焙烧窑尾袋除尘飞灰及原料烘干机袋除尘飞灰正压输送方案正压气力输送系统实际实施成功方案.docx

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焙烧窑尾袋除尘飞灰及原料烘干机袋除尘飞灰正压输送方案正压气力输送系统实际实施成功方案

原料烘干机袋除尘飞灰气力输送入库方案（正压）

一目的

原料烘干机袋除尘飞灰输送的主要目的是治理粉尘污染改善环境、提高自动化，因负压系统能耗比正压系统高，所以选用正压系统输送。

设计方案通过一台罗茨风机提供输送能量、间歇运行的输送方式，把2.4m烘干机袋除尘和1.8m烘干机袋除尘灰斗的飞灰以及旋风除尘器灰斗的飞灰通过一条主输送管道输送到4m系统的渣库（若有必要也可同时输送到3m系统的渣库）。

二设计方案

2.4m烘干机袋除尘和1.8m烘干机袋除尘灰斗的飞灰以及旋风除尘器灰斗的飞灰通过一套正压压气力输送系统，用四个喷射式接料器（四路接料器分别安装电动控制阀自动控制，每次清灰一个点）输送到主管路后经库顶料气分离器（旋风型料气分离器）分离后卸入渣库，气体经库顶小袋除尘（处理气量1200m3/h，滤袋130*2.5-24）净化后直接排空。

三系统参数

11.8m烘干机袋除尘和旋风除尘器袋除尘灰量都小于2.4m袋除尘最大灰量，因此系统按2.4m袋除尘最大灰量16吨/天设计，清灰周期6小时/次，每天清灰输送次数4次，每次清灰时间2小时，每次清灰4吨（2次*2吨/小时）进行设计计算可满足清灰输送需要。

2具体参数：

（1）输送量：

2吨/小时；储备系数：

α=1.2；则每小时输送量为2.4吨/小时；

（2）飞灰堆密度：

（1.2-1.3）kg/L；

（3）输送高度（垂直实际距离）：

20.5m；按通常压损简单计算关系垂直高度为2倍水平长度计算，则垂直高度的当量水平长度为41m；

（4）输送水平长度（水平实际距离）：

90m；

（5）弯头数量（单路）：

8个；弯头当量长度：

（10-15）m/个*8=（80-120）m

（6）管路实际总长：

110.5m（用于管路的采购实际长度）；

（7）管路当量总长（气力输送按管路当量长度进行系统阻力设计计算和风机选型）：

90+（80-120）+41=（211-231）m；

（8）管路系统压损：

（30-35）kpa；料气分离器、袋除尘、供料器等附属设备压损约：

（1-3）kpa；合计系统压损（31-38）kpa；

（9）系统输送风量：

800m3/h；风速（20-25）m/s；

（10）料气比：

（2-4）；

（11）输送主管路：

108*4无缝管（因末端压力降低气体膨胀风速提高，末端管道可选用133*4无缝管，用变径管连接）；

（12）供料器联接管：

软橡胶管；

（13）耐磨弯头：

108*5/133*5大曲率耐磨弯头（减小系统阻力及管路磨损，曲率半径R=1000-1200左右）；

（14）罗茨鼓风机选型参数：

高效三叶罗茨风机：

升压：

49kPa；流量：

（8-10）m3/min；功率（11-15）kw；

（15）袋除尘：

处理气量1000m3/h，滤袋130*2.5-24；

（16）卸料器（料气分离器）：

单筒旋风料气分离器；

（17）库顶安全释放阀：

真空压力释放阀；

（18）供料器：

喷射式或双层板式/文丘里（优选喷射式，根据实际使用效果可更换）；

四系统布置及控制要求

（1）控制要求

烘干机袋除尘中部灰斗（中部灰斗内灰量多少具有代表性，以此灰斗内灰为基准减少所有灰斗内架设料位计的成本）上安装高低料位计，对灰斗料位进行检测，但灰斗中积灰达到高料位后，料位仪给控制系统发出信号，开始启动飞灰气力输送系统（依次启动罗茨风机、袋除尘、灰库底部螺旋清灰螺旋绞刀、刚性叶轮给料器）进行自动清灰。

