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WJG型旋翼式干燥烘干机在月亮田矿选煤厂的应用
发布时间：2013-08-31 08:09 来源：未知
月亮田矿选煤厂是一座原设计能力为45万t/a的矿井型选煤厂，设计采用脱泥全重介选煤工艺．50—0.5mm级原煤采用重介分选，<0.5mm级煤泥用沉淀池沉淀回收，主要生产9级精煤和洗混煤。2003年7月，经技术改造后，选煤厂设计生产能力提升到90万t/a。2008年1月，月亮田矿选煤厂又进行异地改扩建工程，设计入选能力为200万t/a，采用“不脱泥、不分级混合无压给料三产品重介旋流器选煤”主选工艺，主要分选设备有无压给料三产品重介旋流器、煤泥重介旋流器和喷射式浮选机。重介质选煤分选下限<0. 075 mm．>0. 25 mm级粗煤泥回收，仅<0.25 rnm级煤泥进入浮选。该厂浮选精煤采用沉降过滤离心机和压滤机联合脱水回收，尾煤泥采用两段浓缩、两段回收工艺。
原设计该厂尾煤采用带式压滤机进行脱水，但是，由于机械脱水回收的煤泥滤饼水分高、粘度大，给储存、运输和及时有效利用带来了诸多困难。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。而且，该厂的堆放场地也有限。因此，合理、有效地解决煤泥滤饼的去向问题非常重要。
1、WJG型旋翼式干燥烘干机工作原理及主要特点
早在2000年，沈阳禹华环保有限公司就已经开始对市政污泥、生物菌丝体及化工污泥等高含水、高粘度、强热固聚性物料的处理进行了研究，开发出了WJG型旋翼式干燥烘干机。该干燥烘干机可在中、高温(300—800C)和物料高弥散状态下工作，设备体积小，质热交换充分，干燥效率高。
WJG型旋翼式干燥烘干机（图1）工作原理为：在干燥烘干机底部两个相向旋转的旋翼作用下，将污泥抛掷在干燥腔内，使弥散的物料与热风充分接触换热。在抛掷过程中，一方面破解了污泥的粘度和加热后的固聚性，同时又使污泥在干燥烘干机腔内充分弥散，以强化污泥与热风的换热效果，提高了污泥传热效率，缩短了污泥传质时间，使污泥在干燥烘干机内停留时间短，热交换效率高，处理量大。与传统干燥烘干机贴壁式热交换相比，WJC型旋翼式干燥烘干机脱水效率大大提高，干燥成本却降低了。对抛掷后的污泥贴壁现象，可采用刮壁干燥烘干机内壁清扫器将粘壁及时刮下。
该机主要特点为：
(1)设备结构紧凑，占地面积小，体积是传统设备的1/3，一次性投资少。
(2)热交换效率高，产量大，是传统同规格设备的2倍以上。
(3)耗能少，运转费用低，仅为传统同规格设备的50%。
(4)系统控制自动化程度高，安全可靠。
(5)可采用高温热风对污泥进行干燥。
(6)在对污泥干燥过程中，具有自动将污泥胶团破碎功能，克服了污泥干化过程中自然流动不破碎的弊端。
(7)可在工作时对物料进行破碎，干燥后的产品呈<13mm颗粒状。
2工艺方案
月亮田矿选煤厂煤泥干燥项目工程是在选煤厂实施的，其工艺流程（图2）为：将带式压滤机脱水后的煤泥滤饼送至污泥缓冲仓内，经螺旋输送机送至干燥烘干机入料口，干燥后的物料由排料螺旋和旋风收料器组收送至干化产品收集刮板，进一步转载至贮运场地装车或仓存。干燥烘干机尾气由引风机送至尾气净化塔进行除尘、除臭净化处理，净化塔的水源来自循环水，净化后排出的水直接进入浓缩机。
2.1进料系统
经带式压滤机脱水的煤泥由刮板输送机送至50m的储存仓，较大的仓容可保证人料均匀，稳定系统工况。储存仓内设有料位探测器，底部有出料螺旋，料位探测器控制煤泥进料输送机，并与其自动连锁，底部出料螺旋采取变频定量给料。在给料端有煤泥探测装置，监视干燥烘干机的连续给料情况。探测装置通过PLC与锅炉鼓风机、安全阀门等安全设备连锁。
2.2干燥烘干机
它是系统中最为关键的设备。煤泥由干燥烘干机一端底部进料，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烘干机，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。干燥烘干机内部分为三个工作腔：在第一个腔内，煤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—50C，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。此阶段煤泥温度不超过90℃，水分降至I5%，从而完成煤泥干燥。
在干燥设备中，热量与物料的作用方式有三种：对流、传导和辐射。WJG型旋翼式干燥烘干机主要采用热风接触式，即对流干燥方式，它是一个传质、传热的综合过程，其传热速率主要与体积给热系数、干燥烘干机容积、热风温度、物料温度等有关。该机煤泥干燥特性曲线如图3～图5所示。
2.3尾气处理
流化气体夹带着煤泥微细颗粒和蒸发的水分离开干燥烘干机，进入旋风分离器进行气、固分离，分离后的细颗粒进行回收，排出的气体进入水浴塔。水浴塔采用循环水直接逆流喷射，将气体中的水分冷却，然后随喷淋水再回流至浓缩池。流态化气体经冷凝后，温度由100℃冷却至60℃。冷却塔设有机械填料和活性炭填料，同时设有药剂除臭装置，可对干燥烘干机排出的尾气进行处理，确保尾气达到排放标准。
2.4热风炉
热风炉是本系统中的热源，也是本系统的关键设备之一。它由两台煤炭气化燃烧炉并列构成。热风炉根据工程的实际要求进行设计，分为炉体、燃烧室、储热室三部分。炉体分为：干燥层（除去水分）、干馏层、气化反应层、燃烧层、灰渣层。热风炉利用当地的煤进入热风炉燃烧供热，确保产生23.10OMJ的热量和11OO℃出口温度，以满足干燥烘干机系统对热能的要求。
2.5系统控制
污泥干化系统的控制由一套以PLC为核心的控制系统完成，为干燥烘干机组的正常操作和安全运行提供了可靠的保证。PLC控制系统对整套干化装置连锁控制，正常运行时，操作工只需在控制室监控及现场巡检，减少了定员。
PLC系统根据热量的输入（由热风炉供热量决定）来控制干燥烘干机的进泥量，依靠提供的热量和120℃左右固定的干燥烘干机主腔内温度，可以达到稳定的蒸发率。进料量的波动或进料含水率的波动，在连续供热温度保持恒定的情况下，会使蒸发率发生变化，一旦温度变化，自动控制系统可通过每台输送机的变频调速控制器调节供料速率，从而使干燥烘干机的温度保持恒定。同样，通过调节干燥烘干机的热能供应量，也可保证设备女厶终保持在一个最佳蒸发率。
该控制系统可通过手动和闭环自动控制对整个系统的温度进行控制，从而保证整个系统的稳定运行。
3、运行效果
该没备于2007年底在现场安装，经过3个多月的调试，于2008年4月正式投产使用。2008年4月抽查的生产技术检查数据如表1所示。
4、结语
经过一年多的生产运行，该设备运行稳定，故障率低，能耗低，操作系统灵活可靠。在运行一年多的时间里，共干燥煤泥约3. 02万t，干燥后的煤泥可全部混入中煤作为混煤销售，煤泥干燥收益按400元／t计算，该机的投入使用为月亮田矿选煤厂创造了1 200余万元的可观收益。更为重要的是，该部分煤泥的有效回收利用避免了煤泥对环境的二次污染，其社会、环境效益重大。
