气力输灰系统及其在正令煤业的应用

2018-09-18卫振华

机械管理开发 2018年9期

卫振华

（山西汾西正令煤业有限责任公司，山西介休 032300）

引言

近年来，正令煤业全面贯彻落实了国家的资源节约型战略，并在煤矿生产过程中坚持开采与节约并举、发展与节能并举的战略，充分使用了气力输灰系统，不断研究开发新型节能技术及工艺，在推广引进的基础上致力于建造节约型企业，以期强化自身的资源节约意识。且在气力输灰系统使用后，煤矿企业获得了预期的经济与社会效益。

1 气力输灰系统

除尘器直接放灰以及除尘器下气力除灰属于当前煤矿企业除灰系统的常见除尘器，实际使用过程中，直接放灰系统运行结构较为简单，且便于操作管理，设备发生故障的几率较低，运行成本较低，但此种系统会对环境产生较大危害，因此在气力除灰系统中一般被用作备用设施，仅在气力输灰系统发生故障时才使用。真正生产期间，使用最为频繁的便是气力输灰系统，且气力输灰系统一般分为仓泵正压气力输送系统以及低压连续气力输送系统两种类型[1]。

1.1 仓泵正压气力输送系统

仓泵正压气力输送系统的除尘器每个灰斗下面均设置了一台仓泵，被除尘器搜集的灰会进入仓泵，并由压缩空气利用管道将灰输送至灰库。此系统可以连续定期运行，且工作人员应根据灰量选择除尘器的灰斗下仓泵。仓泵正压气力输送系统存在较为繁琐的操作流程，且控制系统设备繁杂，存在较多故障点，以致排灰阀很容易被磨损，出现密封不严的问题。尤其是煤矿生产前期阶段，烟气中含有大量水分与杂物，且输送距离较远，此时气力输送系统极易出现故障。

1.2 低压连续气力输送系统

低压气力输送系统的核心设备为GSB低压连续输送泵，其主要采用新型的喷射流技术，在降低能耗的基础上确保射流器产生较高真空，以充分快速吸入粉状物料，从而有效提高总体的输送效率。低压连续输送泵气力输灰系统工艺流程简单可行，运行期间不存在任何中间环节与中间设备，干灰会由灰斗卸灰口经过落灰管直接送达中间仓，并进入连续输送泵内[2]。

1.3 仓泵正压气力输送系统与低压连续气力输送系统对比

相较仓泵正压气力输送系统，低压连续气力输送系统具备以下优势，一是低压连续泵具备更可靠的性能，且在降低能耗的基础上可以使射流器产生较高真空，能效为传统喷嘴的3～4倍。二是系统结构简单，且操作简便，运行期间基本不会出现堵管问题，可以实现无人值守。三是低压连续输送系统对管道的磨损程度更低，且流速较小。四是系统可以实现连续输送，且无需频繁启动阀门，降低了故障的发生几率。五是可以实现连续输送，且系统运行较为平稳，不会对动力风机产生冲击荷载，延长了设备系统的使用寿命。六是低压连续气力输送系统的动力能耗值较低，符合环保节约要求。

除了具备上述优势外，低压连续气力输送系统也存在部分不足，比如输送泵采用了低正压输送模式，比仓泵输灰系统的运行距离短，但对于中等规模的煤矿企业而言，其完全可以满足生产需求。

2 气力输灰系统组成

气力输灰系统主要由炉灰收集、炉灰储存以及卸灰系统组成。

首先是炉灰收集系统，其主要在除尘器集灰斗下放置一台料封泵及风机，利用管道将灰尘输送至灰库。其中风机主要采用容积式类型，利用两个叶轮相向转动确保进气口变为真空模式，并在大气压力作用下进入气腔，排挤出空气，这样在连续运转过程中，空气便会由进气口被不断输送至出气口。料封泵主要将风机提供的空气在经过调节阀、活动风管以及止回阀等设备后，扩散至室内，当粉状物经过落料斗进入喷嘴与扩压器之间的高速气流区时，灰尘便会被吹散。之后被输送至管路，运输至灰库中，完成整个送料过程。在收集过程中应尽量将输送管道布置为直线型，减少弯头数量，确保斜爬角度为45°，以确保将炉灰运输至储灰仓[3]。

其次是储灰仓，在其顶部设置脉冲布袋除尘器以及真空压力释放阀，并确定库壁与低料位的设计高度，以确保随机了解灰库灰量。储灰库主要包括脉冲布袋除尘器、高低料位计等设备，其中脉冲布袋除尘器被设置于储灰库顶部，并采用针刺涤纶带微孔腹膜滤料，且灰气分离设备主要采用顶部袋子拆卸式结构，为了确保系统的连续运行，还设置了自动脉冲式吹扫系统。高低料位计主要用于检测料仓料位，其采用了射频导纳型物料控制器，利用压电晶体谐振引起振动，在物料被阻碍物影响时，其振幅会发生剧烈变化，且这些变化会被内部电路所检测，并在处理后使其变为可输出的开关信号。最后是卸灰系统，在储灰库下设置出灰口，并在口处安装电动给料机以及闸门等设备，以便稳定给料。同时，还应在储灰库底部设置硫化装置，以在加热空气后使炉灰被硫化，防止出现库底炉灰板结问题。

3 正令煤业输灰系统简介

正令煤业冬季热源是煤粉蒸汽锅系统，但蒸汽锅产生的炉灰在被布袋除尘器收集时，工作人员无法有效掌控具体的灰量，需要频繁查看。同时，收集的炉灰主要被露天堆放，在刮风天气很容易造成乱飞问题，且下雨天气也会导致污水乱流问题，严重影响了煤矿生产环境，导致污染问题。对此，煤矿企业采用气力输灰系统对产生的炉灰进行处理，在符合环保要求的基础上为企业节省了运行成本。且企业采用输灰系统的相关参数如表1所示。

4 气力输灰系统在正令煤业的应用

企业气力输灰系统将布袋除尘器下的炉灰利用封料泵、风机，通过管道输送至具备高低料位计的储灰仓，之后密封装车，完成运输。

表1 输灰系统相关技术参数表

首先，风机与料封泵相互配合，系统遵照气力输送原理将炉灰通过管道收集至储灰库，并通过汽车完成定期装载运输。其次，利用储灰仓的有料位计有效检测炉灰总量，降低了人工成本，做到了自动化除灰。再次，在管道弯头处设置内衬耐磨陶瓷，以在降低能耗的基础上减轻炉灰对运输管道的磨损程度。最后，为了确保卸灰的流畅性，杜绝发生炉灰板结问题，应在灰库底部设置气化风机与空气电加热器，以杜绝因潮湿问题导致炉灰板结[4]。