專利名稱：電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收裝置和回收方法
技術領域：
本發明涉及一種電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收裝置和回收方法，主要用于回收電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子，電站鍋爐尾部受熱面包括省煤器和空氣預熱器。
背景技術：
粉煤灰和爐渣是火力發電廠的副產品， 我國每年產生的粉煤灰數量巨大，綜合利用率低，大量的粉煤灰堆積在灰場，不僅占用大量的耕地，而且污染環境，所以實現粉煤灰資源化綜合利用已成為我國經濟建設中一項重要的技術經濟政策，是解決我國電力生產環境污染和資源缺乏之間矛盾的重要手段，也是目前火力發電行業面臨解決的主要任務之
O傳統的粉煤灰及爐渣磨細分選工藝主要針對相應區域的水泥和混凝土行業生產一二級商品粉煤灰，但是這種工藝容易受水泥等相關行業供需關系、市場價格以及輸運半徑等方面的影響，而且由于缺乏基礎實驗研究和粉煤灰建材制品的品質不穩定，進一步阻礙了粉煤灰的利用。特別是對于電站鍋爐省煤器、空氣預熱器粉煤灰及爐底渣，其平均粒徑較大，含有較多耐磨且強度較高的空心微珠，直接進行磨細處理，不僅增加粉煤灰磨機電耗，而且對設備的磨損程度較為嚴重。針對電廠周邊區域市場的粉煤灰總容量需求，將省煤器和空氣預熱器產生的粗灰直接收集，進行中空粒子工藝處理，生產空心漂珠比重小、導熱系數小、耐高溫、耐磨、強度高、具有較高電阻率和較好的電阻熱效應，在化工、機械、建筑材料、宇骯工業及深海作業、低溫工程中有著廣泛的應用，而且目前在國內外市場需求旺盛。現在也有回收粉煤灰及爐底渣中空粒子的方法，如
公開日為2008年11月19日，公開號為CN101306926的中國專利，公開了一種從粉煤灰或爐渣中提取漂珠的方法，該方法包括從粉煤灰或爐渣中精鐵礦砂的篩選工序、漂珠的浮選工序、預脫硅工序、白炭黑生產的工藝流程、氧化鋁生產的工藝流程和利用廢渣生產水泥的工藝流程。該方法需要對爐渣進行研磨，并從干粉煤灰或爐洛中磁選出精鐵礦砂后，加入氫氧化鈉溶液后攪拌，操作較為復雜。綜上所述，目前還沒有工藝操作簡便，運行成本低，漂珠連續生產能力強，推廣前景好的高效的回收電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的設備和方法。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種工藝操作簡便，運行成本低，漂珠連續生產能力強，推廣前景好的電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收裝置和回收方法。本發明解決上述問題所采用的技術方案是該電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收裝置的特點在于包括電站煤粉爐、冷渣斗、刮板撈渣機、碎渣機、渣漿池、脫水倉、緩沖水池、濃縮機、收集池、凈化分級提質裝置、沖洗泵、沖洗泵房前池、渣漿泵、密封冷卻水泵、控制閥、分配箱、泥漿泵、鍋爐省煤器和空氣預熱器，所述電站煤粉爐通過管路連接在冷渣斗上，所述冷渣斗和刮板撈渣機連接，所述刮板撈渣機通過管路分別連接在碎渣機和渣漿池上，所述碎渣機通過管路連接在渣漿池上，所述鍋爐省煤器和空氣預熱器均通過管路連接在渣漿池上，所述渣漿池通過安裝有渣漿泵的管路連接到分配箱上，該分配箱通過安裝有控制閥的管路連接到脫水倉上，所述脫水倉通過管路分別連接在緩沖水池和濃縮機上，所述濃縮機中的漂珠收集區通過管路連接在收集池上，所述緩沖水池和濃縮機通過管路連接，該緩沖水池的底部和濃縮機的底部通過安裝有泥漿泵的管路連接到分配箱上，所述收集池通過管路連接在凈化分級提質裝置上，該凈化分級提質裝置和緩沖水池均通過管路連接在沖洗泵房前池上，所述沖洗泵房前池通過安裝有沖洗泵的管路分別連接到脫水倉和緩沖水池中，該沖洗泵房前池通過安裝有密封冷卻水泵的管路分別連接到冷渣斗和渣漿池中。