利用型煤成型技術,可以將粉煤加工成具有一定形狀、尺寸和強度的各種用途的型煤。研究表明,工業鍋爐、工業窯爐燃用工業型煤與直接燃用散煤相比可以減少煙塵排放60%左右,同時燃煤效率也得到了提高,一般可節煤8%~20%。即能提高煤礦的經濟效益,又符合節能減排的政策導向。
潔凈型煤干燥機 工程概述
工業型煤與民用型煤生產的區別是要求產出的型煤具有一定的粒度、強度及熱強度。作為煤氣發生爐中造氣原料的型煤,生產過程主要包括原料破碎、混合、成型、烘干、裝袋等步驟。
(1) 篩分混料
整個型煤生產線為1個3層架構,原煤料場位于第一層(地面),原煤由帶式輸送機送至第三層平臺;第三層平臺配置錘式破碎機,破碎后的原料經振動篩進行篩分,符合粒度要求的直接落入第二層平臺的混捏機中,不符合粒度要求的被送回破碎機再次進行破碎。第二層平臺配置連續式混捏機,破碎篩分后的煤粉通過入料口進入混捏機,同時送入混捏機的還有已配置好的粘結劑,粘結劑的加入量由1臺給料泵控制;混捏機為雙軸式,兩根裝有正、反兩向葉片的主軸對向旋轉,正向葉片推動粉煤向前運動,反向葉片推動粉煤向后運動,粉煤和粘結劑在混捏機葉片間反復攪拌混合趨于均勻,由于正向葉片多于反向葉片,混好的原料經出料口被連續地排出混捏機。
(2) 成型
由混捏機出料口排出的型煤原料由第二層平臺落入第一層(地面)型煤成型機入料口,由對輥式連續型煤成型機壓制成型。通過對成型輥的型面進行設計,可以得到不同形狀和尺寸的型煤。由于我們生產的型煤主要作為煤氣發生爐的造氣原料,所以設計成型輥上的球窩為半枕形,這樣可以生產出單球強度較高的枕形型煤。
(3) 烘干
由型煤成型機制得的型煤為濕球,為利于型煤的成型、提高型煤的單球強度,在型煤成型前加入了一定比例的液態粘結劑及水,成型后的濕球強度較低,不方便運輸和存放,需要進行烘干。型煤烘干是型煤生產的關鍵工序,直接影響型煤的生產效率。目前國內型煤生產大多采用間歇烘干方式,即采用推車式烘干爐逐爐烘干。這種烘干方式無法適應連續的生產線,將會降低整條生產線的生產效率。根據工業化的型煤生產廠的需求,豪邁干燥設計的型煤生產線上的每臺設備都是連續運轉的,為此設計1臺基于拽引鏈傳動的連續翻板式型煤網帶干燥機。
潔凈型煤干燥機 方案設計
為了配合整條生產線的連續生產,必須采用連續烘干方式對型煤進行烘干。由于型煤是易燃物品,若烘干溫度過高,會引發自燃,因此將型煤烘干爐內的溫度控制在一定溫度以下。煤的燃點通常在300~700℃(不同煤種燃點有所差異),由于型煤中加入的粘結劑為有機物,燃點較低,故將型煤烘干的溫度定為150~200℃,經試驗型煤在這個溫度下烘干5h,即可達到所需要的單球強度。本方案中生產線的產量為10t/h,為配合這一生產節奏,有3種烘干爐結構方案可以選用。
(1) 帶式傳動
采用帶式傳動機構,濕球從烘干爐入料口進入爐內的輸送帶,從出料口排出烘干爐,濕球被從爐頭輸送至爐尾的過程中完成烘干。該方案結構簡單,可以實現連續烘干,缺陷是由于傳送帶不透氣,緊貼傳送帶的濕球烘干效果不佳,為使烘干爐內的濕球充分均勻地被烘干,輸送帶上的濕球可放3層。經測算,配合10t/h產量需要輸送帶的長度達250m以上,這樣將大大提高烘干爐的體積及造價。
(2) 鏈式傳動
