粉煤灰气力输送装船工艺

浙江省交通规划设计研究院　王海炳　吴　喆



粉煤灰气力输送装船工艺

浙江省交通规划设计研究院王海炳吴喆

摘要：从系统构成、能力确定、环境保护等方面阐述了2种粉煤灰气力输送装船工艺方式，肯定了气力输送技术在可靠性和环保性上的优点，最后对2种工艺进行了比较。

关键词：粉煤灰； 气力输送； 装船

1前言

粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物，也是一种资源丰富、价格低廉的新材料，广泛应用于水泥、建材等领域。我国水运条件较好的一些燃煤电厂，大多将粉煤灰水路出运作为一项基本配套功能来规划和实施。早期的粉煤灰输送方式多采用埋刮板输送机，设备维护工作量大，环境污染较严重。近十几年来，随着相关技术的成熟，气力输送装船技术逐渐成为粉煤灰水路出运的常用方式。

气力输送主要分为负压气力输送和正压气力输送2种方式。负压气力输送一般用于短距离输送，千米以上距离的输送，一般采用正压密相输送。 文献[1]中提到了一种双套管气力输送技术，即在普通输灰管道内增设一根较细的内套管，通过内套管的作用，对管内的粉煤灰增加一个扰动，从而使原本可能沉积在管底的粉煤灰在静压和紊流引起的动压的双重作用下，以栓流的形式顺利向前输送。该技术具有输送距离长、输送速度低、堵管率低、出力大、系统磨损和能耗较少等特点，可靠性较高。

2输送装船工艺方式

2．1水平气力输送+固定摇臂式装船机方式

该方式在装灰码头设大容量缓冲仓，仓下设置固定摇臂式装船机，并在电厂厂区的干灰库和码头缓冲仓之间敷设双套输灰钢管。装船系统启动时，先启动除尘系统，然后干灰库下方的发送装置输出灰气混合物，并通过管道输送到码头缓冲仓。同时，缓冲仓的卸料口开启，仓内物料在少量气流的推动下通过装船臂架上的斜槽、装船头装入船舱，系统布置见图1。

图1　水平气力输送+固定摇臂式装船机系统布置图

目前，我国粉煤灰运输船型多采用普通驳船改装，船型大小多为几百吨到几千吨不等。文献[2]指出，在装船系统设计中不要过度追求大的装船能力，若是采用气力输送供料时，相应配套设施的成本更高。经调研，此类粉煤灰装船机额定能力一般不超过200 t/h。管道的输送能力受输送距离，管径大小，气力源能耗等因素限制，一般不超过100 t/h,管道与装船设备配置数量比例常为1∶1或2∶1。

码头缓冲仓可采用钢结构或钢混结构。缓冲仓的作用在于保证移船换舱时输灰系统的连续性以及提高作业效率。缓冲仓的容量通常取决于装船机与管道之间的额定能力差值以及设计船型的载货量，应能满足装船机、管道按额定能力运行，并在连续地装满一艘设计船型时缓冲仓内尚有余料。

整套输送装船系统采用全密封设计。但由于船舱口多采用简易罩棚或篷布之类遮盖，故装船头处存在一定的扬尘现象。一般考虑在装船头处设收尘管用于收集装船余气，并返回到缓冲仓顶部的除尘器进行清理。作业时，装船头可根据水位高低、舱内料位等情况进行伸缩，以减小落料高差，减少扬尘。

2．2水平气力输送+移动式装船机方式

该方式与水平气力输送+固定摇臂式装船机方式的不同之处仅在于码头工艺配置。码头采用移动式装船机进行粉煤灰装船，装船机可以沿码头面的轨道行走，因而可以在不移船的情况下进行所有船舱的装料。装船机上带有缓冲仓，为减小整机轮压荷载，仓容不宜过大，仅需保证大机移动时后方工艺系统的不中断。由于缓冲仓的容量一般较第一种方式要小，缓冲作用有限，故管道的额定能力和装船机的额定能力不宜相差过大，系统布置见图2。

由于装船机运行范围较大，故缓冲仓与输送钢质管道之间采用软管连接。软管头部通过三通法兰接头与输送钢质管道连接，可以实现快速连接和切换。输送钢质管道一般布置在码头后沿，上面等间距布置若干三通法兰接头。三通法兰接头的位置和数量与装船机大机行程相匹配。

2种粉煤灰气力输送装船方式的差异主要在于装船机型式的不同。表1为在装船机额定能力和码头长度、船舶吨级均相同的前提下，2种工艺方式的经济技术指标的比较。

图2　 水平气力输送+移动式装船机系统布置图

指标水平气力输送+固定摇臂式装船机水平气力输送+移动式装船机投资 后者的工艺设备投资和土建结构投资较大系统可靠性 稍高 装船机机构较多,可靠性稍低对船舶的适应性 适用于装较小的船舶,装大船的过程中需移船 对船舶适应性较强,装大船的过程中不需移船,舱口对位准确装船效率 装小船时效率较高,装大船时因需移船,平均效率打折扣 整机可沿码头移动,装船效率相对稳定

3结语

粉煤灰气力输送技术具有环保性能好、可靠性高的优点，但管道输送能力受管径、输送距离、能耗等制约，不宜大幅提升。本文提到的2种气力输送装船方式，各有优缺点，在对水路出运的粉煤灰工程设计时，要根据具体情况选用。

参 考 文 献

[1]李春旭. 双套管长距离气力输送系统与移动式码头装船系统的结合应用[J]. 城市建设理论研究(电子版)，2014(6)：11-13.

[2]罗金安. 粉料和散料装船工艺设计与设备选型[D]，2005：23-25.

王海炳： 310006，杭州市西湖区环城西路89号武林大厦13楼

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