作為優選，本發明所述控制閥為氣動閘板閥。一種電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收方法的特點在于該回收方法包括以下步驟
(1)電站煤粉爐中的爐底渣落入冷渣斗中，經密封冷卻水冷卻后由刮板撈渣機排至碎渣機內進行破碎，破碎后落入渣溝，隨同鍋爐水封槽溢流水、撈渣機溢流水和撈渣機沖洗水一并自流到渣漿池中，得混合物A ；
(2)將鍋爐省煤器和空氣預熱器中的粉煤灰采用濕排方式輸送到渣漿池中，與渣漿池中的混合物A混合，將渣漿池中的物質攪拌均勻，得渣漿水混合物；
(3)由渣漿泵將渣漿池中的渣漿水混合物輸送至分配箱，由控制閥切換至脫水倉，渣漿水混合物在脫水倉中沉淀脫水后，將剩余殘渣運至用戶或灰場儲存；
(4)脫水倉中的溢流水自流到濃縮機中，在機械攪拌的作用下，溢流水的表面產生漂珠顆粒,這些漂珠顆粒隨水進入濃縮機的漂珠收集區中形成混合物B，位于漂珠收集區中的漂珠顆粒和水形成的混合物B進入收集池；
(5)位于收集池中的漂珠顆粒和水形成的混合物B經過凈化分級提質裝置制得漂珠產品，凈化分級提質裝置形成的水輸送至沖洗泵房前池；
(6)濃縮機中的剩余的溢流水和析水自流至緩沖水池中，經過進一步澄清冷卻后，再自流至沖洗泵房前池；位于沖洗泵房前池中的水分成兩路流出，其中，一路由沖洗泵連接至脫水倉和緩沖水池反沖洗管路中進行沖洗使用，另一路由密封冷卻水泵送往冷渣斗及渣漿池中進行循環使用；
(7)濃縮機和緩沖水池底部排出的高濃度渣漿以及地面收集的沖渣污水、少量脫水倉析水、以及緩沖池事故狀態下的溢流水一并由泥漿泵輸送至分配箱，再進入脫水倉進行循環利用。作為優選，本發明所述步驟(3)中，渣漿水混合物在脫水倉中沉淀脫水后，將剩余殘渣定期用自卸汽車運至用戶或灰場儲存。作為優選，本發明所述控制閥為氣動閘板閥。本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果回收裝置的結構設計合理，回收中空粒子的效率高，能夠循環使用水資源，有利于節能減排。回收方法充分發揮了資源高效利用的經濟及社會效益，使粉煤灰物盡其用，具有廣泛的應用和推廣價值。電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐渣粒徑分布較廣，空心漂珠含量一般為lwt9T3wt%，通過回收方法得到比重較小的空心微珠具有強度高、隔熱性好、耐高溫、耐磨和電絕緣性好等特性，在化工、冶金、機械、建筑材料、宇骯工業及深海作業、低溫工程中有著廣泛的用途。本發明中的回收方法的開發設計綜合考慮了中空粒子形成的機理、中空粒子在飛灰及渣中含量分布，煤質因素對中空粒子生成的影響等因素，該回收方法與傳統磨細分選工藝相比，具有產品附加值高、經濟效益顯著、不受區域市場供求關系和產品運輸半徑限制等優勢。電站鍋爐爐底渣采用水力排渣系統，經冷渣斗、碎渣機最終進入渣漿池中進行攪拌。電站鍋爐尾部受熱面省煤器和空氣預熱器的粉煤灰一般平均粒徑較大，采用干灰氣力輸送系統容易造成管路磨損堵塞，空心微珠含量較多，宜采用濕法排灰方式，最終送入渣漿池與爐底渣混合攪拌。渣漿池中的漿液通過渣漿泵輸送到脫水倉分配箱。漿液經分配箱切換進入指定的脫水倉，脫水倉尺寸結構應根據尾部受熱面粉煤灰和排渣量進行設計。