粉煤灰处理系统的制作方法

本实用新型属于能源回收利用的技术领域，具体涉及粉煤灰处理系统。

背景技术：

随着我国燃煤电厂快速发展，粉煤灰产生量逐年增加，2010年达到4.8亿t，利用率68%，主要利用方式是作为混凝土掺合料和水泥混合材以及生产蒸压加气混凝土、蒸压煤灰砖等各种建材产品，以及筑路回填等。粉煤灰综合利用的过程中用粉煤灰磨将粉煤灰磨细是一项非常重要的工作。近年来，从高铝粉煤灰中提取氧化铝技术研发成功并逐步实现产业化，为粉煤灰中高价值组分的提取提供了经验。我国粉煤灰综合利用经历了“以储为主一储用结合一以用为主”的三个阶段，目前，“以用为主”的格局基本形成。但从整体看，东西部发展不平衡的问题较为突出。自从1998年开始，我国大批燃煤电厂都新建在22个大中型煤电基地内，这些基地多在西部地区，建筑市场容量小，技术经济条件差，以致粉煤灰综合利用水平偏低。

煤粉炉粉煤灰(pc灰)在土木工程和建材工业中的利用技术已相当成熟并在全国范围内大量推广。我国粉煤灰的综合利用当前主要应用于工程和建材领域。

在燃煤电厂收集到粉煤灰后，需要进一步的处理，其中涉及到粉煤灰的储存、转运以及燃烧等步骤，粉煤灰存贮、转运时，会将粉煤灰堆放在粉煤仓中，由于粉煤灰依然属于可燃烧的粉尘，存贮过程中有可能发生爆燃等事故，因此，如何设计粉煤灰存储结构对安全存放粉煤灰至关重要，

而粉煤灰燃烧步骤则需要用到煤粉燃烧炉，煤粉燃烧炉具有特殊设计的多级多嘴送风导向结构，能在短时间内使煤粉产生高温涡流，具有燃烧完全，热利用率高，消烟除尘、高效节能，改善工作条件，减轻劳动强度等优点，是节能环保的理想产品。煤粉高效燃烧技术与低nox燃烧技术是互为矛盾的两种技术。降低nox生成与排放根本在于控制燃烧区域的温度不能太高，但低温燃烧又影响煤粉的燃烧率，如何既能够保证煤粉正常燃烧的稳定性，又有较低的燃烧温度，是粉煤灰燃烧步骤需要克服的难题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供粉煤灰处理系统。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

