氣力輸灰系統(tǒng)及其在正令煤業(yè)的應(yīng)用

衛(wèi)振華

（山西汾西正令煤業(yè)有限責(zé)任公司， 山西 介休 032300）

引言

近年來，正令煤業(yè)全面貫徹落實(shí)了國(guó)家的資源節(jié)約型戰(zhàn)略，并在煤礦生產(chǎn)過程中堅(jiān)持開采與節(jié)約并舉、發(fā)展與節(jié)能并舉的戰(zhàn)略，充分使用了氣力輸灰系統(tǒng)，不斷研究開發(fā)新型節(jié)能技術(shù)及工藝，在推廣引進(jìn)的基礎(chǔ)上致力于建造節(jié)約型企業(yè)，以期強(qiáng)化自身的資源節(jié)約意識(shí)。且在氣力輸灰系統(tǒng)使用后，煤礦企業(yè)獲得了預(yù)期的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

1 氣力輸灰系統(tǒng)

除塵器直接放灰以及除塵器下氣力除灰屬于當(dāng)前煤礦企業(yè)除灰系統(tǒng)的常見除塵器，實(shí)際使用過程中，直接放灰系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，且便于操作管理，設(shè)備發(fā)生故障的幾率較低，運(yùn)行成本較低，但此種系統(tǒng)會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大危害，因此在氣力除灰系統(tǒng)中一般被用作備用設(shè)施，僅在氣力輸灰系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)才使用。真正生產(chǎn)期間，使用最為頻繁的便是氣力輸灰系統(tǒng)，且氣力輸灰系統(tǒng)一般分為倉(cāng)泵正壓氣力輸送系統(tǒng)以及低壓連續(xù)氣力輸送系統(tǒng)兩種類型[1]。

1.1 倉(cāng)泵正壓氣力輸送系統(tǒng)

倉(cāng)泵正壓氣力輸送系統(tǒng)的除塵器每個(gè)灰斗下面均設(shè)置了一臺(tái)倉(cāng)泵，被除塵器搜集的灰會(huì)進(jìn)入倉(cāng)泵，并由壓縮空氣利用管道將灰輸送至灰?guī)臁４讼到y(tǒng)可以連續(xù)定期運(yùn)行，且工作人員應(yīng)根據(jù)灰量選擇除塵器的灰斗下倉(cāng)泵。倉(cāng)泵正壓氣力輸送系統(tǒng)存在較為繁瑣的操作流程，且控制系統(tǒng)設(shè)備繁雜，存在較多故障點(diǎn)，以致排灰閥很容易被磨損，出現(xiàn)密封不嚴(yán)的問題。尤其是煤礦生產(chǎn)前期階段，煙氣中含有大量水分與雜物，且輸送距離較遠(yuǎn)，此時(shí)氣力輸送系統(tǒng)極易出現(xiàn)故障。

1.2 低壓連續(xù)氣力輸送系統(tǒng)

低壓氣力輸送系統(tǒng)的核心設(shè)備為GSB低壓連續(xù)輸送泵，其主要采用新型的噴射流技術(shù)，在降低能耗的基礎(chǔ)上確保射流器產(chǎn)生較高真空，以充分快速吸入粉狀物料，從而有效提高總體的輸送效率。低壓連續(xù)輸送泵氣力輸灰系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)單可行，運(yùn)行期間不存在任何中間環(huán)節(jié)與中間設(shè)備，干灰會(huì)由灰斗卸灰口經(jīng)過落灰管直接送達(dá)中間倉(cāng)，并進(jìn)入連續(xù)輸送泵內(nèi)[2]。