脫水倉可以配有渣水過濾膜、析水管路、反沖洗管路、沉渣料位計、溢流管路、氣動閘板閥和排渣斗。脫水倉溢流水及底部析水進入濃縮機，通過攪拌，表面懸浮物進入濃縮機的漂珠收集區，溢流水進入緩沖池凈化。緩沖水池的溢流水通過地下管路流入集水池，通過沖洗泵連接反沖洗水系統，剩余的通過密封冷卻水泵打入鍋爐排洛口水封槽，而緩沖水池底部較高濃度的渣漿液繼續進入脫水倉循環。脫水倉排渣可以直接出售，而位于濃縮機的漂珠收集區中的空心微珠要進一步經漂洗和分級提質裝置處理，以提高產品的附加值。脫水倉、濃縮機和緩沖水池地面的沖洗污水進入污水池，最終返回脫水倉再利用。本發明是針對電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣的高效經濟回收處理方式，該回收裝置可以包括粉煤灰水力排灰系統、渣漿輸送系統、脫水沉降系統、濃縮浮選系統、緩沖凈化系統、空心微珠收集及分級提質系統、反沖洗系統。
圖1是本發明實施例中電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收裝置的結構示意圖。圖2是本發明實施例中電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收方法的工藝流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖并通過實施例對本發明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明并不局限于以下實施例。實施例。參見圖1至圖2，本實施例中電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收裝置包括電站煤粉爐1、冷渣斗2、刮板撈渣機3、碎渣機4、渣漿池5、脫水倉6、脫水倉7、緩沖水池8、濃縮機9、收集池10、凈化分級提質裝置11、沖洗泵12、沖洗泵房前池13、渣漿泵15、密封冷卻水泵16、控制閥17、分配箱18、泥漿泵19、鍋爐省煤器21和空氣預熱器22，其中，控制閥17為氣動閘板閥。本實施例中的電站煤粉爐I通過管路連接在冷渣斗2上，電站煤粉爐I中的爐底渣能夠落入冷渣斗2中。冷渣斗2和刮板撈渣機3連接，刮板撈渣機3通過管路分別連接在碎渣機4和渣漿池5上，碎渣機4通過管路連接在渣漿池5上，由刮板撈渣機3將爐底渣排至碎渣機4內進行破碎，破碎后落入渣溝，并隨同鍋爐水封槽溢流水、撈渣機溢流水和撈渣機沖洗水一并自流到渣漿池5中。本實施例中的鍋爐省煤器21和空氣預熱器22均通過管路連接在渣漿池5上，該鍋爐省煤器21和空氣預熱器22中的粉煤灰可以采用濕排方式輸送到渣漿池5中。本實施例中的渣漿池5通過安裝有渣漿泵15的管路連接到分配箱18上，可以通過渣漿泵15將渣漿池5中的渣漿水混合物輸送至分配箱18，該安裝有渣漿泵15的管路上還安裝有用于控制渣漿水混合物流量的閥14。分配箱18通過安裝有控制閥17的管路連接到脫水倉6或7上，通過氣動閘板閥17能夠將分配箱18中的渣漿水混合物切換至脫水倉6或7中。脫水倉6通過管路分別連接在緩沖水池8和濃縮機9上，脫水倉7也通過管路分別連接在緩沖水池8和濃縮機9上。在濃縮機9中設置有漂珠收集區，該濃縮機9中的漂珠收集區通過管路連接在收集池10上。緩沖水池8和濃縮機9通過管路連接，該緩沖水池8的底部和濃縮機9的底部通過安裝有泥漿泵19的管路連接到分配箱18上。收集池10通過管路連接在凈化分級提質裝置11上，該凈化分級提質裝置11和緩沖水池8均通過管路連接在沖洗泵房前池13上。沖洗泵房前池13通過安裝有沖洗泵12的管路分別連接到脫水倉6、脫水倉7和緩沖水池8中，該沖洗泵房前池13通過安裝有密封冷卻水泵16的管路分別連接到冷渣斗2和渣漿池5中。