循環(huán)流化床鍋爐摻燒木屑和造紙污泥物料輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:中國(guó)是造紙大國(guó)，紙及紙板產(chǎn)量、總消費(fèi)量均居世界前三位。在造紙過程中產(chǎn)生的大量造紙污泥和廢渣，由于含水量高、發(fā)熱量低、成分復(fù)雜，處理利用難度大，不但耗費(fèi)資金、占用土地，而且對(duì)土壤、地下水及空氣都造成二次污染。

循環(huán)流化床技術(shù)是一種新型、高效和清潔的燃燒技術(shù)，其數(shù)量巨大的床存量和循環(huán)物料，使其具有燃料適應(yīng)性廣、著火穩(wěn)定、混合強(qiáng)烈、焚燒徹底和污染物排放量小等特點(diǎn)，非常適合用于造紙廠摻燒造紙污泥和木屑，既回收廢棄物熱值，又減少處理費(fèi)用，減小對(duì)環(huán)境的污染。

物料輸送系統(tǒng)是循環(huán)流化床鍋爐最重要的輔助系統(tǒng)之一，它的正常與否關(guān)系整臺(tái)機(jī)組能否正常穩(wěn)定運(yùn)行，其燃料入爐方式、入爐位置影響鍋爐爐膛內(nèi)物料分配的均勻性和燃料的燃燒效率。本文以H造紙廠一臺(tái)290t/h高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐為例對(duì)循環(huán)流化床鍋爐摻燒木屑和造紙污泥的物料輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

1、燃料輸送系統(tǒng)

1.1燃煤輸送系統(tǒng)

H造紙廠290t/h高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)燃料以煙煤為主，摻燒造紙污泥及木屑。紙漿廠每天產(chǎn)生木屑和造紙污泥量分別為250t/d和120t/d，即循環(huán)流化床鍋爐需摻燒木屑和造紙污泥的量分別為10.4t/h和5t/h。設(shè)計(jì)燃料元素分析見表1。

鍋爐用煤由汽車經(jīng)稱重后送至貯存量為5000t干煤棚。煤由橋式起重機(jī)送入受煤斗，經(jīng)振動(dòng)式給煤機(jī)將煤均勻送至1#皮帶輸送機(jī)然后進(jìn)入出力為120t/h的四齒輥（兩級(jí)）碎煤機(jī)。進(jìn)入輥式碎煤機(jī)前，皮帶輸送機(jī)上方安裝有電磁式除鐵器。

煤經(jīng)破碎后進(jìn)入2#皮帶輸送機(jī)送入鍋爐房?jī)?nèi)兩個(gè)330m3原煤斗內(nèi)。每個(gè)煤斗下部裝有兩臺(tái)耐壓式計(jì)量給煤機(jī)，煤通過四臺(tái)給煤機(jī)進(jìn)入落煤管將煤送入爐前密相正壓區(qū)的四個(gè)給煤口。給煤機(jī)采用二次熱風(fēng)作為密封風(fēng)，落煤管采用一次風(fēng)作為播煤風(fēng)。

1.2木屑輸送系統(tǒng)

木屑由皮帶輸送機(jī)送入受料斗，受料斗下部裝有出料螺旋將木屑送入大傾角皮帶輸送機(jī)，然后進(jìn)入660m3貯倉，貯倉內(nèi)部裝有破拱裝置確保送料順暢、連續(xù)。貯倉下部裝有螺旋出料機(jī)，經(jīng)兩臺(tái)螺旋輸送機(jī)將木屑分別送入1#和4#耐壓式計(jì)量給煤機(jī)后部出口處，然后與煤混合一起經(jīng)爐前落煤管進(jìn)入鍋爐爐膛。2#螺旋給料機(jī)進(jìn)入給煤機(jī)的兩個(gè)出口分別設(shè)置鎖氣器，保證木屑輸送順暢，防止給煤機(jī)煙氣反串。

1.3造紙污泥輸送系統(tǒng)

造紙污泥由皮帶輸送機(jī)和落料管把造紙污泥送入受料斗，受料斗下部裝有出料螺旋將污泥送入大傾角皮帶輸送機(jī)，然后進(jìn)入166m3污泥倉內(nèi)，污泥倉設(shè)置攪拌器確保倉內(nèi)污泥不結(jié)團(tuán)及送料順暢、連續(xù)。

