灰库分选系统讲解(灰库分选系统工作原理)

1. 灰库分选系统工作原理

粉煤灰按照粗细分为1级、2级、3级和粗灰，最粗的称之粗灰。

原灰指收尘直接得到的粉煤灰，即没有经过任何分选、粉磨或其它加工处理的粉煤灰。

为了得到 I 级粉煤灰，将粉煤灰进行分选，分选出 I 级灰(比较细部分)，剩余的部分就是粗灰。与原灰相比，粗灰相对比较粗。

粉煤灰的燃烧过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融，同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。

在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃体状态，从而具有较高的潜在活性。

2. 飞灰分选系统原理

1、在热解过程中废弃物的有机物成分能转化成可利用能量形式，其经济性更好；热解产生的燃气视其热值的高低可直接燃烧或和其它高热值燃料混合燃烧，反应过程产生焦油视其性质可制成燃料或提取化工原料。

2、热解焚烧系统的二次污染小，可简化污染控制问题，对环境更加安全；热解法产生的烟气量比直接焚烧法少，特别是烟气中重金属、二恶英类等污染物的含量较少，有利于烟气的净化，降低了二次污染物的排放水平，因而是一种安全的垃圾处理方法。

3、设备高度集中占地小；无需添加辅助燃料，投资运行成本低；大气污染物二 次防治措施相对简单，排放达标；全封闭运行，自动化控制，降低人为因素对设备运行的影响，保证设备运行的连续性和稳定性。

4、热解法产生的废气量较少，能处理不适于焚烧和填埋的难处理物，能转换成有价值的能源，减少焚烧造成的二次污染和需要填埋处置的废物量。

5、采用绝氧热解原理，不用进行焚烧。同时，由于热解炉内为高温绝氧环境，整个处理工艺都避免了二恶英生成的必要反应环境，从原理上阻止了二恶英的产生，不需要建设高烟囱，排放物少。

6、在热解过程中物料相对料床静止，辐射管内流体与反应炉膛完全隔离，避免了传统焚烧产生危险废弃物飞灰的问题。在处理重金属过程中，物料中重金属一直处于还原性环境，不向环境大气中排放，全部集中到固体残渣中有效固化处置。

生活垃圾热解技术，不仅成本低廉，还可以在垃圾处理过程中“变废为宝"、“点石成 金”。该工艺能够同时处理生活垃圾、有机污泥、病死牲畜等有机固废，实现区域有机固废综 合处置，生产清洁燃料，可作为分布式能源站在县城、乡镇、农村及工业园广泛推广。

3. 灰库结构原理

气力输灰系统的工作原理

        气力输灰系统在运行中需要在一定压力的动力作用下开展，其主要的原理就是在系统内部产生压力之后保证部件上存在压力差，然后在气力相互作用下来开展灰的输出。也就是在气流的作用下降灰从管道中挤压而出，而且在仓泵中灰粒具有良好的流动性，便于输送灰过程的顺利和快速开展，将这些灰粒顺利送入灰库中。

4. 灰库料位计原理

重锤式料位计的应用范围很广，包括粗糙或精细的固体颗粒、粉末、液体、食品，甚至某些粘稠或腐蚀性的物质。

5. 干灰分选系统

原灰指收尘直接得到的粉煤灰，即没有经过任何分选、粉磨或其它加工处理的粉煤灰。

粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。

所以，原灰和粉煤灰的区别:原灰指收尘直接得到的粉煤灰，即没有经过任何分选、粉磨或其它加工处理的粉煤灰。粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。

6. 灰库分选系统工作原理图

随着工业的发展，二氧化硫造成大气污染及其危害，已日益成为人们关注的环境问题。因此，控制燃煤锅炉排放的二氧化硫，对于控制大气污染，改善生态环境有着举足轻重的意义。

下面就脱硫的方法及其比较作一简要的介绍。

按与燃烧的结合点区分，脱硫方法有：a.燃烧前脱硫—～煤脱硫; b燃烧中脱硫——炉内脱硫; C.燃烧后脱硫———烟气脱硫。

按脱硫后有无付产品回收区分有抛弃法和回收法。

1 煤脱硫

浮选法工业应用，主要有：强磁分选、细菌处理、苛性碱浸提等方法只用于脱除无机硫;微波辐射、溶剂浸提、热分解、酸碱处理、氧化还原处理、亲核置换宰方法能同时脱除有机硫和无机硫，其中强磁分选与微波辐射较受重视。

