钢铁企业环境除尘灰远程气力输送系统方案探究

摘 要:本文描述了气力输送系统组成和用途及远程气力输灰实际应用优点。

关键词:钢铁企业;除尘灰;气力输送;方案

1 引言

钢铁企业高炉系统环境除尘气力输送系统可分:出铁场除尘输送、矿槽除尘输送等。出铁场除尘和矿槽除尘分别在系统内的各出灰口下设置上引式流态流态化泵(简称流态化泵),流态化泵出灰集中到系统内部的集中仓然后送往远程气力输送的中转仓,再由中转仓送往原料烧结系统;气力输送气源为压缩空气(无油无水)。气力输送系统采用正压浓相式输送,采取有效措施实现高料气比,设置防堵排堵设施,有效实现长距离输送。管道采用耐磨管道,集中仓、中转仓、接收仓均设置小型脉冲布袋除尘器。集中仓、中转仓设置仓壁振动器及声波清灰器,防止因物料堆积板结而出现下料困难。

2 系统介绍

整个除尘输送系统由气源、流态化流态化泵、输送管道、防堵排堵管道、控制阀组、尾气处理、PLC控制系统等组成。各部分的功能和用途如下:

①气源部分:储气罐。共两条输送管线,设置一台储气罐,用于系统用气的储存和缓冲,以免因供气管网的压力波动和供气量不足造成控制阀动作不灵敏和送料失败等故障,为防止气体倒流,特在储气罐前设置一个止回阀,储气罐的容积是根据每输送一次的用气量来确定。

②流态化流态化泵。根据用户提供的物料物性,拟选用流态化流态化泵,流态化泵本体是能承受一定压力、温度的压力容器,其上端为气动进料阀,内部为一上引式管道,与气动出料阀及输灰管道相连,上引管下端为流化盘。进料阀、出料阀、进气阀、二次气阀均由电磁气动换向阀控制。流态化泵采用间歇式自动控制方式循环运行,每个输送过程可分为进料、流化加压、输送、吹扫四个阶段,由感应信号及程序控制。流态化流态化泵上端特别设置了一台进料阀,同时,为便于检修在进灰口还要设置插板阀,正常工作时,此阀是常开的,只有在检修时才关闭。

③输送管道。针对本物料输送系统的特点,物料成份主要为铁氧化物,硬度较高,同时由于输送距离很远,末端物流速度很高,因而对输送管道的耐磨性要求较高。输送管道及弯头拟采用陶瓷内衬复合管道。这种耐磨管从内到外由陶瓷层、过渡层和钢管层组成。陶瓷内衬复合钢管具有优异的耐磨、耐热、抗机械和热冲击性能,容易焊接和安装,特别适用于磨损、冲刷严重的物料输送场合。

④控制阀组(总阀箱),控制阀组的功能是系统实现自动化控制的机构,它包括手动减压阀、电磁阀、气动三联件、二位五通阀、截止阀、单向阀等。

⑤防堵排堵管道:a.助吹:远距离输送过程中,物料在长直管线部分容易出现偏析而造成分层,导至输送失败,因此在输料管上沿程设增压器助吹。增压器的作用是当输送距离过远时,通过切向增压,小流量高压力的气流进入输料管增加扰动,使输料管内的物料始终处于稳定的流动状态,防止出现物料在输料管内沉积而导致堵塞现象的发生,使物料顺利输送至卸料点,保证输送物料的可靠性,且能起到排堵的作用;b.排堵:如遇意外事故而出现堵塞,此时装于输料管上的压力变送器采集的压力值达到上限值,控制单元发出指令,流态化流态化泵所有阀全部关闭,排堵阀突然打开,堵塞的物料在压差下就会迅速反吹回储料仓上部。压力值到达下限时,再重新开启助吹阀,直到管道畅通,再继续输送。

⑥除尘器(尾部除尘装置):终转仓和集中仓上部设置有滤袋除尘,由其净化后的气体符合环保要求(排放气含尘量<10mg/ m3)可直接排入大气。

3 流态化泵和PLC控制

流态化泵在本系统中主要用于高炉灰的输送,它自动化程度高,利用PLC控制整个输送过程实行全自动控制。主要由进料装置、气动出料阀、泵体、气化装置、管路系统及阀门组成。流态化泵输送过程分为进料、流化加压、输送阶段、吹扫阶段四个阶段:

①进料阶段:流态化泵投入运行后进料阀打开,物料自由落入泵体内,当料位计发出料满信号或达到设定时间时,进料阀自动关闭。在这一过程中,料位计为主控元件,进料时间控制为备用措施。只要料位到或进料时间到,都自动关闭进料阀;

②流化加壓阶段:泵体加压阀打开,压缩空气从泵体底部的气化室进入,扩散后穿过流化床,在物料被充分流化的同时,泵内的气压也逐渐上升;

③输送阶段:当泵内压力达到一定值时,压力传感器发出信号,吹堵阀打开,延时几秒钟后,出料阀自动开启,流化床上的物料流化加强,输送开始,泵内物料逐渐减少。此过程中流化床上的物料始终处于边流化边输送的状态;

④吹扫阶段:当泵内物料输送完毕,压力下降到等于或接近管道阻力时,加压阀和吹堵阀关闭,出料阀在延时一定时间后关闭。整个输送过程结束,从而完成一次工作循环。

4 结语

随着国家环保法律、法规的相继出台,对土地、环保等方面的要求都提出了较高的要求。气力除灰与传统的机械除灰方式相比,有其独特的优点:首先,在输送过程中,灰不与水接触,故灰的固有活性及其它物化特性不受影响,有利于粉灰的综合利用;减少灰场占地;避免灰场对地下水及周围大气环境的污染;系统自动化程度较高,所需的运行人员较少;设备简单,占地面积小,便于布置;输送路线选取方便,布置上比较灵活;便于长距离集中、定点输送等。除尘灰气力输送系统这些优点能很好地适应现代环保及法规,满足目前日益严格的环保要求。

参考文献:

[1]余洲生.气力输送及其应用[M].北京:人民交通出版社,1989.

[2]黄标.气力输送[M].上海:上海科技出版社,1984.