粉煤灰处理系统，其中：包括储灰系统、一次风转运系统、燃烧系统以及二次回风系统，储灰系统包括若干个粉煤灰储存筒，每个粉煤灰储存筒均为底部设置有漏灰斗的圆柱筒状容器，漏灰斗下端安装有漏灰阀，粉煤灰储存筒上端敞口，该敞口上蒙覆隔尘网，粉煤灰储存筒的外侧壁上接有一上灰管，上灰管上端伸入至粉煤灰储存筒上部开口内，下端位于粉煤灰储存筒下部，上灰管下端设有对接口，该对接口用于和粉煤灰输送车对接，粉煤灰输送车能通过上灰管将粉煤灰泵入粉煤灰储存筒中，储灰系统上安装有防燃系统，防燃系统包括底部阻燃装置和顶部阻燃装置，底部阻燃装置包括轻质气体罐、下部阻燃管、底部阻燃电磁阀，轻质气体罐安装在粉煤灰储存筒外部，轻质气体罐内充入有高压的轻质气体，轻质气体为单位体积重量低于空气的不含氧气体，下部阻燃管一端与轻质气体罐连接，另一端伸入粉煤灰储存筒内腔底部，下部阻燃管上开设有喷孔，底部阻燃电磁阀安装在下部阻燃管上，用于控制下部阻燃管的开闭，顶部阻燃装置包括重质气体罐、重质气体输送管、重质气体电磁阀，重质气体罐安装在粉煤灰储存筒外部，重质气体罐内充入有高压的重质气体，重质气体为单位体积重量高于空气的不含氧气体，重质气体输送管一端与重质气体罐连接，另一端伸入粉煤灰储存筒内腔顶部，重质气体输送管上开设有喷孔，重质气体电磁阀安装在重质气体输送管上，用于控制重质气体输送管的开闭，粉煤灰储存筒上每隔一定高度安装一温度计，温度计的探头伸入粉煤灰储存筒中，用于检测粉煤灰储存筒内粉煤灰温度，一次风转运系统包括叶轮给粉机、锁气器、煤粉混合器、转送风机以及一次风管，叶轮给粉机的进料口与漏灰阀对接，叶轮给粉机的出料口与锁气器一端对接，锁气器的另一端与煤粉混合器对接，煤粉混合器接在一次风管中部，转送风机安装在一次风管的一端，能向一次风管吹气，粉煤仓内的粉煤灰能依次通过漏灰阀、叶轮给粉机、锁气器和煤粉混合器进入一次风管中，一次风管另一端与燃烧系统的燃烧炉对接，燃烧系统包括燃烧炉、点火枪、燃气管、燃气供应源以及火检器，燃烧炉中部及下部为炉膛部，燃烧炉上部为燃尽部，炉膛部的底部设有一次风进口，燃尽部设二次风进口，一次风管与一次风进口对接，点火枪插在一次风进口处，点火枪与燃气管连接，燃气管与燃气供应源连接，燃气供应源能为点火枪供应燃气，使点火枪点燃燃烧炉并使燃烧炉持续燃烧，火检器插在炉膛部，用于监控炉膛部温度，燃尽部上端设燃尽风出口，二次回风系统包括除尘器、引风机、开关门、循环风机以及二次风分配器，引风机通过燃尽风出风管道与燃尽风出口对接，除尘器安装在燃尽风出风管道上，用于过滤燃尽风出风管道中的灰尘，循环风机接在引风机后的管道上，抽取部分由引风机排出的燃尽风，这部分燃尽风为二次风，开关门接在引风机与循环风机之间，用于控制引风机与循环风机之间的管道通断，循环风机对接二次风分配器的进口，二次风分配器用于将循环风机抽取的二次风分为两股，二次风分配器具有两个出口，其中一个出口与一次风进口对接，另一个出口与二次风进口对接，粉煤灰处理系统还包括控制装置，控制装置分别与漏灰阀、底部阻燃电磁阀、重质气体电磁阀、温度计、叶轮给粉机、锁气器、转送风机、点火枪、火检器、开关门以及循环风机连接，并能接收温度计以及火检器信号，控制漏灰阀、底部阻燃电磁阀、重质气体电磁阀、叶轮给粉机、锁气器、转送风机、点火枪、开关门以及循环风机的运作。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的对接口通过法兰盘连接有可伸缩的柔性管头，对接口通过柔性管头与粉煤灰输送车对接。

上述的燃烧炉的炉膛部和燃尽部之间通过一具有弹性的补偿环密封对接，使得燃烧炉可伸缩。

上述的一次风管上安装有一次风管补偿器,循环风机前端和后端的管道上均安装有二次风管补偿器，一次风管补偿器和二次风管补偿器均具有弹性。

上述的控制装置为plc。

上述的二次风分配器包括分配器内管腔、分配器进风口和分配器出风口，分配器内管腔一端与分配器进风口连接，另一端与分配器出风口连接，分配器内管腔中设置有一管腔分配板，管腔分配板将分配器内管腔分隔为两道相隔离的走风通道，该管腔分配板将分配器出风口隔离成两个出风口，即第一出风口和第二出风口，每个走风通道均设置有一调风板，调风板与设置在二次风分配器外部的旋钮传动连接，转动旋钮，能使调风板在走风通道中旋转，从而改变调风板遮挡走风通道的横截面，改变该走风通道中的走风量。

上述的除尘器包括依次连通的除尘器进口、第一除尘室、第二除尘室、第三除尘室和除尘器出口，每个除尘室的下方均设置有具有开关阀的集灰斗，第一除尘室和第二除尘室之间通过第一隔板分隔，第二除尘室和第三除尘室之间通过第二隔板分隔，第一隔板上端与除尘器内侧上表面具有间隙，第二隔板的上端与除尘器内侧上表面密封连接，第二隔板中部设置有通风孔，通风孔位于第二除尘室的一端低于位于第三除尘室的一端。

上述的粉煤灰储存筒上每隔一定高度设置一料位计，料位计与控制装置连接，料位计用于监控粉煤灰储存筒内粉煤灰高度。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型设计了防燃系统，能有效防止粉煤灰在粉煤仓内阴燃、爆燃，可以及时阻断粉煤灰燃烧，下部阻燃管位于粉煤仓下部，由于轻质气体比空气要轻，会向上移动，从而将粉煤仓中的空气向上挤出，让粉煤仓中缺少氧气，而重质气体输送管位于粉煤仓上部，重质气体比空气重，会在粉煤仓上部形成一层重质气体隔离层，使粉煤仓上部的空气无法补入粉煤仓中，从而从上部和下部隔离了空气，保证粉煤仓内粉煤灰无法燃烧。