1.机械分选法(MF)

利用煤质与灰中无机硫比重不同，用浮选法浮选，用水作浮选剂。

2 . 强磁分选法(HMS)

利用强磁场将煤中顺磁性的无机硫与反磁性的煤质分离。

3 . 微波辐射法(MCD)

用电磁波照射经水或碱或三氯化铁盐类处理过的50～100℃煤粉，能使煤粉中的Fe一S和C—S等化学键发生共振而裂解，形成的游离硫可与氢、氧反应生成硫化氢、二氧化硫低分子等气体，从煤中逸出，将逸出的气体收集处理，可以得到硫磺付产品。

2 炉内脱硫

1、石灰石注入炉内分段燃烧(LIMB)

为了抑制二氧化氮，后来发展为喷钙，采用合适的受热面布置，可使炉内温度控制在 850～950℃，因而抑制了二氧化氮 。当 Ca/S比为2时，同时获得50%左右的脱硫效率。用石灰石及消石灰作脱硫剂，Ca/S摩尔比为2时，脱硫效率分别为32和44%。该法适用干老厂改造。

2.炉内注入石灰石并活化氧化钙法（LIFAC）

将石灰石于锅炉的1150℃左右区段注入，碳酸钙迅速分解成氧化钙，同时起到一些固硫作用。在尾部烟道适当部位(一般在空气预热器与除尘器之问)设置增湿活化反应器，使未反应的氧化钙水合成氢氧化钙，进一步脱硫，总脱硫率70%。采用压力消化石灰代替石灰石，可以进～步提高脱硫剂的利用率和脱硫效率; Ca/S— l、5时，脱硫率达80%。这是因为用加压水化，在快速缺压出料中，水合物爆裂，形成高度分散的微粒，既有利于直接喷粉，且其脱硫率最高。但该法不能同时脱除二氧化氮，该法适用干老厂改造。

3 烟气脱硫(FGD)

按照处理状态分为干法和湿法两类。

1、干法——脱硫过程多数属气固反应，速度相对较低，烟气在反应器中的流速较慢，延长反应时间，故设备较庞大，但脱硫后的烟气降温较少或不降温，故不需再加热(耗能少)，即可满足排放扩散要求。此外，二次污染少、无结垢、堵塞、可靠性高。

(1)BF移动床活性炭脱硫(BF/FW)

用活性炭作脱硫剂，在脱硫移动床中与约100℃烟气错流接触，以脱除二氧化硫，脱硫率90%以上。吸附了二氧化硫的活性炭在再生移动床中与 500～ 600 ℃热砂(或其它热载)体合，被炭还原成二氧化硫逸出，用于制硫酸，向烟气中添加氨用双层床处理，可同时脱除80%的二氧化氮。

(2)电子束照射法 (EK)

其原理是：含水分的烟气在电子束的照射下，烟气中的水被激活裂解成HO、O等强氧化剂，能迅速将二氧化硫和二氧化氮氧化成三氧化硫和五氧化二氮，再与添加的氨化合成硫铵和硝铵，用除尘器收集作为肥料付产品。脱硫率90%，脱硝率80%。整套装置电耗高，约占厂发电量的10%。

(3)喷雾千燥法(SDA)

