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气力输送在高炉煤气全干法除尘灰输送中的应用

1、前言

高炉煤气全干法除尘灰主要成分为Tfe，FeO，SiO?，Al2O3，MgO等。布袋除尘器集灰斗的灰温度高度160℃，粒度在200～300目的占60%以上。1000m3容积下的高炉，灰的比重0.18-0.9t/m3,含铁量10%～30%；1000m3容积以上的高炉，灰比重0.9～1.5t/m3,含铁量30%～40%。

传统高炉煤气全干法除尘灰的输送一般采用机械输灰工艺，即采用刮板输送机后加湿外运，或刮板输送机、斗提机进入集灰仓后加湿外运。机械输灰工艺有诸多缺点，一是流程长，环节多，机械故障率高，设备常出现转不动、卡死现象，影响正常生产；二是设备密封性能差，飞灰较多，操作环境差；三是设备多，占地面积大，能耗及运行费用高；四是无法实现灰的长距离输送。

除尘灰采用气力输送，可解决机械输灰上述缺点。

2、气力输送应用

气力输送系统是以压缩气力输送介质和动力，将集灰斗内的干灰输送到指定地点的一种输送装置。根据输送系统压力的不同，气力输送系统分为负压式和正压式两大类。负压式系统是靠系统内的负压将气体和灰一起吸入管道内，物料的整个输送过程是在低于大气压力下进行的。正压式系统则是用高于大气压力的压缩气来推动物料进行输送的。

以1000m3高炉为例，简要介绍气力输送在高炉煤气全干法除尘灰输送中的应用。布袋除尘器箱体按12个计算，两排布置，每排6个，灰比重0.9t/m3，最大灰量约40t/d.

鉴于高炉煤气干法除尘灰的物料特性，采用正压流态化气力输送工艺。正压流态化气力输送是一种浓相气力输送系统，主要由输送泵系统、控制系统、灰仓系统、气源系统、管路系统五个子系统组成。其工作原理是：压缩气通过进气组件，渗透到输送泵内部与除尘灰混合，并使除尘灰流态化，从而具备流体性质，经密封式管道将灰从甲地输送到乙地。

输送泵直接输送

布袋除尘器下不需设中间灰斗，每个除尘器箱体下直接

配置1台输送泵（输送泵容积不需太大，小于1m3即可），每排6个输送泵形成1个输送单元，共两个输送单元，两个支管汇入母管进入目标灰仓。可输送距离为200～500m。

工艺系统图见图1，主要技术参数见表1，输送运行时间见表2。

min/h表1输送泵直接输送主要技术参数

参数名称

输送系统

平均料气比

50

系统设计出力/t·h-1

10

输送压力/Mpa

≤0.3

输送起始速度/m·s-1

7

输送末端速度/m·s-1

12

尖峰耗气量/m3·min-1

8.5

图1输送泵直接输送系统图

1—插板阀2—进料阀3—输送泵4、14—料位计5—进气组件6—耐磨弯头7—防堵装置8—输灰管道9—卸料轮10—布袋除尘器11—真空释放阀12—出料阀13—调压组件15—压力变送器

表2输送泵直接输送运行时间

单元

灰量

t/h

输送

出力

t/h

输送罐

容积

m3

每次输送

灰量

t

每次输送

时间

min

输送

次数

次/h

输送

时间

min/h

间隔

时间

min/h

1

5

5.4

0.30

0.9

3

6

18

12

2

5

5.4

0.30

0.9

3

6

18

12

输灰管道

8

输灰管道输送运行时间36min/h,切换、装灰时间24min/h

先集中后输送

如果上述输灰输送距离较远，超过500m，采用先集中后输

送工艺。即将上述目标灰仓作为中间储灰仓，先采用输送泵直接输送工艺，将除尘灰先输送至中间储灰仓，中间储灰仓下设1台输送泵（输送泵容积需稍大点，1.5m3即可），形成另一个输送单元，输送单元接入输灰管道组成流态化气力输送系统，将中间储灰仓的灰送至目标灰仓，实现远程输送。输送距离可达500～1000m。

工艺系统图见图2，主要技术参数见表3，输送运行时间见表4。

系统运行描述

系统受料：出料阀关闭、进料阀打开，除尘灰在重力作用下落入输送泵内(输送泵根据料位和时间来监控,当装灰时间或料位信号未到,系统处于等待进料状态)。该过程不耗用输送气。

系统受料结束：当单元达到装料时间或料位信号已到，系统输送过程将被触发，进料阀关闭。

系统输送过程：单元出料阀打开、单元进气阀打开，在输送气的作用下开始输灰。

输送完毕：输灰管压力降到一定值时，关闭单元进气阀，关闭出料阀。系统输送过程完成，进入下一循环。

表3先集中后输送主要技术参数

参数名称

输送系统

平均料气比

50

系统设计出力/t·h-1

8

输送压力/Mpa

≤0.3

输送起始速度/m·s-1

7

输送末端速度/m·s-1

12

尖峰耗气量/m3·min-1

8.5

图2先集中后输送系统图

1—方圆接大小头2—插板阀3—膨胀节4—进