物料破碎筛分器在粉煤灰气力输灰系统中的应用

毕宁

摘 要：电厂省煤器，脱硝灰斗飞灰，因结渣颗粒较大，难以输送，使用物料破碎筛分器，将大颗粒灰渣破碎、筛分至可输送粒径颗粒，使用仓泵压力输送系统将飞灰输送至电除尘器入口或一电场。

关键词：物料破碎筛分器；大颗粒；粉煤灰；省煤器；气力输送系统；电除尘

中图分类号：TD452 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）34-0152-02

1 简介与概况

国华锦界能源有限公司一期 4×600MW机组的机组锅炉省煤器输灰系统原采用刮板机机械卸灰，在运行过程中易造成二次卸灰污染，且污染情况严重，严重影响厂区工作环境及文明生产，而且刮板机机械卸灰工作量大，故障频繁，已处于基本停用状态。国华锦界能源有限公司对省煤器输灰系统改造将刮板机卸灰系统拆除，改造成气力除灰输送系统，即在省煤器灰斗下，安装仓泵发送装置，按省煤器A、B两侧划分为两个输灰单元，通过两条输灰管线送至烟道电除尘器入口处。此工艺为封闭式系统，完全可满足环保要求和运行需求，系统改造完成后省煤器灰斗卸灰时发现在落灰过程中夹杂灰渣，而且灰渣中的渣块粒径较大，灰渣中含有大量直径大于35mm的炉渣，最大粒径达到100mm，严重影响输送系统的安全运行，所以要求在省煤器除灰输送系统中安装一种破碎装置来处理大颗粒的灰渣，而且破碎之后的灰渣需要通过设备本身功能，落入输灰管道送至指定地点。因此根据现场出现的实际问题，使用单位、设计院和制造单位合作研制出一种物料破碎筛分器（已申请专利）解决了输送灰渣中的渣块粒径较大问题。

2 物料破碎筛分器的设计与结构原理

2.1 设计理念及原理

灰渣破碎筛分器主要用于处理输送物料中含有较大的、影响输送系统运行的灰渣颗粒。该设备应能在恶劣的工况下正常工作并保证其机械结构的稳定和耐用。其原理是利用筛分器中的筛板将大于一定直径的颗粒分选出来，并送至破碎机构中，利用物理挤压破碎的方式将大颗粒的灰渣破碎成能够满足输送要求的小颗粒灰渣，再通过汇流板进入输送系统中。

2.2 物料破碎筛分器设备具备以下三种功能

2.2.1 筛分功能。物料经落灰管进入破碎筛分器中筛分仓，物料在筛分仓里格栅板分离作用下，细灰渣落入仓泵待输送，较大粒径粗渣经斜格栅板进入破碎仓。

2.2.2 破碎功能。大颗粒物料进入破碎仓后，在气力破碎压板作用下，大颗粒物料被破碎挤压。

2.2.3 汇流功能。破碎挤压后的碎渣径汇流仓里的汇流斜板后，又进入仓泵待输送。

2.3 组成部分

设备箱体、筛分板、破碎执行机构、汇流板、检修机构等。

2.4 处理对象

物料中直径大于一定要求的，会引起输送管道堵塞的大颗粒物料。

2.5 主要优点

2.5.1 物料流的筛分。物料筛分破碎器可以有效的在物料流中筛分出大于一定直径的颗粒，并在后续的工作程序中将大颗粒的灰渣进行物理破碎并令其返回至输送系统中。在整个工作过程中保证系统的密封性和周围环境的清洁。

2.5.2 高通过性和耐磨。筛分器工作时，配合气力输送系统的运行控制，筛分器内部为无压状态，物料为自由落体运动通过筛分器的内部，筛分板具有一定的倾斜角度使得物料在流通时不存在阻碍，保证其流通性防止设备内部的磨损。

