散装水泥设施中几项节能与环保措施

水泥 2007-04-17

1　库底卸料
　　库底卸料方式很多，建材行业常用的几种形式有锥形底靠自重卸料、锥形底加助吹卸料、机械辅助卸料和流态化卸料等。流态化卸料使用日趋广泛，但是我们发现有些厂存在这样问题，即将大面积流态化供气(用于调整库内物料或均化搅拌)与卸料供气不分。如图1，库底分4个流化区，这4个区在卸料时至少有1个区是全部充气的，由此会产生2个不良后果:①由于相应供气设备的动力很大(一般中小型库都需要配几十千瓦的电动机有的甚至上百千瓦)，每次卸料都要启动1次，能耗很大，特别对需要频繁卸料的场合，不仅不经济而且对设备也有损害。②供气设备向库内所供气量远远大于卸料所需的气量，使得大量的气体从卸料口出来，给出料口处的除尘设备增加负担，也使设备磨损加剧。故设计时采用如下方法(见图2):在A、B、C、D 4个大区间加a、b、c、d 4个小区，当需要均化搅拌或松动调整库内物料时用A、B、C、D 4个大区由主供气设备供气；当向外卸料时，由1台辅助供气设备向a、b、c、d 4个小区中的任意1个或2个区供气进行卸料，这样，卸料用供气量只需2～4m3/min。供气设备的动力只需3～5.5kW，节能效果十分显著。另外供气管路的设计对节能降耗、可靠运转也起十分重要的作用，比如管径的选择及管路与管路间的协调互补等。

2　散装装车
　　

过去常用的库底装车形式之一如图3所示，它由螺旋闸门、叶轮卸料器和散装机装车头等组成，其特点是下料相对较稳，避免因塌料引起的瞬间物料下料过猛现象，但是也存在一些问题:库内充气易漏料，下料速度受到限制，叶轮卸料器所配动力较大(一般需3～5kW)。通过长期实践，我们开发了一种相对布置简单的库底卸料装车形式如图4，它由手动蝶阀、电动(或气动)蝶阀和散装机装车头组成。其优点是密封性好，执行机构可以电动也可气动，能耗远低于上述形式，采用电动执行机构也只需0.37kW；而且每装1车只动作1次，不象叶轮卸料器装车过程电动机一直在工作。另外卸料量可以通过手动蝶阀随时加以调整，遇有装料设备突然失控或其它突发事件时，还可以迅速关闭，不象螺旋闸门启闭迟缓且密封性不好。要强调的是这里所述手动蝶阀和气动蝶阀都是专门针对粉体特性设计的，而不是通用蝶阀，其特点是结构合理，启闭迅速可靠，操作方便，造价低，重量轻，易于安装和维护。

根据许多厂实际使用情况，空压机作卸料气源时由于空气中水分多，若间隔长时间不用，出料口很容易堵塞，能耗大，很不经济。所以建议尽量采用罗茨风机作气源，即使厂内有现成的空压机，也不宜用。因为除了单位供气量耗能大外，当卸料装车时所需要的气量大气压小时，由此可能会影响到空压机向其它设备供气。空压机气一般用于助吹清堵。

3　除尘
　　

近来很多储库采用钢筒体，库顶一般不设仓顶房，仓顶除尘器露天工作，要求除尘器越轻越好，不需要经常性维护且检修量小，检修范围小。针对这些问题我们开发了一种体积小、重量轻、运动构件少而简单的单机袋式除尘器，具体工艺布置如图5。两个库通过连通管A连通，1、2号2台除尘器联合使用，正常情况下交替运行，运行循环周期15min左右；必要时也可单独运行或2台同时运行。这种安排既可确保系统的除尘效果，又能克服单机袋式除尘器单独使用存在的一些缺陷，不需要有关人员经常上库顶查看。2台除尘器的投资低于1台气箱脉冲除尘器的投资，运行费用也远低于它。

水泥散装机的除尘一般有以下几种方式:①用排风管将含尘气体引至库顶，在库顶自然沉降；②并入其它除尘系统，例如利用库顶除尘器；③为散装机独立配备通用型除尘器；④为散装机配备专门开发的除尘器。根据我们的经验，从综合指标看，以上4种方式优劣顺序为④→③→②→①。因为专门配套开发的除尘器工艺布置合理，工况与散装机相协调，除尘效果好，能耗低；利用库顶除尘器对散装机进行收尘时，库顶除尘器动力一般较大，在没有其它功用的情况下专为散装机启动显然不经济；利用通用除尘器对散装机进行收尘时，受通用除尘器外形尺寸的限制布置较难，特别是收下的灰很难处理，另外造价较高，所配动力及风量和风压与散装机不协调；用排风管引至库顶的方法虽经济，但在多数情况下除尘效果不好。

4　卸车部分
　　

火车水泥罐车向中转水泥库内卸料时一般水泥罐车标注参数为:供风量20m3/min，罐体最大工作压力为0.35MPa，卸料管管径Dg=150mm，水平输送距离100m，垂直输送距离30m，卸灰速度1.5～2t/min。为此许多设计者设计卸车设施时输送管径Dg一律为150mm，空压机选20m3/min，压力0.7～0.8MPa。其实，这种设计选型方法不太合适。因为各地的现场环境是不一样，例如输送距离的长短，各种罐车性能的不一致等，往往造成能耗大、投资多的现象。对于卸车作业，总的要求是:卸得快、能耗低、磨损小。我们建议在设计这类项目时应采用“量体裁衣”的设计方法。对于只用一种罐车卸料的场合，由于输送距离的不同，弯道数量和形式的不一样，以致所设计的风量、风压和管径等也不应一样。对于罐车车型比较复杂的场合，不仅要考虑风量、风压和管径等因素，还要全面考虑供气管路间的配合。在压缩机的选择上也要进行优化组合，合理配置。根据我们已取得的经验，经过优化设计，一般比常规设计能耗可以降低10%～30%，卸料速度提高10%～20%。

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