恩德炉灰水处理系统技术研究_李忠海

第38卷第7期辽宁化工Vol.38,No.72009年7月LiaoningChemicalIndustryJuly,2009恩德炉灰水处理系统技术研究李忠海,苏凤林(黑龙江黑化集团有限公司,黑龙江齐齐哈尔161041)摘要:通过对除尘灰水处理系统分析,选择高效浓缩压滤脱水的技术方案,解决了污染问题。关键词:自然沉降;浓缩;压滤脱水中图分类号:TQ545文献标识码:A文章编号:10040935(2009)07045502煤炭气化是化工行业生产各种产品的基础,煤气炉是煤炭气化的关键设备。煤气炉包括:固定床、流化床、气流床等等,恩德炉属于流化床气化炉。恩德炉的特点:气化原料劣质褐煤,来源广,价格低廉,能大大降低生产成本;缺点:煤气中含尘高,灰水处理困难,这将严重影响它的使用推广。要从根本上解决上述难题,必须寻求最有效的处理方法。经过调研有关科研院所、十余家浓缩机生产厂,认为高效浓缩机浓缩再快开压滤机压滤脱水的技术比较实用,这种技术还适用选煤厂洗精煤、尾煤灰水、电厂锅炉湿排灰水的处理。采用此种技术,既解决了污染问题,同时又保证系统正常运行。1灰水处理技术要求灰水处理要达到两个目的:(1)达到贮运及使用要求:直接装车外运不至流淌,灰中含水必须控制在45%以下;用于水泥生料或制砖原料的技术要求,水分必须<35%;(2)使灰水澄清,降低水中悬浮物含量,达到满足回系统循环使用的要求,澄清水含尘量<200×10-6。2脱水工艺技术粉灰脱水方法包括:离心过滤、离心沉降、真空过滤、加压过滤等。(1)离心过滤脱水,是利用滚筒旋转产生的离心力促使粉状物料过滤脱水,其适合的粒度范围是0.5～13mm,并不适应过细的物料。(2)离心沉降脱水,是利用离心力使灰水中的固体浓缩并沉降在筒壁上,并进一步利用螺旋挤压脱水。专供粒度<0.5mm以下的物料脱水,但入料粒度组成、对脱水效果还是有很大影响。(3)真空过滤脱水,是通过抽真空而与外界气压形成压差为推动力进行过滤的一种脱水方式。由于推动力较小,不足0.1MPa,物料含水率很高。(4)加压过滤机,是在圆盘真空过滤机的基础上改进而来,只是推动力由原来的负压抽吸改为压缩空气正压吹滤,一般工作压力可以达到0.4MPa左右,脱水效果较好。(5)压滤脱水,借助泵或压缩空气,灰水通过滤布实现固液分离。压滤机使用的滤布大都较细,超细物料不存在流失,滤液中固体含量很低,一般在0.01～0.1g/L,基本是清水,不用处理可以循环使用。2.1工艺方案确定恩德造气炉除尘灰水量为2000m3/h,浓度3～5g/L。机械化连续脱水都要经过两道工序,先浓缩再脱水。灰水浓缩有两种工艺:水力旋流器,溢流水中固体含量在2.2%～3.1%;耙式浓缩机,电厂煤粉炉湿排灰水浓缩大多选择高效浓缩机。为增大沉降及捕集面积,在池内设置层流斜板,从而大幅度提高沉降效率,提高处理能力,同时对微细颗粒起到絮凝作用,这就称之为高效浓缩机。经过反复比较,选择压滤机为脱水设备。因此,灰水处理工艺方案确定为先高效浓缩,再压滤机压滤脱水。收稿日期:2009-02-24作者简介:李忠海(1969-),工程师。2.2设备方案确定2.2.1改进型高效浓缩机郑州华电对该项目非常重视,作一个新课题来进行研究,认真研究实验及设计方案。索取灰样,由专门的技术人员进行系统的实验。(1)首先对灰样的物理性质进行分析,测定比重、容重及粒度分布;(2)配制不同浓度灰浆,研究其沉降特性,确定为离析沉降而非等速沉降,确定沉降速度为0.21mm/s;(3)对比煤粉炉灰水实验,研究特性差异,寻求设计依据;(4)根据技术要求模拟样机实验,取得基础经验数据;(5)联合郑州大学进行进一步模拟实验,验证有关数据的可行性;(6)同一家污水研究中心探讨沉降面积的选取及计算方法。最终经过大量研究和反复推算并实验验证,确定沉降面积为4500m2,选择3台φ20m的高效浓缩机,并对其内部结构进行改进。(1)加密层流斜板,增大沉降及捕集面积;(2)加长浓缩机直段高度,延长灰水停留时间;(3)底层环流入料,减少扰动,并延长沉降过程;(4)底部设置集泥斗,提高底流灰水浓度。2.2.2快开压滤机河南省汤阴机械制造有限公司新近开发并与去年才投放市场的专利产品KMG系列快开压滤机带来转机,该机型多端入料,明暗流同时排液,入料快,过滤速度快;最主要的是全自动分组拉板卸料,大大缩短卸料时间;一次性快速合拢,效率高,周期短,一般情况下10min就完成一个循环。这样选择一台250m2的快开压滤机就可以满足生产要求。产量达24.3t/h(折干),相对公司10t/h(折干)的灰量,还有足够的检修维护时间,不需备用。因而简化了工艺,减少了占地,也减少投资及运行成本。因此压滤脱水选择一台汤阴机械制造公司生产的KMG250/1600快开压滤机。2.3工