付现刚
恒大恒驰新能源汽车(上海)有限公司 上海市 201600
摘要:本文是对其泄漏原因进行分析,提出改进方案措施,并经运行实践证明方案措施行之有效,供同行借鉴。
关键词:煤泥烘干;旋转接头;泄漏分析;改进措施
引言
煤炭行业是我国能源生产和消耗的主要行业,又是环境污染治理的重要对象,2020年我国原煤入选能力将达到32亿t以上,原煤入选率将由66%提高到75%。随着选煤厂煤泥“煤泥厂内回收、洗水闭路”循环方针的贯彻实施,选煤厂采用压滤机回收煤泥,实现洗水闭路循环,但压滤机回收的煤泥滤饼粒度细、水分高、黏度大,难以通过储装运系统外销,造成煤泥滤饼大量存在露天堆放、遇水流失、遇风飞扬等问题,不仅浪费资源,而且造成严重的环境污染。为解决煤泥产品对矿区环境所造成的二次污染问题,大部分选煤厂都建设有煤泥烘干系统。本文在剖析烟尘来源、湿烟羽形成原因及烟气余热利用方式的基础上,结合烟气处理技术的发展方向,开发了集烟气除尘、消雾和余热梯级利用功能为一体的技术装备,并进行工程应用,为煤泥烘干系统烟气综合处理提供技术路径。
1概况
集团煤矸石电厂是国内首家220t/h高温高压循环流化床锅炉,采用煤泥、煤矸石及洗中煤混烧技术以及煤泥活塞泵送、下部给料工艺,为国内其他同类型机组的运行提供了宝贵经验,填补了国内空白。年燃用煤泥30万t,湿煤泥掺烧比例已经达到60%以上。
由于国家对煤泥发电等综合利用项目出台了一系列的优惠和鼓励政策,集团煤矸石电厂准备将煤泥的入炉掺烧比例提高至70%以上,若继续通过煤泥泵送系统继续提高煤泥入炉量,将会对煤泥泵送系统连续运行带来较大负担,同时含水量24%~30%左右的湿煤泥在炉膛内受热爆裂后的大颗粒将加大锅炉受热面的磨损并增加锅炉的热量损失。为达到提高煤泥的入炉掺烧比例至70%以上这一目标,集团煤矸石电厂开始积极需求燃用煤泥的新思路。将煤泥烘干,烘干后的煤泥水分在10%~12%左右,可以通过原有皮带系统送至炉前仓燃用,即减少了锅炉内的热量损失,又能减小锅炉受热面的磨损,还可以取得良好的经济和社会效益,为集团煤矸石电厂降本节支,实现新的利润增长。
2常规故障分析
常规泄漏原因分析。煤泥烘干设备投入运行后,经常出现进出汽口的旋转接头泄漏。据了解,旋转接头在日常工作过程中,一般都会出现泄漏的问题,有时新安装的旋转接头也会出现泄漏,而产生泄漏的因素有很多,大家也已经知道旋转接头的泄漏等级,要根据实际情况进行排除故障。主要常规泄漏原因有以下几点。(1)常见的装配问题导致旋转接头泄漏,空心轴和配用旋转体的同心程度不足或是配装机器的精确度低振动大,要检查对应的尺度及精确度,调节与旋转体固定的连接,对装配机器进行维修,或更换对应配套的接头。(2)在旋转接头使用过程中出现泄漏,主要由于灰尘或污垢等杂物进入旋转接头的摩擦副接触面,或使用的压力、温度以及转速等超出额定的范围,以及没有定期加注润滑油,旋转接头没有良好的润滑条件造成的泄漏,所以要设置过滤网或除尘设施,了解连接设备机器基本配置情况,工作环境或传输介质温度高就选用高温旋转接头,如果工作环境压力大,就选用旋转接头等,一定做好旋转接头的保养工作,定期加注润滑油或更换轴承。
3煤泥烘干设备旋转接头泄漏原因分析及处理措施
3.1烟气降尘方式选择
除尘技术主要分为干式除尘和湿式除尘两大类,烟气粉尘脱除过程往往2种技术类型的除尘器联合使用。