它是七十年代发展起来的。它是用石灰奖作脱硫剂，用雾化器将石灰浆水溶液喷入吸收塔内，石灰浆以极细的雾滴与烟气中的二氧化硫接触。并发生化学反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙。利用烟气中的热量使雾滴的水份汽化，干燥后的粉未随脱硫后的烟气带走，用除尘器捕集，脱硫率70～90%;当Ca/S—1.5时，脱硫率为85%，这是～种在湿状态下脱硫。在干状态下处理脱硫产物的方法，亦称为半干式。喷雾干燥加布袋除尘，脱硫率可达90%以上.允许煤含硫量可达3%，可与湿法相竞争，这种方法的主要特点是;因吸收塔出来的废料是干的，与湿式石灰石法相比.省去了庞大的废料处理系统，使工艺流程大为简化，该法的关键技术是石灰石浆液的雾化器和吸收干燥塔。现在使用最广泛的是离心转盘雾化器。因此，该法在我国应用前景好。

(4)粉煤灰干式脱硫

脱硫剂由粉煤灰、消石灰和石膏为原料，制成颗粒状将它们装在吸收塔中形成移动层。当脱硫剂在塔中自上而下地移动时，其中的消石灰氢氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成石膏，而脱硫剂中的煤灰和石膏则起活性媒体的作用。用过后的脱硫剂还可以作为生产脱硫剂的原料再被重新利用。

2、湿法——其基本过程是用脱硫溶液洗涤烟气，气液传质过程一般较气固快，设备相对较小，效率较高(90%)，运行可靠。主要缺点是;工艺复杂，占地面积大，投资费用高，净化后的烟温较低，需对其再加热，以利排放后扩散。

(1)石灰石或石灰洗涤法(LW)

使用氧化钙或碳酸钙浆液在湿式洗涤器中吸收二氧化硫，浆液从塔顶向下喷淋，烟气从塔底向上流动，使二氧化硫与浆液充分接触。大部分生成亚石膏固体，一般均将其氧化成石膏，可作为废渣抛弃，也可回收石膏。研究发现：加入氧化钙可以将石灰浆的吸收能力提高10～15倍。主要关键技术之一是用泥浆洗涤中需防止堵塞与结垢，可采用石灰石一石膏加添加剂甲酸(HCOOH)，生成易溶于水的硫酸氢盐，而不是难溶于水的亚硫酸钙，较好地解央了结垢与堵塞问题。此外，还有废液处理和排烟再加热问题。

(2)亚硫酸钠循环洗涤法 (W—L法)

石灰/石灰石法后期生成的付产品价值甚低，而且往往无法外理。(W一L)法就是寻求回收付产品新途经基础上发展起来的。利用30%左右的碱液(如碳酸钠溶液)洗涤烟气吸收二氧化硫产生亚硫酸氢钠，在105℃封闭系统中进行热分解，使亚硫酸钠再生，重复使用。同时获得浓二氧化硫气体，可压缩成价格较高的液体二氧化硫，也可制成硫酸或硫磺产品，脱硫率95%。该法缺点是：投资大，运行费用较高(碱耗高)，系统中由于亚硫酸盐的生成，随之而来的是PH值的降低和腐蚀加剧，适用于有碱源的地区采用。

(3)磷铵肥法(PAFP)

它是一种直接付产氮磷复合肥料的烟气脱硫方法。其过程包括催化脱硫制酸，即利用活性炭吸附将姻气中的二氧化硫脱除下来，再和水蒸汽反应生成稀硫酸，然后用稀硫酸分解磷矿石制取磷酸。用氨中和磷酸制得磷铵作为二级脱硫剂，所得到的肥料浆经过氧化并在蒸发设备中浓缩和干燥机中干燥。最后变固体氮磷复合肥料，具有较高的经济效益。而且该法系统简单、经济效益好，投资费用低、运行可靠，无堵塞问题。炉内喷钙脱硫虽然脱硫效率较烟气脱硫去较低，但投资和运行费用较低，能耗较低，工艺过程简单。因此，比较适用于小容量、燃低硫煤的和排放量超标的老厂机组。对需要脱硫的大机组，可采用LIFAC效率较高或其它脱硫工艺。