2、本实用新型通过在粉煤仓上设置温度计，能实时监控粉煤仓中的煤粉灰温度，当温度高于阈值时，就启动底部阻燃装置和顶部阻燃装置，保证粉煤仓内的粉煤灰不会有燃烧的可能性。

3、本实用新型在一次风管和二次风管上都加装了补偿器，加装补偿器后的管道可以很长，即使管道发生热胀冷缩导致管道长度发生变化，补偿器也能通过自身的弹性补偿这部分长度，使管道不会发生开裂，解决了因输粉管长度变长导致的管道稳定性不足的问题。同时，本实用新型还在燃烧炉上安装了具有弹性的补偿环，可以让燃烧炉也可以具有一定的伸缩性，提高燃烧炉的安全性。

4、本实用新型通过叶轮给粉机、锁气器、煤粉混合器等结构将粉煤灰储存筒与一次风管连接，保证粉煤灰可以平稳的进入一次风管。

5、本实用新型设计了二次回风系统，有效利用燃烧后的烟气所具有的低氧浓度以及温度较低的特点，对烟气进行二次利用，循环风机抽取部分由引风机排出的燃尽风，然后通过调风板的调节，将一部分风注入一次风进口，一部分风注入二次风进口，从而将一部分烟气注入炉膛、一部分烟气注入燃尽风部，使煤粉燃烧器内整体温度和氧浓度都下降，但是同时又不影响一次风正常燃烧，既能够保证煤粉正常燃烧的稳定性，又有较低的燃烧温度，抑制燃烧器中氮氧化物的生成。

6、本实用新型设计了新型的除尘器，该除尘器具有三腔除尘，每个腔都使经过的气流转向，导致气流中的粉尘撞击隔板和除尘器腔壁，而逐渐沉积到集灰斗中，达到除尘的目的，保护后方的引风机和循环风机不会有太多的粉尘干扰，提升装置的使用寿命。

7、除尘器第二隔板中部设置了倾斜的通风孔，使风必须从隔板中间且向必须倾斜向上流动，可以显著提高粉尘的过滤效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是除尘器的结构示意图；

图3是二次风分配器的结构示意图。

附图标记为：储灰系统1、粉煤灰储存筒11、漏灰斗11a、漏灰阀11b、隔尘网11c、上灰管12、对接口12a、柔性管头12b、一次风转运系统2、叶轮给粉机21、锁气器22、煤粉混合器23、转送风机24、一次风管25、一次风管补偿器25a、燃烧系统3、燃烧炉31、一次风进口31a、二次风进口31b、燃尽风出口31c、补偿环31d、点火枪32、燃气管33、燃气供应源34、火检器35、二次回风系统4、除尘器41、除尘器进口41a、第一除尘室41b、第二除尘室41c、第三除尘室41d、除尘器出口41e、集灰斗41f、第一隔板41g、第二隔板41h、通风孔41i、引风机42、开关门43、循环风机44、二次风分配器45、分配器进风口45a、分配器内管腔45b、管腔分配板45c、第一出风口45d、第二出风口45e、调风板45f、二次风管补偿器46、防燃系统5、底部阻燃装置51、轻质气体罐51a、下部阻燃管51b、底部阻燃电磁阀51c、顶部阻燃装置52、重质气体罐52a、重质气体输送管52b、重质气体电磁阀52c、温度计53、控制装置6。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