1.3 倉(cāng)泵正壓氣力輸送系統(tǒng)與低壓連續(xù)氣力輸送系統(tǒng)對(duì)比

相較倉(cāng)泵正壓氣力輸送系統(tǒng)，低壓連續(xù)氣力輸送系統(tǒng)具備以下優(yōu)勢(shì)，一是低壓連續(xù)泵具備更可靠的性能，且在降低能耗的基礎(chǔ)上可以使射流器產(chǎn)生較高真空，能效為傳統(tǒng)噴嘴的3～4倍。二是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行期間基本不會(huì)出現(xiàn)堵管問題，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。三是低壓連續(xù)輸送系統(tǒng)對(duì)管道的磨損程度更低，且流速較小。四是系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸送，且無(wú)需頻繁啟動(dòng)閥門，降低了故障的發(fā)生幾率。五是可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸送，且系統(tǒng)運(yùn)行較為平穩(wěn)，不會(huì)對(duì)動(dòng)力風(fēng)機(jī)產(chǎn)生沖擊荷載，延長(zhǎng)了設(shè)備系統(tǒng)的使用壽命。六是低壓連續(xù)氣力輸送系統(tǒng)的動(dòng)力能耗值較低，符合環(huán)保節(jié)約要求。

除了具備上述優(yōu)勢(shì)外，低壓連續(xù)氣力輸送系統(tǒng)也存在部分不足，比如輸送泵采用了低正壓輸送模式，比倉(cāng)泵輸灰系統(tǒng)的運(yùn)行距離短，但對(duì)于中等規(guī)模的煤礦企業(yè)而言，其完全可以滿足生產(chǎn)需求。

2 氣力輸灰系統(tǒng)組成

氣力輸灰系統(tǒng)主要由爐灰收集、爐灰儲(chǔ)存以及卸灰系統(tǒng)組成。

首先是爐灰收集系統(tǒng)，其主要在除塵器集灰斗下放置一臺(tái)料封泵及風(fēng)機(jī)，利用管道將灰塵輸送至灰?guī)臁Ｆ渲酗L(fēng)機(jī)主要采用容積式類型，利用兩個(gè)葉輪相向轉(zhuǎn)動(dòng)確保進(jìn)氣口變?yōu)檎婵漳Ｊ剑⒃诖髿鈮毫ψ饔孟逻M(jìn)入氣腔，排擠出空氣，這樣在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，空氣便會(huì)由進(jìn)氣口被不斷輸送至出氣口。料封泵主要將風(fēng)機(jī)提供的空氣在經(jīng)過調(diào)節(jié)閥、活動(dòng)風(fēng)管以及止回閥等設(shè)備后，擴(kuò)散至室內(nèi)，當(dāng)粉狀物經(jīng)過落料斗進(jìn)入噴嘴與擴(kuò)壓器之間的高速氣流區(qū)時(shí)，灰塵便會(huì)被吹散。之后被輸送至管路，運(yùn)輸至灰?guī)熘校瓿烧麄€(gè)送料過程。在收集過程中應(yīng)盡量將輸送管道布置為直線型，減少?gòu)濐^數(shù)量，確保斜爬角度為45°，以確保將爐灰運(yùn)輸至儲(chǔ)灰倉(cāng)[3]。

其次是儲(chǔ)灰倉(cāng)，在其頂部設(shè)置脈沖布袋除塵器以及真空壓力釋放閥，并確定庫(kù)壁與低料位的設(shè)計(jì)高度，以確保隨機(jī)了解灰?guī)旎伊俊?chǔ)灰?guī)熘饕}沖布袋除塵器、高低料位計(jì)等設(shè)備，其中脈沖布袋除塵器被設(shè)置于儲(chǔ)灰?guī)祉敳浚⒉捎冕槾虦炀]帶微孔腹膜濾料，且灰氣分離設(shè)備主要采用頂部袋子拆卸式結(jié)構(gòu)，為了確保系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行，還設(shè)置了自動(dòng)脈沖式吹掃系統(tǒng)。高低料位計(jì)主要用于檢測(cè)料倉(cāng)料位，其采用了射頻導(dǎo)納型物料控制器，利用壓電晶體諧振引起振動(dòng)，在物料被阻礙物影響時(shí)，其振幅會(huì)發(fā)生劇烈變化，且這些變化會(huì)被內(nèi)部電路所檢測(cè)，并在處理后使其變?yōu)榭奢敵龅拈_關(guān)信號(hào)。最后是卸灰系統(tǒng)，在儲(chǔ)灰?guī)煜略O(shè)置出灰口，并在口處安裝電動(dòng)給料機(jī)以及閘門等設(shè)備，以便穩(wěn)定給料。同時(shí)，還應(yīng)在儲(chǔ)灰?guī)斓撞吭O(shè)置硫化裝置，以在加熱空氣后使?fàn)t灰被硫化，防止出現(xiàn)庫(kù)底爐灰板結(jié)問題。