7. 灰库切换阀工作原理

目前电站锅炉安装的吹灰设备主要是蒸汽吹灰器和声波吹灰器以及激波吹灰器。蒸汽吹灰器为传统吹灰器，目前使用数量最多，由于结构和介质的特点，加上高温环境的影响，吹灰枪管易发生卡涩、失灵、漏汽等现象，设备故障率相对较高，要求维护水平较高；声波吹灰器，由于能量不足（目前最大声能在140分贝左右），与灰粒的固有频率差别很大，与积灰特性不适应，吹灰效果很差，基本上不能除掉已有的积灰，只能在其吹灰时阻止积灰的产生，造成锅炉受热面积灰严重，排烟温度升高，从而大大降低了锅炉热效率。激波吹灰器是新一代除灰技术，利用瞬间生产超音速流体激波（冲击波）的能量，清除锅炉积灰的新型吹灰器。

蒸汽吹灰器的工作方式

　　蒸汽透过主气室飞轮上的小孔，使飞轮上的小孔压力一致。当电磁阀瞬间打开时，飞轮小孔气体快速进入吹灰器导管内，飞轮小孔的压力下降后，飞轮小孔的气体将飞轮转动，蒸汽就进入吹灰器导管内。当电磁阀关闭时，飞轮的压力又趋于一致，在飞轮小孔复位的作用下，飞轮转动，主气室即关闭。

　　气动旋流（蒸汽）吹灰器借助飞轮机构实现吹灰，当电磁阀瞬间打开时，蒸汽通过配气阀到达飞轮机构，当飞轮上的蒸汽压力驱动时，飞轮转动，将飞轮的反复运动变成了飞轮的转动，因飞轮装在空心轴上， 空心轴作360°间隙转动，同时蒸汽通过吹灰器导管上的喷嘴喷出，吹扫锅炉积灰面，当蒸汽压力泄放掉时，飞轮回复原位。

　　气动旋流蒸汽吹灰器除灰机理不是依靠介质（蒸汽）直接接触受热面吹扫灰尘，而是将气动旋流蒸汽吹灰器产生的气动旋流送入积灰的空间区域，通过气动能量作用，使空气分子与粉尘粒子产生振荡破坏，阻止粉尘粒子在受热面表面沉积，同时也阻止粒子之间结合，使之处于悬浮状态，以便使烟气将其带走或靠自身重力沉降，达到清灰的目的。气动旋流蒸汽吹灰器清除锅炉受热面的积灰结焦结渣，具有全方向性，能均匀布满整个空间，进行全方位清灰，防止锅炉受热面结灰结渣。与传统的蒸汽吹灰器比较，气动旋流蒸汽吹灰器具有投资低，效果好，可以影响沉积物生成机理，防止和延缓沉积物形成，锅炉部件几乎不产生热应力的作用等优点。

声波吹灰器的工作方式为：

　　声波吹灰器技术是将压缩空气（或蒸汽）转换成大功率声波（一种以疏密波的形式在空间介质（气体）中传播的压力波）送入炉内，当受热面上的积灰受到以一定频率交替变化的疏密波反复拉、压作用时，因疲劳疏松脱落，随烟气流带走，或在重力作用下，沉落至灰斗排出。

　　锅炉在生产运行过程中，其受热面—水冷壁、过热器、省煤器、预热器及烟道等表面积灰和结渣，是长期困扰着生产而难于解决的问题。它不但使锅炉受热面传热减弱，致使锅炉热效率降低，减少生产负荷，而且，当受热面积灰和结渣严重时，还可能导致意外停炉，造成重大经济损失。

激波吹灰器的工作方式为：

　　它是利用乙炔(煤气、天然气、液化气)等常用可燃气体和空气，经过各自的流量测控系统后，按一定比例进行均匀混合，然后送入燃烧室中燃烧。与常规的燃烧过程和燃烧方式有所不同，燃气脉冲燃烧是利用不稳定燃烧气体在高湍流状态下，产生压缩波，形成动能、声能、热能。这种燃烧速度较快，燃烧产生的气体压力被限制在一定的范围之内，在输出管的喷口处发射冲击波能与积灰状况适应。通过冲击波的作用使受热面上的积灰脱落，将被污染受热面上的灰尘颗粒、松散物、粘合物及沉积物除去，达到降低锅炉尾部排烟温度，提高锅炉热效率。