本实施例的粉煤灰处理系统，其中：包括储灰系统1、一次风转运系统2、燃烧系统3以及二次回风系统4，储灰系统1包括若干个粉煤灰储存筒11，每个粉煤灰储存筒11均为底部设置有漏灰斗11a的圆柱筒状容器，漏灰斗11a下端安装有漏灰阀11b，粉煤灰储存筒11上端敞口，该敞口上蒙覆隔尘网11c，粉煤灰储存筒11的外侧壁上接有一上灰管12，上灰管12上端伸入至粉煤灰储存筒11上部开口内，下端位于粉煤灰储存筒11下部，上灰管12下端设有对接口12a，该对接口12a用于和粉煤灰输送车对接，粉煤灰输送车能通过上灰管12将粉煤灰泵入粉煤灰储存筒11中，储灰系统1上安装有防燃系统5，防燃系统5包括底部阻燃装置51和顶部阻燃装置52，底部阻燃装置51包括轻质气体罐51a、下部阻燃管51b、底部阻燃电磁阀51c，轻质气体罐51a安装在粉煤灰储存筒11外部，轻质气体罐51a内充入有高压的轻质气体，轻质气体为单位体积重量低于空气的不含氧气体，下部阻燃管51b一端与轻质气体罐51a连接，另一端伸入粉煤灰储存筒11内腔底部，下部阻燃管51b上开设有喷孔，底部阻燃电磁阀51c安装在下部阻燃管51b上，用于控制下部阻燃管51b的开闭，顶部阻燃装置52包括重质气体罐52a、重质气体输送管52b、重质气体电磁阀52c，重质气体罐52a安装在粉煤灰储存筒11外部，重质气体罐52a内充入有高压的重质气体，重质气体为单位体积重量高于空气的不含氧气体，重质气体输送管52b一端与重质气体罐52a连接，另一端伸入粉煤灰储存筒11内腔顶部，重质气体输送管52b上开设有喷孔，重质气体电磁阀52c安装在重质气体输送管52b上，用于控制重质气体输送管52b的开闭，粉煤灰储存筒11上每隔一定高度安装一温度计53，温度计53的探头伸入粉煤灰储存筒11中，用于检测粉煤灰储存筒11内粉煤灰温度，一次风转运系统2包括叶轮给粉机21、锁气器22、煤粉混合器23、转送风机24以及一次风管25，叶轮给粉机21的进料口与漏灰阀11b对接，叶轮给粉机21的出料口与锁气器22一端对接，锁气器22的另一端与煤粉混合器23对接，煤粉混合器23接在一次风管25中部，转送风机24安装在一次风管25的一端，能向一次风管25吹气，粉煤灰储存筒11内的粉煤灰能依次通过漏灰阀11b、叶轮给粉机21、锁气器22和煤粉混合器23进入一次风管25中，一次风管25另一端与燃烧系统3的燃烧炉31对接，燃烧系统3包括燃烧炉31、点火枪32、燃气管33、燃气供应源34以及火检器35，燃烧炉31中部及下部为炉膛部，燃烧炉31上部为燃尽部，炉膛部的底部设有一次风进口31a，燃尽部设二次风进口31b，一次风管25与一次风进口31a对接，点火枪32插在一次风进口31a处，点火枪32与燃气管33连接，燃气管33与燃气供应源34连接，燃气供应源34能为点火枪32供应燃气，使点火枪32点燃燃烧炉31并使燃烧炉31持续燃烧，火检器35插在炉膛部，用于监控炉膛部温度，燃尽部上端设燃尽风出口31c，二次回风系统4包括除尘器41、引风机42、开关门43、循环风机44以及二次风分配器45，引风机42通过燃尽风出风管道与燃尽风出口31c对接，除尘器41安装在燃尽风出风管道上，用于过滤燃尽风出风管道中的灰尘，循环风机44接在引风机42后的管道上，抽取部分由引风机42排出的燃尽风，这部分燃尽风为二次风，开关门43接在引风机42与循环风机44之间，用于控制引风机42与循环风机44之间的管道通断，循环风机44对接二次风分配器45的进口，二次风分配器45用于将循环风机44抽取的二次风分为两股，二次风分配器45具有两个出口，其中一个出口与一次风进口31a对接，另一个出口与二次风进口31b对接，粉煤灰处理系统还包括控制装置6，控制装置6分别与漏灰阀11b、底部阻燃电磁阀51c、重质气体电磁阀52c、温度计53、叶轮给粉机21、锁气器22、转送风机24、点火枪32、火检器35、开关门43以及循环风机44连接，并能接收温度计53以及火检器35信号，控制漏灰阀11b、底部阻燃电磁阀51c、重质气体电磁阀52c、叶轮给粉机21、锁气器22、转送风机24、点火枪32、开关门43以及循环风机44的运作。

实施例中，对接口12a通过法兰盘连接有可伸缩的柔性管头12b，对接口12a通过柔性管头12b与粉煤灰输送车对接。

实施例中，燃烧炉31的炉膛部和燃尽部之间通过一具有弹性的补偿环31d密封对接，使得燃烧炉31可伸缩。

实施例中，一次风管25上安装有一次风管补偿器25a,循环风机44前端和后端的管道上均安装有二次风管补偿器46，一次风管补偿器25a和二次风管补偿器46均具有弹性。

实施例中，控制装置6为plc。

实施例中，二次风分配器45包括分配器内管腔45b、分配器进风口45a和分配器出风口，分配器内管腔45b一端与分配器进风口45a连接，另一端与分配器出风口连接，分配器内管腔45b中设置有一管腔分配板45c，管腔分配板45c将分配器内管腔45b分隔为两道相隔离的走风通道，该管腔分配板45c将分配器出风口隔离成两个出风口，即第一出风口45d和第二出风口45e，每个走风通道均设置有一调风板45f，调风板45f与设置在二次风分配器45外部的旋钮传动连接，转动旋钮，能使调风板45f在走风通道中旋转，从而改变调风板45f遮挡走风通道的横截面，改变该走风通道中的走风量。