清灰到低料位后，灰斗中积灰下卸达到低料位后，料位仪给控制系统发出信号，自动反方向依次停止上述设备停止清灰以节省能耗及减少设备磨损。

管路系统中需要安装适合于气力输送系统使用的耐磨气（电）动阀门，以便根据控制系统指令在某一路清灰点清灰时，其余清灰点管路阀门自动关闭。

输送管道的吸嘴和分支管道、主管道的首尾及较长管道的中部需要安装耐磨真空压力表，对系统中各段的压力进行检测报警，以便及时发现管道堵塞和进行系统调整。

电气控制系统由电气工程部负责设计、元器件采购、安装调试。

（2）系统布置

烘干机袋除尘灰斗内积灰通过螺旋输送机输送到气力输送积灰箱（需要对袋除尘下料刚性叶轮给料机和螺旋输送机进行变频调速，以使袋除尘卸灰量与气力输送系统的输送量匹配，使气力输送吸嘴及管道内不出现断料或进料过多堵塞），负压双筒吸嘴吸取积灰箱内灰到输送管道。

2.4m烘干机袋除尘气力输送管道从供料器开始垂直向上爬升到烘干车间顶部，沿南墙向西至1.83m铁粉磨车间顶部，然后水平向北输送。

1.8m烘干机袋除尘（目前袋除尘下无螺旋绞刀，需要增加一架输送距离5m长的300螺旋绞刀）气力输送管道从供料器开始垂直向上爬升到烘干车间顶部，沿烘干车间北墙向西至1.83m铁粉磨车间顶部，然后水平向北与2.4m烘干机袋除尘气力输送管道联通进入主输送管道。

为防止水平输送管道过长在输送过程中造成堵塞，主输送管道在向4m系统的细渣料仓内输送时按水平、垂直+水平、垂直+水平到细渣料仓的方式进行布置。

同时水平、垂直+水平、垂直的间隔布置方式有利于检查管道堵塞时的堵塞点和清理管道内堵塞的积灰。

输送管道选用无缝钢管，为方便管道堵塞后清堵和磨损后更换，输送管道的联接全部采用法兰联接，输送管道每隔（6-8m）设置一个管道支持架以保证管道的直线性（管道直线性好可减小风阻和管道磨损）。

为方便调节负压吸嘴在积灰箱内的最佳深度与位置，供料器与输送管道采用耐压软橡胶管快接抱箍联接。

为防止系统阻力过大和堵塞，管道布置时尽量减少弯头数量，弯头采用大曲率耐磨弯头，弯头与输送管道的联接采用法兰联接，方便堵塞时清堵和磨损后更换，弯头尽量布置在方便更换和清堵的平台、库顶、走廊边缘（必要时设置检修小平台）。

为方便管道堵塞时清堵卸灰方便，水平输送管道与支持管道的平台、库顶、走廊在高度方向预留（500-1000mm）的卸灰、检修操作空间。

若能采购到合适的透明高强度有机玻璃管道，可在输送管道的负压吸嘴、分支管路首尾、弯头处联接玻璃管道方便观察管道内输送物料是否堵塞、断料以及料气输送状态、输送稳定性，可快速查到堵塞点和进行系统调整。

罗茨风机和电气控制系统安装于4m渣库西边（75kw罗茨风机南侧，此位置粉尘较少且空间位置足够，控制室可搭建彩钢房），旋风卸料器和袋除尘安装于渣库顶部（经实地查看，位置足够。

需要在库顶搭建一个4*4m平台方便安装和检修），旋风料气分离器卸灰和袋除尘卸灰直接进入4m系统细渣库（4m系统细渣库距离烘干机更近，系统成本和输送能耗更低）。

五主要设备及初步投资预算

1罗茨真空泵：

1台，估价（3-3.5）万元；

2防泄漏叶轮给料机：

2台，估价（0.3-0.5）万元；合计约（0.6-1）万元；

2真空释放阀：

（0.5-0.7）万元；

3管路及其附件（包括电动阀、大曲率弯头、法兰等）：

正在咨询

4袋除尘（自制）；

5旋风卸料器（自制）；

6正压供料器（自制）；

7电气控制系统：

电气工程部设计

五可行性分析

1气力输送技术作为不同于机械输送的新的物料输送技术的应用在国内外已经非常普及和成熟。

气力输送按输送方式主要分为正压、负压和混合气力输送，按输送料气比分为稀相、浓相、栓流输送，各有优缺点，需要根据输送量、输送距离、物料性质、能耗要求、环保要求、系统配置针对选择最佳的输送方式。