3 正令煤業(yè)輸灰系統(tǒng)簡(jiǎn)介

正令煤業(yè)冬季熱源是煤粉蒸汽鍋系統(tǒng)，但蒸汽鍋產(chǎn)生的爐灰在被布袋除塵器收集時(shí)，工作人員無(wú)法有效掌控具體的灰量，需要頻繁查看。同時(shí)，收集的爐灰主要被露天堆放，在刮風(fēng)天氣很容易造成亂飛問題，且下雨天氣也會(huì)導(dǎo)致污水亂流問題，嚴(yán)重影響了煤礦生產(chǎn)環(huán)境，導(dǎo)致污染問題。對(duì)此，煤礦企業(yè)采用氣力輸灰系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)生的爐灰進(jìn)行處理，在符合環(huán)保要求的基礎(chǔ)上為企業(yè)節(jié)省了運(yùn)行成本。且企業(yè)采用輸灰系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)如表1所示。

4 氣力輸灰系統(tǒng)在正令煤業(yè)的應(yīng)用

企業(yè)氣力輸灰系統(tǒng)將布袋除塵器下的爐灰利用封料泵、風(fēng)機(jī)，通過管道輸送至具備高低料位計(jì)的儲(chǔ)灰倉(cāng)，之后密封裝車，完成運(yùn)輸。

表1 輸灰系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)參數(shù)表

首先，風(fēng)機(jī)與料封泵相互配合，系統(tǒng)遵照氣力輸送原理將爐灰通過管道收集至儲(chǔ)灰?guī)欤⑼ㄟ^汽車完成定期裝載運(yùn)輸。其次，利用儲(chǔ)灰倉(cāng)的有料位計(jì)有效檢測(cè)爐灰總量，降低了人工成本，做到了自動(dòng)化除灰。再次，在管道彎頭處設(shè)置內(nèi)襯耐磨陶瓷，以在降低能耗的基礎(chǔ)上減輕爐灰對(duì)運(yùn)輸管道的磨損程度。最后，為了確保卸灰的流暢性，杜絕發(fā)生爐灰板結(jié)問題，應(yīng)在灰?guī)斓撞吭O(shè)置氣化風(fēng)機(jī)與空氣電加熱器，以杜絕因潮濕問題導(dǎo)致爐灰板結(jié)[4]。

5 應(yīng)用效果

采用氣力輸灰系統(tǒng)不僅可以將爐灰集中收集至密閉儲(chǔ)灰?guī)熘校瑵M足環(huán)保需求，而且可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，降低人工成本。以往除灰需要三個(gè)工作人員，每人每月工資2 000元，一年可以節(jié)省72 000元。

6 結(jié)語(yǔ)

正令煤業(yè)自使用氣力輸灰系統(tǒng)后，煤礦生產(chǎn)效率得到大幅度提升，同時(shí)也節(jié)省了大量的人工成本費(fèi)用，爐灰做到了集中密閉儲(chǔ)存，有效保護(hù)了煤礦生產(chǎn)環(huán)境，符合國(guó)家環(huán)保政策的要求。