2.5.3 密封良好。筛分器内部密封组件可以有效密封设备外壳，防止物料泄露。

2.5.4 物理破碎。筛分器的破碎执行机构可以有效的将大于要求直径的灰渣进行粉碎工作，并通过筛分器下部的汇流板将粉碎的物料再次送入输送系统中。

通过上述设备功能要求确定，围绕该主题研发了破碎筛分器，在气力除灰领域中，率先突破，取得良好效果。

物料破碎筛分器结构图见图1。

2.5.5物料破碎筛分器特点

（1）结构简单，布局合理，功能完善。（2）筛分效果好，无卡滞，无堵管现象。（3）破碎挤压效率高。（4）自动化程度高。（5）设备运行可靠，检修维护工作量小。

3 物料破碎筛分器的控制

多台物料破碎筛分器的控制可以由DCS、PLC进行集中控制运行。也可以使用单台电磁阀箱进行一对一的单独控制运行，其控制运行方式的多样化可以有效满足客户的相关要求。

筛分器配套的单独控制箱内部配置有相关电磁阀、接线端子、计时开关等相关控制設备。

4 物料破碎筛分器的工程实际应用情况

国华锦界能源有限公司 4×600MW机组的省煤器灰的输送系统中，因其灰渣中含有大量直径大于35mm的炉渣，影响输送系统的安全运行，所以要求安装一种破碎装置来处理大颗粒的灰渣。

目前，物料破碎筛分器已经成功的应用于国华锦界能源有限公司 4×600MW机组的#1、2#机组锅炉省煤器的输送系统中，该套设备在省煤器飞灰输送系统中参与运行，在卸灰过程中大的灰渣结块落入筛分仓经筛分板进入挤压仓，待仓泵输灰结束后，挤压板在动力作用下，对渣块进行破碎挤压，物料被破碎后经导流板进入仓泵待发输，进入下一工作循环。自2013年9月投入运行至今，经过三年多的运行，该套设备运行良好，破碎能力强，从未发生因渣块堵管现象，达到了功能设计要求，保证省煤器气力输灰系统正常运行。物料破碎筛分器在输送系统的实际应用中，运行稳定、清洁、并能有效的处理大颗粒灰渣，保证输送系统安全运行并减少了运行人员的工作强度。其有效性和稳定性得到了实际验证。

5 总结

5.1 改造效果

取消了刮板机机械输灰系统，采用气力输灰全自动控制系统，大大减少了检修、运行人员工作量，降低了人工、修理费用，消除了卸运灰人员人身安全隐患。

解决了省煤器落灰管道堵塞和灰斗积灰、空预器堵塞、脱硝催化剂污染等问题，解决了锅炉零米刮板输灰器运行中粉尘飞扬等生产现场的环境污染。

省煤器出口烟道气力输灰系统排灰正常未发生堵塞，系统运行稳定可靠。

因此我们认为在省煤器除灰系统改造时，遇有灰渣结块的情况，在采用气力除灰输送时，可借鉴在输灰系统中加装破碎筛分装置是一个不错的选择。这样可解决在气力除灰输送过程中，由于灰渣结块而影响气力除灰输送过程中堵管现象。这样可大大提高输送系统工作效率，提高输灰系统自动化程度，省时，省力，可推广使用。

5.2 物料破碎筛分器设备经济性

物料破碎筛分器是基于实际生产应用和用户的自身利益而设计，其先进的设计理念和优良的设计结构可以充分保证用户的利益。在气力输送系统中，其可以有效的处理较大的物料颗粒，有效的降低输送管道的堵塞。设备的控制可以加入到输送系统模块化、集成化的控制系统中，稳定、耐磨和坚固的设备结构都充分保证了该设备在实际使用中的低故障率和高可靠性。现场安装方便、日常维护简单以及后期备品备件的通用性和高互换性都使得该型破碎筛分器在生产中可将用户成本降至最低。

物料破碎筛分器在输送系统的实际应用中起到了实质性的作用，有效的处理大颗粒灰渣，保证输送系统的安全运行并减少了运行人员的工作强度。对现场工作环境大有改善，有利于现场工作人员身心健康，其有效性和稳定性得到了实际验证。

因此我们认为在省煤器除灰及其他物料输送过程中输送颗粒的系统时，在输灰系统中加装破碎筛分装置是一不错的选择。

参考文献：

[1]陈宏勋.管道物料输送与工程应用[M].北京：化学工业出版社，2003：281-283.

[2]成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2013.

[3]DL/T5142-2012 火力发电厂除灰设计技术规程[Z].endprint