筆者公司有c2.2 m x 12 m回轉(zhuǎn)烘干機兩臺,主要用于烘干粘土、礦渣、沸騰爐渣、鐵粉等原材料。在烘干初水份為15%~20%的礦渣時,產(chǎn)量僅有9~10.5 t/h,水份5%,煤耗高達38 kg標煤/干料。該系統(tǒng)主要存在著燃燒爐膛溫度低、燃燒效率低、熱損失大、熱交換效率差、系統(tǒng)漏風嚴重、電耗高,出機水份難以控制、原有袋收塵結(jié)露嚴重、經(jīng)常糊袋不能正常工作,通風條件差,粉塵污染大等問題。如何實施烘干系統(tǒng)節(jié)能改造,提高現(xiàn)有烘干設(shè)備的生產(chǎn)能力和烘干質(zhì)量,降低電耗和生產(chǎn)成本,是迫切需要解決的問題。
針對烘干系統(tǒng)存在的問題,公司采取的主要技術(shù)改造措施如下:(1)對熱風爐進行改造;用自動加煤的KBF22高溫沸騰爐取代手燒爐;(2)烘干機內(nèi)部揚料板由單一式改為組合式;(3)通過加大風機葉輪直徑,增加排風能力,使廢氣及時排出;(4)把原袋收塵更換成KBD高效抗結(jié)露電收塵;(5)堵絕漏風、加強系統(tǒng)保溫。通過一系列改造后,烘干礦渣產(chǎn)量由9~10.5 t/h提高到24。26 t/h,終水份由5%下降到1%,煤耗由38 kg降到13~14 kg,電耗降低60%,粉塵排放濃度<60.mg/m3(標準狀況),燃燒效率95%以上。改造后工藝流程如圖1示:
1、改人工加煤手燒爐(如圖2所示)為KBF22高濕沸騰爐
1.1 KBF22高溫沸騰爐主要優(yōu)點
(1)適應性強,可燃用各種劣質(zhì)燃料,如煤矸石、石煤、劣質(zhì)煙煤、無煙煤,煙道灰、造氣爐渣等。
(2)燃燒效率高,溫度均勻。燃燒效率高達95%以上,溫度在800~1050℃任意調(diào)節(jié),供熱平穩(wěn),促證了原料烘干產(chǎn)量、質(zhì)量的提高。
(3)污染物排量很小。燃燒充分,氯化物、硫化物排量達到國家標準要求。
(4)灰渣可搞綜合利用。沸騰爐的灰渣未經(jīng)高溫熔化過程,活性好,含硫及含碳低,可用來做水泥混合材或爐灰,也可用來提煉氧化硅等。
(5)勞動強度小,操作環(huán)境好,有利于實現(xiàn)自動化及安全文明生產(chǎn)。
1.2 KBF22高溫沸騰爐的改造過程
(1)拆除原有手燒爐膛內(nèi)外墻體及爐條:
(2)挖爐床風室地坑及澆風機混凝土基礎(chǔ);
(3)安裝爐床及等壓箱體,砌筑爐腔內(nèi)垂直段、護散段、懸浮段,同時把爐門、清灰門及加煤管砌人墻內(nèi);
(4)裝好大、小風帽后,用牛皮紙包住通風孔,澆注耐火澆注料;
(5)安裝高壓風機及調(diào)節(jié)風門;
(6)做好喂煤鋼架、煤斗及煤提升機;
(7)安裝煤破碎機。
烘干加熱爐改造后如圖3示。
1.3 KBF22高溫沸騰爐操作注意事項
(1)沸騰爐砌好后,清除爐床上雜物,啟動引風機進行空載試驗,一切正常后可關(guān)閉;
(2)爐內(nèi)鋪上黃砂(粒徑0.5,3 mm) 150~200mm進行冷態(tài)試驗,目測砂子沸騰情況應層次分明,平整無流溝;
(3)用木材烘爐,約24 h后略撇幾鏟煤,啟動引風機緩慢烘烤,約48 h后關(guān)掉引風,啟動鼓風機微量風經(jīng)36—37 h,直到爐內(nèi)停冒汽為止;
(4)點爐時,逐步加大風量1%~2%,等爐內(nèi)出現(xiàn)一層藍色火焰時,應逐步增風,等碳煤層呈暗紅色火浪后,再不斷加煤,火焰呈桔黃色時,應緩慢加大鼓風機的風量,使整個爐面成沸騰狀態(tài),沸騰高度100~200 mm,在此狀態(tài)下,鼓風機的風量不再增加;啟動喂煤系統(tǒng),使爐內(nèi)溫度緩慢上升到800~1 000;