气力输送目前最远的输送距离可达1000m，输送量可每小时从（0.1-1000）吨。

气力输送的最大优点是设备少、布置灵活、适应性强（对含湿量不高的粉料和小颗粒料都能输送）、投资少、维修量小、易于实现自动化和无人控制输送。

气力输送的缺点是能耗相对较高（主要是稀相吸送）、管道磨损大、噪声大，以及不能输送易破碎、含湿量高、大颗粒的物料。

负压气力输送在粉料输送的环保方面更有其它机械输送不能替代的优势。

因此，原料袋除尘飞灰的直接入库输送采用负压稀相气力输送是符合环保和输送要求的。

2本系统采用气力输送的安全性、环保性方面（罗茨风机带消音器可降低噪声）都满足输送要求。

3风险分析

长距离负压气力输送系统为自行第一次设计应用，无可参照的成功实例，有可能在系统方案设计、设备选型、设备布置、自动控制、安装调试、运行效果方面不尽理想，可能需要通过不断改进完善才能达到良好的效果。

4能耗及运行成本

虽然按单位输送量比较，负压气力输送能耗比装载机、螺旋绞刀、提升机能耗高，但本负压气力输送系统成功实施后，取代目前三轮车拉运飞先灰堆存，然后由装载机再转运加入球磨机料仓粉磨后提升机入库的多道工序。

可达到烘干机袋除尘飞灰直接入库的目的，消除上述飞灰运转多道工序过程中的粉尘飞扬污染环境的现象，节约已经很细的飞灰再次粉磨造成的粉磨电耗（风机、球磨机、螺旋绞刀、提升机等多台耗电设备）、设备磨损、人员看护、维修等多项费用。

因此综合能耗及运输成本仍然比目前的机械多道工序输送粉磨、入库能耗要低也更为经济。

若本负压吸送气力输送系统通过自行设计、安装、调试运行成功，效果良好，今后可在纯碱入库气力输送（因输送量大，采用正压系统更节能）、烘干渣直接气力输送到磨头仓等粉料输送系统逐步进行应用。

技术设备部

2012年9月13日

焙烧窑尾袋除尘飞灰气力输送入库方案（正压输送---需修改参数）

一现状与目的

13m和4m窑尾飞灰包括沉降室飞灰、余热锅炉飞灰、窑尾袋除尘飞灰三大部分。

其中沉降室飞灰和余热锅炉飞灰直接通过灰斗底部螺旋绞刀输送到提升机加入细渣库（目前无飞灰量的具体数据，由于基本是连续加入库内，所以对窑内焙烧工况的稳定性基本无影响）。

3m窑尾袋除尘飞灰总量一天（24小时）约7-8吨（8三轮车车，过磅数据每车约0.9-1吨）；4m窑尾袋除尘飞灰总量一天（24小时）约13-15吨（两汽车，过磅数据每车约6.5-7.5吨）。

2飞灰加入窑内现状

经检测，4m窑尾袋除尘飞灰总铬含量（16-17%）比3m窑尾袋除尘飞灰总铬含量高，所以目前只向窑内加入总铬含量高的4m窑尾袋除尘飞灰。

原焙烧车间做过实验研究，飞灰加入量不超过生料配料总量的5%时对窑内焙烧工况（粘窑、结皮、结球）没有明显影响。

3m窑生料投料量：

（6.5-6.8）吨/小时，按最大加入量5%加入飞灰计算，可加入飞灰（0.325-0.34）吨/小时，每天可加入飞灰（7.8-8.16）吨/天。

4m窑生料投料量：

（11.8-12）吨/小时，按最大加入量5%加入飞灰计算，可加入飞灰（0.59-0.6）吨/小时，每天可加入飞灰（14.16-14.4）吨/天。

根据每台窑产生的飞灰量和可加入的最大飞灰量对比，在窑况正常时理论上每台窑尾袋除尘产生的飞灰正好可以全部加入窑内而不影响窑内焙烧工况。

而实际上，因飞灰加入量不连续、不均匀，只能按生料配料总量的1-2%加入飞灰，也即只能加入窑内飞灰总量的三分之一左右，其余飞灰用三轮车和汽车拉运到渣场堆存由铬铁配料。