实施例中，除尘器41包括依次连通的除尘器进口41a、第一除尘室41b、第二除尘室41c、第三除尘室41d和除尘器出口41e，每个除尘室的下方均设置有具有开关阀的集灰斗41f，第一除尘室41b和第二除尘室41c之间通过第一隔板41g分隔，第二除尘室41c和第三除尘室41d之间通过第二隔板41h分隔，第一隔板41g上端与除尘器41内侧上表面具有间隙，第二隔板41h的上端与除尘器41内侧上表面密封连接，第二隔板41h中部设置有通风孔41i，通风孔41i位于第二除尘室41c的一端低于位于第三除尘室41d的一端。

实施例中，粉煤灰储存筒11上每隔一定高度设置一料位计，料位计与控制装置6连接，料位计用于监控粉煤灰储存筒11内粉煤灰高度。

本实用新型的使用方法如下：

粉煤灰储存筒11的数量可以是多个，每个粉煤灰储存筒11的结构相近或相同，当有粉煤车输送粉煤灰至粉煤灰储存筒11时，工作人员将柔性管头12b与粉煤灰输送车的输送泵对接，同时打开上灰管12上的开关，输送泵将粉煤灰泵入上灰管12，再经上灰管12进入粉煤灰储存筒11内储存，粉煤灰在粉煤灰储存筒11中堆积，漏灰斗11a上安装漏灰阀11b，打开的时候能放出粉煤灰，平时关闭。粉煤灰储存筒11高度为20-50米，每隔一段高度，安装一组温度计53，温度计53用于监控粉煤灰储存筒11内粉煤灰温度，顶部阻燃装置52和底部阻燃装置51平时不开启，只有当检测到有温度计温度高于65℃时，才由自动控制装置6控制开启。自动控制装置6为普通plc，其内部结构、芯片、控制电磁阀开闭的逻辑与结构都是现有技术。由于粉煤灰储存筒11一般为不锈钢或普通钢材料制作，导热性高，夏天即使没有明火点燃粉煤灰，粉煤灰储存筒11内的温度也有可能达到65℃以上，形成火灾隐患，本实施例使用的轻质气体为氮气，重质气体为二氧化碳，通过自动控制装置6实时接收温度计53信息，然后控制底部阻燃电磁阀51c和重质气体电磁阀52c同时或一先一后打开，使粉煤灰储存筒11内形成二氧化碳护层和氮气护层，保证粉煤灰储存筒11内氧气含量极低，粉煤灰无法燃烧。当温度计53温度全部低于65℃时，自动控制装置6关闭底部阻燃电磁阀51c和重质气体电磁阀52c。使用者可以控制控制装置6打开漏灰阀11b和转送风机24，粉煤灰经叶轮给粉机21卷入锁气器22，在锁气器22进行压力平衡后，进入煤粉混合器23，均压后的粉煤灰可以顺利的从煤粉混合器23进入一次风管25，否则因为一次风管25内的风压过大，粉煤灰是无法正常进入一次风管25的，进入一次风管25的粉煤灰被转送风机24吹入一次风进口31a，燃气供应源34为点火枪32功能，点火枪32对燃烧炉31点火，使燃烧炉31以燃气以及粉煤灰为能源燃烧，燃烧炉31中的气体氧含量为下部高，上部低，温度也是下部高，上部低，燃烧后的粉煤灰气体从燃尽风出口31c排出，引风机42将燃尽风出口31c的气体抽出，由于这部分气体温度较低，而且氧气含量不高，因此，是非常好的二次回风素材，通过循环风机44将部分燃尽风抽到二次回风管道中，然后将二次风抽到二次风分配器45中，通过调节二次风分配器45的调风板45f，使第一出风口45d和第二出风口45e的排出风风量不同，第一出风口45d与一次风进口31a对接，第二出风口45e与二次风进口31b对接，而且第一出风口45d的风量比第二出风口45e的风量大，使燃烧炉31内整体温度和氧浓度都下降，但是同时又不影响一次风正常燃烧，既能够保证煤粉正常燃烧的稳定性，又有较低的燃烧温度，抑制燃烧炉31中氮氧化物的生成。火检器35实时监测炉膛温度，当温度低于阈值时，向控制装置6报警，控制装置6关闭燃烧系统3，防止燃烧炉31损坏。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。