过低容易发生堵料情况。因此在烘干机进口设置温度传感器、压力变送器是必要的。

(2)收尘器:布袋收尘器起到收集成品灰的作用,其选型要与风量、物料量相匹配。出口含尘浓度需符合水泥工业大气污染物排放标准中要求的≤10mg/m³。工作温度要求滤袋可承受常态温度200℃,瞬时温度280℃。收尘器进出压差可以反应收尘器的运行状态,一般的收尘器进出口压力差在1500Pa以下。在收尘器进出口均需设置温度传感器和压力变送器,保证收尘器的运行状态得到有效监测。

(3)引风机:风机是干燥工段的心脏设备,合理的选型对实际运行可否达到预期产量起到了至关重要作用。引风机设计的主要参数是风量和风压。风量需根据处置规模进行相应热平衡计算,风压需要根据实际的管道路由、设备压损进行计算。

(4)输送设备:螺旋、下料器等设计需注意前后设备输送量的相互匹配,避免出现堵料情况。斜槽输送设计需注意角度不能小于8°,以免物料输送不畅。斜槽设计还需注意高度问题,避免出现斜槽与收尘器平台、建筑结构相互冲突。罗茨风机、仓泵等气力输送设备要计算好气固比,在保证物料正常输送的同时降低能耗。气力输送管道尽可能少设置弯头,不可有向下转向。

(5)称重设备:螺旋秤、转子称等称重设备可精确计量下料量,设计时须注意称重设备的下料管道角度需保证65°以上。因此称重设备与入窑口相对位置考虑是入窑设备布置的关键。

四、干燥工段与水泥窑协同处置飞灰工艺的配适性与优势

1. 干燥工段与水泥窑协同处置飞灰工艺的配适性:干燥工段选用的烘干机、引风机、收尘器、输送设备、称重设备等制作工艺成熟,完全适用于飞灰物料。干燥工段有效解决了水洗后飞灰的高含水率、输送不便、称重计量的问题,为水洗飞灰与水泥窑协同之间搭起了便利的桥梁。

2. 优势:

(1)烘干效率高。含水飞灰在与热风接触后在烘干机内部至收尘器进口几秒内即可完成烘干过程。

(2)烘干效果好。35%含水飞灰经烘干后韩寒税率可稳定降低至3%以下。

(3)运行稳定。整体工艺成熟,运行过程无卡顿。

3. 节能属性:

(1)干燥工段烘干飞灰采用的热源来自于水泥生产过程中的剩余热量,无新增能源消耗,是对过剩产能的有效利用。

(2)干燥工段采用的动力设备均使用高能效电机,在输送方式上多处采用了节能的仓泵、斜槽等气力输送装置。