目前只能向窑内加入理论加入量的三分之一的主要原因还在于飞灰加入生料配料时不连续、不均匀，造成飞灰超过最大配比时影响窑内焙烧工况，因此若彻底解决飞灰配入生料时的不连续、不均匀问题，有可能实现窑尾飞灰全部入窑的最终目的。

二设计方案

3m窑尾袋除尘飞灰由提升机提升入飞灰仓，飞灰仓距离配料库及配料输送螺旋绞刀距离很近（约8m），可以把飞灰仓和提升机高度加高3m，在仓底架设一架螺旋输送绞刀直接连续配料到混合生料螺旋输送绞刀（因每小时只能产生0.35吨左右飞灰，若架设计量绞刀计量误差也会很大，且为连续均匀加料，可以不再增加称重计量绞刀），在经过提升机提升入库，就可以实现飞灰连续、均匀加入窑内。

4m窑尾袋除尘飞灰产量大，飞灰仓距离渣库很远，只有通过气了输送入库。

窑尾袋除尘灰斗的飞灰通过一套负压气力输送系统，用一个负压吸嘴输送到库顶经料气分离器（旋风型料气分离器）分离后卸入渣库，气体经库顶小袋除尘（处理气量1200m3/h，滤袋130*2.5-24）净化后经负压罗茨真空泵排空。

为实现窑尾飞灰全部、连续、均匀加入窑内，消除飞灰机械输送的粉尘飞扬和加入粉磨仓二次粉磨增加能耗的目的，需要从4m系统现有的6个配料仓中专门为飞灰储存设置一个料仓。

窑尾飞灰通过负压气力输送间歇式输送到飞灰库，库内飞灰24小时连续、均匀加入配料螺旋绞刀。

三系统参数

14m窑尾袋除尘飞灰气力输送系统按袋除尘最大灰量15吨/天设计，清灰周期6小时/次，每次清灰时间2小时，每次清灰4吨（2次*2吨/小时）进行设计计算可满足清灰输送需要。

2具体参数（以下参数需由原负压系统修改为正压系统参数）：

（1）输送量：

2吨/小时；

（2）飞灰堆密度：

（1.2-1.3）kg/L；

（3）输送高度：

20.5m；

（4）输送水平长度：

60m；

（5）管路总长：

82m；

（6）系统压损：

25kpa左右；

（7）系统输送风量：

800m3/h；风速（20-25）m/s；

（8）输送主管路：

133*4无缝管；

（9）吸嘴联接管：

内径133波纹橡胶管（承压0.1MPa以上）；

（10）耐磨弯头：

133*5大曲率耐磨弯头（减小系统阻力及管路磨损，曲率半径R=1000-1200左右）；

（11）罗茨真空泵选型参数：

高效三叶罗茨真空泵：

负压：

-49kPa；流量：

（10-13）m3/min；功率（18.5-22）kw；

（12）袋除尘：

处理气量1200m3/h，滤袋130*2.5-24；

（13）卸料器（料气分离器）：

单筒旋风料气分离器；

（14）库顶安全释放阀：

真空释放阀；

（15）负压吸嘴：

双筒负压吸嘴（自制）；

四系统布置及控制要求

（1）控制要求

4m窑尾袋除尘中部灰斗（中部灰斗内灰量多少具有代表性，以此灰斗内灰为基准减少所有灰斗内架设料位计的成本）上安装高低料位计，对灰斗料位进行检测，但灰斗中积灰达到高料位后，料位仪给控制系统发出信号，开始启动飞灰气力输送系统（依次启动罗茨风机、袋除尘、灰库底部螺旋清灰螺旋绞刀、刚性叶轮给料器）进行自动清灰。

清灰到低料位后，灰斗中积灰下卸达到低料位后，料位仪给控制系统发出信号，自动反方向依次停止上述设备停止清灰以节省能耗及减少设备磨损。

管路系统中需要安装适合于气力输送系统使用的耐磨气（电）动阀门，以便根据控制系统指令在某一路清灰点清灰时，其余清灰点管路阀门自动关闭。

输送管道的吸嘴和分支管道、主管道的首尾及较长管道的中部需要安装耐磨真空压力表，对系统中各段的压力进行检测报警，以便及时发现管道堵塞和进行系统调整。

电气控制系统由电气工程部负责设计、元器件采购、安装调试。

（2）系统布置

4m窑尾袋除尘灰斗内积灰通过螺旋输送机输送到气力输送积灰箱（需要对袋除尘下料刚性叶轮给料机和螺旋输送机进行变频调速，以使袋除尘卸灰量与气力输送系统的输送量匹配，使气力输送吸嘴及管道内不出现断料或进料过多堵塞），负压双筒吸嘴吸取积灰箱内灰到输送管道。