干式除尘器主要用于大粒径烟尘的脱除,安置于湿式除尘器前,进行烟气除尘预处理,而湿式除尘器对小粒径范围的颗粒物有较好的脱除效果,如电厂中进入湿法脱硫前的烟气先经过重力除尘器或旋风除尘器进行预处理。干式除尘器中的袋式除尘器对各粒径范围的脱除效率都较高,往往作为烟气除尘的最后一级使用。干式除尘器主要包括重力除尘器、惯性除尘器、旋风除尘器、静电除尘器和袋式除尘器等。湿式除尘器主要包括喷淋塔、填料塔、文丘里除尘器、水膜除尘器、冲击式除尘器和自激式除尘器等。
湿式除尘过程中,气体中的粉尘粒子在气液两相接触过程中被捕集。气液两相间的接触面积、捕尘体形成的流体动力学以及粉尘粒子在捕尘体上的沉降等是湿式除尘的主要理论基础。大多数湿式除尘器的原理相似,即含尘烟气在流动过程中与水或其他液体接触,在液体碰撞、黏附、扩散等作用下脱除烟尘。
微细(<2.5μm)颗粒的去除主要依靠核凝—黏聚—聚团—沉降。按照热力学第二定律,一定条件下的自发过程总是向降低自由能的方向进行。由于烟尘颗粒表面原子的不流动性和其本身的抗剪性,不能改变形状来降低正的表面自由能,唯一的途径是与周围的颗粒相互黏聚达到目的。颗粒间黏聚过程受到颗粒之间作用力的影响。这种作用力是范德华力、静电力、液桥和化学键力等的综合效应。鉴于煤泥烘干系统多已安装了旋风除尘器+湿式静电除尘器,故选择在脱硫塔中进一步使用喷淋除尘方式。喷淋除尘是将水以一定压力,用喷嘴喷成雾幕,粉尘与雾滴相互接触,由于惯性碰撞、接触阻流、重力、凝聚等机理,使尘粒黏附凝聚,与空气分离,最后全部收集下来。
3.2继燃高效热气发生炉
继燃高效热气发生炉的炉体分为燃烧室和沉降室。煤粒进入燃烧室与烧红的黄砂一起,在鼓风机向上风力与重力联合作用下使内沿高度分为两区,即沸腾区和悬浮区,在两区之间还存在一小段喷射区。当气体以一定速度流经床层时使床层形成鼓泡床状态。此时床层具有明显的床面,在床层内存在低颗粒密度的区域称为气泡;存在高颗粒密度的区域称为乳化相或密相。两者在床内相互运动和相互作用形成燃烧室底部的沸腾区。气泡在上升过程中不断合并长大,到达床层表面时会发生破裂,并将气泡顶部的颗粒和尾部的颗粒喷射到床层上方空间。此时,较大的颗粒会落回沸腾区,较细的颗粒会被气流携带呈悬浮状离开床区,形成颗粒密度随高度增加而减少的悬浮区。这一区域可一直延伸到燃烧室出口,其高度称为悬浮区高度。但当悬浮区高度增加到一定程度时,颗粒密度就不再随高度增大而减小,这一高度称为输送离析高度。最后,较强气流在燃烧室被燃煤加热生成热空气流,热空气流中夹杂的灰尘在沉降室分离。
结语
1)采用蘑菇水膜直接喷淋装置,有效降低了煤泥烘干系统排放烟气粉尘含量。项目改造后,烟气含尘量从35mg/m3降至27mg/m3,冬季颗粒物减排约4800kg。2)采用烟气直接降温技术,减少了大白烟现象。通过循环水对烟气洗涤,降低了烟气温度,使烟气中的水蒸气冷凝析出,烟气含湿量从10.22g/kg降至4.69g/kg。3)采用直接接触式换热技术,充分利用了烟气余热,解决了水泵和换热器运行时的腐蚀和堵塞等问题,年余热利用量为1233kW。4)煤泥烘干系统烟气除尘、消雾、余热梯级利用项目的实施不仅节约了大量能源,而且减少了污染物的排放,具有良好的经济和社会效益,是值得应用和推广的项目。
参考文献
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