本實施例中電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收裝置用于回收電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子，電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收方法包括以下步驟。(I)電站煤粉爐I中的爐底渣落入冷渣斗2中，經密封冷卻水冷卻后由刮板撈渣機3排至碎渣機4內進行破碎，破碎后落入渣溝，隨同鍋爐水封槽溢流水、撈渣機溢流水和撈渣機沖洗水一并自流到渣漿池5中，得混合物A。(2)將鍋爐省煤器21和空氣預熱器22中的粉煤灰采用濕排方式輸送到渣漿池5中，與渣漿池5中的混合物A混合，將渣漿池5中的物質攪拌均勻，得渣漿水混合物。(3)由渣漿泵15將渣漿池5中的渣漿水混合物輸送至分配箱18，由氣動閘板閥17切換至脫水倉6或7，渣漿水混合物在脫水倉6或7中沉淀脫水后，根據沉渣料位計指示數據將剩余殘渣定期用自卸汽車運至用戶或灰場儲存。(4)脫水倉6或7中的溢流水自流到濃縮機9中，在機械攪拌的作用下，溢流水的表面產生漂珠顆粒，這些漂珠顆粒隨水進入濃縮機9的漂珠收集區中形成混合物B，位于漂珠收集區中的漂珠顆粒和水形成的混合物B進入收集池10。(5)位于收集池10中的漂珠顆粒和水形成的混合物B經過凈化分級提質裝置11制得漂珠產品，該漂珠產品即為本回收方法所要回收的電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子。本實施例中的凈化分級提質裝置11能夠連續生產附加值更高的漂珠產品，凈化分級提質裝置11形成的水輸送至沖洗泵房前池13。(6)濃縮機9中的剩余的溢流水和析水自流至緩沖水池8中，經過進一步澄清冷卻后，再自流至沖洗泵房前池13 ;位于沖洗泵房前池13中的水分成兩路流出，其中，一路由沖洗泵12連接至脫水倉6、脫水倉7和緩沖水池反沖洗管路中進行沖洗使用，另一路由密封冷卻水泵16送往冷渣斗2及渣漿池5中進行循環使用。(7)濃縮機9和緩沖水池8底部排出的高濃度渣漿以及地面收集的沖渣污水、少量脫水倉析水、以及緩沖池事故狀態下的溢流水一并由泥漿泵19輸送至分配箱18，再進入脫水倉6或7進行循環利用。此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本發明結構所作的舉例說明。凡依據本發明專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括于本發明專利的保護范圍內。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發明的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收裝置，其特征在于包括電站煤粉爐、冷渣斗、刮板撈渣機、碎渣機、渣漿池、脫水倉、緩沖水池、濃縮機、收集池、凈化分級提質裝置、沖洗泵、沖洗泵房前池、渣漿泵、密封冷卻水泵、控制閥、分配箱、泥漿泵、鍋爐省煤器和空氣預熱器，所述電站煤粉爐通過管路連接在冷渣斗上，所述冷渣斗和刮板撈渣機連接，所述刮板撈渣機通過管路分別連接在碎渣機和渣漿池上，所述碎渣機通過管路連接在渣漿池上，所述鍋爐省煤器和空氣預熱器均通過管路連接在渣漿池上，所述渣漿池通過安裝有渣漿泵的管路連接到分配箱上，該分配箱通過安裝有控制閥的管路連接到脫水倉上，所述脫水倉通過管路分別連接在緩沖水池和濃縮機上，所述濃縮機中的漂珠收集區通過管路連接在收集池上，所述緩沖水池和濃縮機通過管路連接，該緩沖水池的底部和濃縮機的底部通過安裝有泥漿泵的管路連接到分配箱上，所述收集池通過管路連接在凈化分級提質裝置上，該凈化分級提質裝置和緩沖水池均通過管路連接在沖洗泵房前池上，所述沖洗泵房前池通過安裝有沖洗泵的管路分別連接到脫水倉和緩沖水池中，該沖洗泵房前池通過安裝有密封冷卻水泵的管路分別連接到冷渣斗和渣漿池中。