由普通拽引鏈帶動鏈排運動,也可實現連續運轉,將帶傳動改為鏈傳動,將輸送帶改為順序排列的鏈排,并可將鏈排做成金屬絲網結構以增加透氣性,鏈排上可堆放4~5層濕球,同樣產量所需要鏈排的長度比輸送帶短近1倍,即鏈式傳動的烘干爐長度要求為120m左右。
(3) 可翻轉鏈排的鏈式結構
可翻轉鏈排的鏈式結構是鏈式傳動方案的改進,也采用拽引鏈帶動鏈排運動。普通的拽引鏈帶動鏈排運動,只能使用上層的鏈排布料,而可翻轉鏈排利用鏈排的翻轉,通過鏈排導軌的布置,使上、下層鏈排都得到利用。通過在烘干爐內布置兩層鏈傳動機構,得到可以布料的四層鏈排,大大提高了烘干爐的容積利用率,烘干過程中型煤在爐內進行3次自動翻轉,也使烘干效率得到提高,是3套設計方案中的較好配置方式。
潔凈型煤干燥機 設備結構及工作原理
翻板式連續型煤烘干機主要由上下料機構、烘干爐機械部分、烘干爐主體、熱風發生爐和風機等裝置組成。
(1) 上下料機構
上料部分設置1個與鏈排等寬的料斗,用插板對烘干爐的給料量進行短時調控。型煤生產線正常運行時插板全部打開,皮帶機連續地將型煤濕球經料斗送入烘干爐,并落在運動的鏈排上,在烘干爐入口上方約100mm處(此尺寸可調節)設置1個與鏈排等寬的刮板,作用是將堆在鏈排上的濕球刮開,以控制鏈排上濕球的堆放高度,使濕球在鏈排上均勻分布,保證在規定的時間內所有進入烘干爐的濕球都能被烘干。從烘干爐鏈排上落下的烘干后的型煤落在上下料皮帶機上,經帶式輸送機送到包裝車間,稱量裝袋后送入成品庫。
(2) 烘干爐爐體、熱風發生爐和送風排濕系統
熱風發生爐以煤為燃料,產生的熱風先與冷風混合, 調整到所需要的溫度后,由引風機將熱風送到布置于烘干爐內的熱風管道中。
烘干爐由磚砌成,32m長,每隔5.4m留觀測口用來監測爐內的溫度。熱風管布置于烘干爐底部,每隔一段距離留出風口,熱風自下向上流動,將鏈排上的濕球烘干。烘干爐的一側設置1臺排風機,將烘干爐內濕度較大的空氣抽出爐外,以保證烘干爐內的溫度和濕度。熱風管的每個出風口都裝有閥門,用來調節進入烘干爐的熱風量,進而調節烘干爐內各處的溫度,使其基本均勻。當爐內溫度過高時,可以適當關閉熱風閥門并打開排風機,以保證爐內的溫度控制在安全范圍內,以防型煤自燃引發事故。
(3) 烘干爐機械部分
雙排拽引鏈傳動機構由電機帶動1個二級齒輪減速器,經1臺無級變速器將速度調整到適當轉速,無級變速器的輸出軸聯接下排拽引鏈傳動的鏈輪安裝主軸,主軸另一端通過另一條鏈傳動帶動上排拽引鏈傳動鏈輪主軸,兩排鏈傳動機構通過一套動力機構帶動,簡化了傳動機構。拽引鏈帶動安裝鏈排運動,使堆放在鏈排上的濕球在爐內運動并逐漸被烘干。
烘干爐機械傳動部分主要包括鏈條、鏈板和鏈輪。鏈排的頭部裝有轉動軸,轉動軸兩端鉸接于兩側的拽引鏈條,拽引鏈輪轉動帶動拽引鏈條前移,鏈條通過鏈排轉動軸拉著鏈排移動,在鏈排尾部兩側各安裝有1個滾輪,鏈排前移過程中,滾輪在固定于烘干爐兩側的導軌上滾動,以減小鏈排與導軌間的摩擦。當鏈排被拉到烘干爐的另一側時導軌中斷,鏈排由于自重的作用繞轉動軸旋轉90°,型煤落到第二層鏈排上。第二層鏈排由拽引鏈帶動繼續在爐內緩慢移動到烘干爐的另一側,鏈排翻轉將型煤倒入第三層鏈排,本套裝置設計為兩層鏈傳動,共4層鏈排,型煤在烘干爐內往復運動2次,經過3次翻轉脫水烘干,達到所要求的含水量和單球強度。烘干爐長32m,但型煤相當于在爐內運行了120m的長度,在保持生產線生產節拍的基礎上,使濕球得到了有效的烘干。