大平煤矿煤泥干燥系统的设计与应用.doc

大平煤矿煤泥干燥系统的设计与应用 摘要探讨了大平煤矿煤泥干燥系统的设计方案，突出讨论了旋翼式干燥机具有其它传统干燥设备无法比拟的优点，提出了热力干燥的新方法，分析了大平煤矿煤泥干燥项目创造的经济效益和社会效益。 关键词旋翼式干燥机 热交换 干燥 湿泥 0 引言 目前，国内对煤泥的热能干燥脱水，基本采用直接或间接换热方式干燥技术，较突出的是转筒式干燥机和带式碎干机。这两种干燥机比较传统，从上世纪五十年代就开始使用，随着技术的不断发展和进步，这两种干燥机也在不断改进，发挥了它的应有作用。但是，由于它们的传统换热方式决定，始终表现为干燥效率低、耗能大、温度高低不稳定、热损耗高、实际产量低；同时干燥机体积庞大，系统占地面积大。因此，上述两种干燥机对煤泥干燥在技术和效率上尚存在没有突破的局限性。 1 煤泥干燥系统建设的技术背景 大平煤矿洗煤厂入洗能力为225万吨/年，年产煤泥约12万吨。洗煤厂目前采用带式压滤机对煤泥进行脱水，实现了“煤泥水闭路循环”，达到零排放的环保要求。但是脱水回收的煤泥滤饼水份高、粘度大，给储存、运输和及时有效利用等带来了诸多困难。目前，每天脱水煤泥饼露天堆放，遇水流失，遇风飞扬，不仅带来环境污染，也造成了资源浪费，同时，堆放场地有限，严重的制约了洗煤生产。因此及时有效地解决煤泥滤饼去向问题，保证洗煤厂正常生产，已是迫在眉睫。 按照建设节约型社会和大力发展循环经济战略，搞好煤炭精深加工，延长煤炭产业链，提高资源性产品的附加值，搞好对煤泥的综合利用的总体要求。洗煤厂提出了煤泥干燥系统设计方案，该方案总体设计思想是通过热能干燥的方式，将现有的煤泥饼破碎成小于15mm的颗粒状，水分降低至15左右，使之变成商品煤，达到提升为优良资源，提升价值，实现洗煤厂煤泥处理的二次飞跃不仅实现了洗煤水零排放的“闭路循环”，同时又实现了尾煤全部回收作为优良资源的再利用。 2 煤泥干燥系统设计 2.1 项目建设的工艺方案 该系统工艺流程如图1所示，由燃烧炉提供热风，热风在引风机提供的负压作用下与湿煤泥同时进入干燥机，经热交换后湿煤泥失去水分成为干燥产品，干燥后，颗粒较小的由旋风收料器收集，颗粒较大的由刮板运输机排出，尾气经过尾气处理装置处理后排放。 图1 煤泥干燥系统工艺简图 将带式压滤脱水后的煤泥滤饼经转载刮板机送至煤泥入料缓冲仓内，缓冲仓中的煤泥通过仓下的螺旋输送机均匀稳定地给入干燥机入料口，干燥后的物料分别通过干燥机下部的闭风排料器和旋风收料器排出，再经过干后产品运输刮板注入装车仓贮存。燃料煤由603皮带运输线直接分流经溜槽注入燃煤缓冲仓，通过炉前给煤装置自动添加至热风炉，燃烧用风由鼓风机提供。灰渣由排渣机注入灰渣仓装车外运。高温热风在引风机产生的负压作用下，由热风炉经主风管进入干燥机，在干燥机内与煤泥实现充分的质热交换后，经旋风收料器完成气固分离后再经过尾气净化系统净化达标后排至大气。尾气净化采用湿法除尘，除尘用水来自洗煤循环水系统，携尘污水返回洗煤浓缩系统。因干燥系统故障不能及时处理的煤泥暂时注入煤泥贮存仓。 2.2 煤泥干燥设备的选择 抛弃传统转筒式等传统干燥机采用旋翼式干燥机，该干燥机采用三圆结构，通过旋翼的机械运动强制弥散湿泥，使其在不同干燥腔内呈流态化悬浮状，从而与热风充分接触，强化湿泥与热风的传热传质效果。干化过程中旋翼对污泥起破碎作用，取消了传统污泥干燥机干燥后的污泥二次破碎环节。煤泥在干燥机内停留时间短，热交换效率高，处理量大，干燥成本低，体积仅为滚筒干燥机的1/2，它是系统中最为关键的设备。煤泥由干燥机一端底部进料，在旋翼作用下向上抛掷，热风由煤泥进料同端上方进入干燥机，与被抛掷的物料直接接触，物料在旋翼和热风的作用下向前运动，实现质热交换。干燥机内部分为三个工作腔。在第一个腔内，污泥与高温热风直接接触并迅速升温至湿球温度，一般污泥温度在45℃～50℃，属于升温干燥段；在第二个腔内，大量的水分被蒸发，此时属于恒速干燥段，为主要干燥段。最后进入第三干燥腔内，此时污泥的水分蒸发速度降低，污泥温度开始逐渐上升，属于降速干燥段。煤泥温度不超过90℃，含水降至15，完成污泥干燥，其热能原理如图2所示。