2.根據權利要求1所述的電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收裝置， 其特征在于所述控制閥為氣動閘板閥。
3.—種電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收方法，其特征在于該回收方法包括以下步驟(1)電站煤粉爐中的爐底渣落入冷渣斗中，經密封冷卻水冷卻后由刮板撈渣機排至碎渣機內進行破碎，破碎后落入渣溝，隨同鍋爐水封槽溢流水、撈渣機溢流水和撈渣機沖洗水一并自流到渣漿池中，得混合物A ；(2)將鍋爐省煤器和空氣預熱器中的粉煤灰采用濕排方式輸送到渣漿池中，與渣漿池中的混合物A混合，將渣漿池中的物質攪拌均勻，得渣漿水混合物；(3)由渣漿泵將渣漿池中的渣漿水混合物輸送至分配箱，由控制閥切換至脫水倉，渣漿水混合物在脫水倉中沉淀脫水后，將剩余殘渣運至用戶或灰場儲存；(4)脫水倉中的溢流水自流到濃縮機中，在機械攪拌的作用下，溢流水的表面產生漂珠顆粒,這些漂珠顆粒隨 水進入濃縮機的漂珠收集區中形成混合物B，位于漂珠收集區中的漂珠顆粒和水形成的混合物B進入收集池；(5)位于收集池中的漂珠顆粒和水形成的混合物B經過凈化分級提質裝置制得漂珠產品，凈化分級提質裝置形成的水輸送至沖洗泵房前池；(6)濃縮機中的剩余的溢流水和析水自流至緩沖水池中，經過進一步澄清冷卻后，再自流至沖洗泵房前池；位于沖洗泵房前池中的水分成兩路流出，其中，一路由沖洗泵連接至脫水倉和緩沖水池反沖洗管路中進行沖洗使用，另一路由密封冷卻水泵送往冷渣斗及渣漿池中進行循環使用；(7)濃縮機和緩沖水池底部排出的高濃度渣漿以及地面收集的沖渣污水、少量脫水倉析水、以及緩沖池事故狀態下的溢流水一并由泥漿泵輸送至分配箱，再進入脫水倉進行循環利用。
4.根據權利要求3所述的電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收方法， 其特征在于所述步驟(3)中，渣漿水混合物在脫水倉中沉淀脫水后，將剩余殘渣定期用自卸汽車運至用戶或灰場儲存。
5.根據權利要求3所述的電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收方法，其特征在于所述控制閥為氣動閘板閥。
全文摘要
本發明涉及一種電站鍋爐尾部受熱面粉煤灰及爐底渣中空粒子的回收裝置和回收方法。目前還沒有漂珠連續生產能力強的回收粉煤灰及爐底渣中空粒子的設備和方法。本裝置的特點是包括電站煤粉爐、渣漿池、脫水倉、緩沖水池、沖洗泵、沖洗泵房前池和鍋爐省煤器，鍋爐省煤器和空氣預熱器均連接在渣漿池上，緩沖水池和濃縮機連接，沖洗泵房前池通過安裝有沖洗泵的管路分別連接到脫水倉和緩沖水池中。本方法的特點是電站煤粉爐中的爐底渣破碎；脫水倉中的溢流水自流到濃縮機中，溢流水的表面產生漂珠顆粒，形成混合物B；混合物B經過凈化分級提質裝置制得漂珠產品。本發明的工藝操作簡便，運行成本低，漂珠連續生產能力強。
文檔編號B09B3/00GK103008332SQ201210554270
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月19日 優先權日2012年12月19日
發明者王群英, 郝功濤, 蘇攀, 張琨, 鄧慶德 申請人:華電電力科學研究院