输送管道从吸嘴开始垂直向上爬升到与烘干渣棚顶部平齐高度后，再向南至渣棚北墙顶部沿北墙向西至1.5m渣粉磨车间顶部，然后水平向南输送到专门的飞灰库顶，然后经过料气分离和除尘净化后废气排空。

为防止水平输送管道过长在输送过程中造成堵塞，主输送管道在向4m系统的飞灰仓内输送时按水平、垂直+水平到飞灰料仓的方式进行布置。

同时水平、垂直+水平、垂直的间隔布置方式有利于检查管道堵塞时的堵塞点和清理管道内堵塞的积灰。

输送管道选用无缝钢管，为方便管道堵塞后清堵和磨损后更换，输送管道的联接全部采用法兰联接，输送管道每隔（6-8m）设置一个管道支持架以保证管道的直线性（管道直线性好可减小风阻和管道磨损）。

为方便调节负压吸嘴在积灰箱内的最佳深度与位置，负压吸嘴与输送管道采用耐压软橡胶管快接抱箍联接。

为防止系统阻力过大和堵塞，管道布置时尽量减少弯头数量，弯头采用大曲率耐磨弯头，弯头与输送管道的联接采用法兰联接，方便堵塞时清堵和磨损后更换，弯头尽量布置在方便更换和清堵的平台、库顶、走廊边缘（必要时设置检修小平台）。

为方便管道堵塞时清堵卸灰方便，水平输送管道与支持管道的平台、库顶、走廊在高度方向预留（500-1000mm）的卸灰、检修操作空间。

若能采购到合适的透明高强度有机玻璃管道，可在输送管道的负压吸嘴、分支管路首尾、弯头处联接玻璃管道方便观察管道内输送物料是否堵塞、断料以及料气输送状态、输送稳定性，可快速查到堵塞点和进行系统调整。

罗茨风机和电气控制系统安装于4m渣库西边（75kw罗茨风机南侧，此位置粉尘较少且空间位置足够，控制室可搭建彩钢房），旋风卸料器和袋除尘安装于渣库顶部（经实地查看，位置足够。

需要在库顶搭建一个4*4m平台方便安装和检修），旋风料气分离器卸灰和袋除尘卸灰直接进入4m系统细渣库（4m系统细渣库距离烘干机更近，系统成本和输送能耗更低）。

五主要设备及初步投资预算

1罗茨真空泵：

1台，估价（3-3.5）万元；

2防泄漏叶轮给料机：

2台，估价（0.3-0.5）万元；合计约（0.6-1）万元；

8真空释放阀：

（0.5-0.7）万元；

9管路及其附件（包括电动阀、大曲率弯头、法兰等）：

正在咨询；

10袋除尘（自制）；

11旋风卸料器（自制）；

12负压吸嘴（自制）；

13电气控制系统：

电气工程部设计

五可行性分析

同原料飞灰气力输送入库。

技术设备部

2012年10月2日

说明

1因原料烘干机袋除尘飞灰气力输送系统输送距离远，系统负压罗茨风机功率按22kw选型；而4m窑尾袋除尘飞灰气力输送系统输送距离较近，系统负压罗茨风机功率按18.5kw选型；

2也可把4m窑尾袋除尘飞灰气力输送系统的负压罗茨风机功率按22kw选型，以统一风机型号，减少风机备件；

3负压罗茨风机选型考虑了海拔高度对风机性能降低的影响，并对系统输送能力浏览1.2倍的安全裕度；

4旋风型料气分离器、袋除尘、负压吸嘴图纸正在绘制。

5附：

材料及外购件计划。

6负压稀相气力输送系统对管路、料气分离器、袋除尘等设备的密封性能要求很高，若设备加工和安装调试时密封不好造成漏气，将造成系统输送能耗增大、管道堵塞等严重影响输送性能的不良后果，所以上述设备的制作、安装、调试要做好密封。