(5)正常運行時,鼓風機風壓3 900 Pa,爐床溫度900℃左右,引風機壓力- 10 Pa;
(6)根據(jù)負荷的變化及時調(diào)整喂煤量和送風量,保證沸騰安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定的運行,注意調(diào)整爐溫時,增減煤量的幅度不宜過大;
(7)如爐內(nèi)火色發(fā)黃、發(fā)白或溫度超過上限時,應停止供煤并向爐內(nèi)加砂壓火,以免爐內(nèi)結(jié)焦:如火色變暗,應減少鼓風量,再加一兩鏟煤;如突然斷煤時,為防止死火,應立即停止鼓風;
(8)鼓風機風壓升到標定值后,就應開始排渣,堅持少排、勤排的原則,以防止爐溫波動,一般每次排渣風壓降約100~500 Pa為好。
2、烘干機內(nèi)部揚料板改造
原老式烘干機內(nèi)部揚料板形式單一、布置不合理、數(shù)量較小,所以易形成“風洞”難以形成均勻的料幕。在回轉(zhuǎn)烘干機系統(tǒng)中,物料與熱氣流直接接觸進行熱交換,加大物料熱煙氣接觸面積,就能夠提高熱交換效率,而增加接觸面積的主要手段是在烘干系統(tǒng)內(nèi)部采用新型組合式揚料裝置。該裝置使物料沿軸向呈“波浪式”向前“蠕動”,不但提高了物料的拋撒均勻性,增加了物科的熱換交時間、翻轉(zhuǎn)次料和烘干次數(shù),而且該裝置每一組揚料板在徑向位置上都有多種角度的組合,通過角度的變化補償因時間差產(chǎn)生的撤料間隙性,避免了“風洞”、“階梯撒料”,從而提高了烘干熱效率及烘干產(chǎn)量。
3、收塵系統(tǒng)改造
3.1 加強系統(tǒng)通風,杜絕漏風
(1)增加風機葉輪直徑,加大通風能力,使廢氣及時排出。
(2)喂料、出料及降塵端加強鎖風、漏風措施。
(3)烘干窯頭、窯尾采用石墨塊密封,防止冷風進入。
3.2 改玻纖袋收塵為高效抗結(jié)露電收塵
(1)不怕結(jié)露、永不結(jié)穿;恒流源加上高壓進線與高壓絕緣系統(tǒng)底與煙氣分離。
(2)雙層保溫結(jié)構(gòu)及恒溫控制儀,即使在20~50℃情況下也毫無負面影響。
(3)采用方形結(jié)構(gòu),除塵面積比其它類結(jié)構(gòu)大20%,完全解決了二次揚塵,除塵效率≥99.9%。
(4)功率因素高達0.96,節(jié)能效果顯著。
(5)占地面積小,無需土建,易安裝,投資少。
4、烘干系統(tǒng)改造后技術(shù)效果及技術(shù)經(jīng)濟分析
(1)烘干系統(tǒng)增產(chǎn)幅度大,節(jié)能效果顯著:烘干硫渣產(chǎn)量提高了166%,由9~ 10.5 t/h提高到24~26t/h,終水份由5%下降到1%,煤耗降低65.8%,由38Kg降到13~14 kg,電耗降低60%。
(2)采用新型高溫沸騰爐,升溫快,保溫性能好,燜火時間長,不需要經(jīng)常點火,減輕了工人勞動強度,燃燒效率95%以上,爐渣可作混合材用。
(3)烘干系統(tǒng)熱率高,蒸發(fā)強度大,利用新型組合式揚料裝置,重新排列組合后,使物料停留時間,延長了50%,強化了烘干效果。
(4)用劣質(zhì)煤取代優(yōu)質(zhì)煤,每噸煤成本下降150元,每年僅節(jié)煤一項,節(jié)約40多萬元,效益顯著,6~8個月即可收回投資。
(5)高效抗結(jié)露電收塵效果好,排放濃度<60mg/m2(標準狀況),完全達到國家排放標準要求。
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