污泥經(jīng)倉底出料螺旋經(jīng)過三條不同的封閉式皮帶輸送機(jī)進(jìn)入一臺(tái)中間給料兩端出料螺旋輸送機(jī)，把污泥送入鍋爐返料腿進(jìn)行燃燒。鍋爐返料腿上方螺旋輸送機(jī)的兩個(gè)出口落料管上分別設(shè)置鎖氣器，返料腿的污泥落料管接口處采用一次冷風(fēng)作為送料風(fēng)和密封風(fēng)，保證污泥入料順暢和防止返料腿處高溫?zé)煔夥创?。紙漿廠部分漿渣、綠泥等由翻斗汽車送入污泥受料斗，也通過本系統(tǒng)送入鍋爐返料腿進(jìn)行燃燒。

2、燃料輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1合理選擇物料入爐方式

循環(huán)流化床鍋爐摻燒木屑等生物質(zhì)的輸送方式主要有木屑直接在煤場(chǎng)與燃煤混合然后進(jìn)入輸煤系統(tǒng)、木屑單獨(dú)設(shè)置給料裝置進(jìn)入爐膛等。木屑與燃煤在煤場(chǎng)先混合再通過碎煤機(jī)進(jìn)入給煤機(jī)既增加了碎煤機(jī)的出力量，也增加了碎煤機(jī)堵塞的概率，影響整個(gè)輸送系統(tǒng)運(yùn)行的安全性；木屑單獨(dú)設(shè)置給料裝置進(jìn)入爐膛的方式使?fàn)t前布置非常困難，增加了設(shè)備投資費(fèi)用。

木屑從貯倉直接通過兩級(jí)螺旋輸送機(jī)進(jìn)入兩臺(tái)給煤機(jī)后部出口處與煤混合一起經(jīng)爐前落煤管進(jìn)入鍋爐爐膛的入爐方式，縮短了木屑的輸送路程，使設(shè)備布置更加方便，設(shè)備投資相對(duì)較低，燃煤和木屑的輸送方式更加靈活：

接有木屑輸送口的左右兩臺(tái)給煤機(jī)可以輸送少量煙煤與木屑混合通過落煤管進(jìn)入爐膛，中間兩臺(tái)給煤機(jī)可以相對(duì)增加給煤量；或左右兩臺(tái)給煤機(jī)停止輸送煙煤，木屑單獨(dú)通過落煤管進(jìn)入爐膛，中間兩臺(tái)給煤機(jī)負(fù)責(zé)輸送全部所需燃煤量。4臺(tái)給煤機(jī)的具體輸送量分配根據(jù)煤質(zhì)、木屑性質(zhì)、木屑輸送量、運(yùn)行工況等具體情況靈活選擇。

循環(huán)流化床鍋爐摻燒造紙污泥的輸送方式目前主要有直接用柱塞泵從爐膛頂部高壓噴入、污泥在煤場(chǎng)與煤混合進(jìn)入輸煤系統(tǒng)、污泥單獨(dú)從返料腿送入爐膛等幾種方式。爐膛頂部屬于稀相區(qū)，物料濃度較低，物料混合相對(duì)較弱，高水分造紙污泥的大量噴入會(huì)影響頂部稀相區(qū)的物料場(chǎng)和爐膛出口的煙氣流場(chǎng)，此外該輸送方式還會(huì)影響爐膛上部布置的水冷屏和過熱屏的換熱。污泥在煤場(chǎng)與煤混合的方式會(huì)導(dǎo)致高濕度的污泥與煤塊結(jié)團(tuán)，破壞、堵塞碎煤設(shè)備，影響鍋爐機(jī)組的連續(xù)運(yùn)行。

造紙污泥從污泥倉通過封閉式皮帶輸送機(jī)和中間給料兩端出料螺旋輸送機(jī)，進(jìn)入鍋爐返料腿的入爐方式不會(huì)影響爐前的燃煤輸送系統(tǒng)，也不破壞稀相區(qū)的流場(chǎng)。污泥在重力作用及一次風(fēng)的抽吸作用下順著返料腿循環(huán)物料的流向進(jìn)入爐膛密相區(qū)，污泥在返料腿里被高濃度高溫度的循環(huán)物料烘干、混合，進(jìn)入爐膛密相區(qū)后迅速燃盡。一旦污泥輸送系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可迅速關(guān)掉鎖氣器下方的插板閥，并保持一次風(fēng)落料口處的密封，保證鍋爐機(jī)組連續(xù)運(yùn)行。

延伸閱讀：

城市污泥處理的污泥焚燒試驗(yàn)研究

爐排式垃圾焚燒爐運(yùn)行中的兩個(gè)問題分析及措施

王凱軍：污泥清潔焚燒技術(shù)的升級(jí)與應(yīng)用