引言

細(xì)粉分離器是一種用于氣固分離的旋風(fēng)分離器，分離器的分離效率直接影響顆粒的捕獲量和逃逸率。竄氣是影響分離器分離效率的重要因素之一［1 － 2］ ，防止竄氣的方法是建立料封，即依靠料位高度密封，杜絕竄氣的可能性。料倉(cāng)料位的監(jiān)測(cè)方法有多種，針對(duì)杭州七格100 t/d 污泥焚燒工程的細(xì)粉分離器料倉(cāng)，選用了阻旋料位開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)料位。

 

1 工程背景及應(yīng)用領(lǐng)域

杭州七格污水處理廠2009 年建設(shè)了100 t/d 循環(huán)流化床一體化污泥焚燒工程，2010 年 8 月進(jìn)入了調(diào)試階段。循環(huán)流化床一體化污泥焚燒工藝流程如圖 1 所示。

一體化污泥焚燒系統(tǒng)主要包括干化系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)和煙氣凈化系統(tǒng)。干化系統(tǒng)包括干化器、細(xì)粉分離器、冷凝器、汽水分離器及循環(huán)風(fēng)機(jī)。

 

濕污泥在干化器內(nèi)干燥后，部分細(xì)顆粒和流化氣體進(jìn)入細(xì)粉分離器，被分離的細(xì)顆粒進(jìn)入料倉(cāng)由螺旋輸送機(jī)送入爐膛焚燒，細(xì)粉分離器、料倉(cāng)及螺旋輸送裝置流程如圖 2 所示。

若料倉(cāng)料位監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確，運(yùn)行中極有可能發(fā)生料倉(cāng)沒(méi)有物料，爐膛氣體反竄到細(xì)粉分離器，影響分離效率;或料倉(cāng)料位高度堆積到了細(xì)粉分離器內(nèi)，同樣降低分離效率。細(xì)粉分離器分離效率降低，顆粒逃逸量增大，易于造成干化循環(huán)系統(tǒng)的管道、風(fēng)機(jī)積灰，甚至造成干化器風(fēng)帽堵塞。可見(jiàn)，控制細(xì)粉分離器料倉(cāng)料位在合適高度，保證細(xì)粉分離器分離效率，對(duì)系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行具有重要作用。

 

在杭州七格 100 t/d 污泥焚燒工程中，細(xì)粉分離器料倉(cāng)內(nèi)起初安裝了 2 臺(tái)射頻導(dǎo)納料位開(kāi)關(guān)，但調(diào)試表明，射頻導(dǎo)納開(kāi)關(guān)不能正確監(jiān)測(cè)料位，其原因可能與料倉(cāng)內(nèi)粉塵濃度大、物料粒度細(xì)等因素有關(guān)。現(xiàn)杭州七格污泥焚燒工程中已經(jīng)將射頻導(dǎo)納料位開(kāi)關(guān)更換成阻旋料位開(kāi)關(guān)，以正確監(jiān)測(cè)料倉(cāng)料位。

 

2 工作原理

阻旋式料位開(kāi)關(guān)是利用微型馬達(dá)做驅(qū)動(dòng)裝置，傳動(dòng)軸與離合器相連接，當(dāng)未接觸物料時(shí)，馬達(dá)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)葉片接觸物料時(shí)，馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，檢測(cè)裝置輸出一接點(diǎn)信號(hào)，同時(shí)切斷電源停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)物料下降時(shí)葉片所受阻力消失，檢測(cè)裝置依靠扭力彈簧恢復(fù)到原始狀態(tài)，馬達(dá)恢復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。針對(duì)不同比重的物料，扭力大小可以調(diào)節(jié)。

 

特點(diǎn):

1)馬達(dá)性能可靠，可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn);

2)獨(dú)特油封設(shè)計(jì)可以防止粉塵沿軸滲入;

3)扭力穩(wěn)定可靠，且扭力大小可以調(diào)節(jié);

4)葉片承受過(guò)重負(fù)荷時(shí)，馬達(dá)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)會(huì)自動(dòng)打滑，保護(hù)不受損壞;

5)接線方便，220 V 或 24 V 供電均可，數(shù)字量直接輸出。

 

3 物料特性及測(cè)試分析

細(xì)粉分離器料倉(cāng)內(nèi)的物料工業(yè)分析和元素分析見(jiàn)表 1。

從表 1 可知，在細(xì)粉分離器的料倉(cāng)內(nèi)，物料的熱值為 358 kcal/kg，含灰量為 91． 6%，灰含量較高。物料的顆粒粒徑分布如圖 3 所示，顆粒的 d 50 為52． 1 μm。經(jīng)測(cè)試，物料的堆積密度為 1 030 kg/m 3 ，與水的密度基本相當(dāng)。

細(xì)粉分離器料倉(cāng)內(nèi)安裝了 2 個(gè)阻旋料位開(kāi)關(guān)，分別是高料位和低料位，當(dāng)物料堆積高度低于料位開(kāi)關(guān) 2 即低料位時(shí)，料位開(kāi)關(guān)給出報(bào)警信號(hào)，此時(shí)，應(yīng)加大物料的輸送量，防止?fàn)t膛的氣體反竄到細(xì)粉分離器內(nèi)，降低分離效率。當(dāng)物料堆積高度超過(guò)料位開(kāi)關(guān) 1 即高料位時(shí)，料位開(kāi)關(guān)給出報(bào)警信號(hào)，此時(shí)，應(yīng)減少物料的輸送量，控制料倉(cāng)料位高度。工程調(diào)試過(guò)程中，通過(guò)向細(xì)粉分離器料倉(cāng)內(nèi)連續(xù)加入物料和排出物料的辦法，驗(yàn)證了阻旋料位開(kāi)關(guān)的低報(bào)、高報(bào)功能，調(diào)試表明，阻旋料位開(kāi)關(guān)可準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)物料倉(cāng)料位。阻旋料位開(kāi)關(guān)適合在這種倉(cāng)內(nèi)粉塵濃度大、物料粒度較細(xì)的場(chǎng)合使用。

 

4 結(jié)論

1)控制細(xì)粉分離器料倉(cāng)料位高度，防止?fàn)t膛氣體反竄到細(xì)粉分離器，有助于提高細(xì)粉分離器分離效率，對(duì)保證杭州七格 100 t/d 污泥焚燒工程的連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用;

2)杭州七格細(xì)粉分離器料倉(cāng)內(nèi)物料堆積密度為1 030 kg/m 3 ，d 50 為52． 1 μm，顆粒粒度細(xì)、物料輕;

3)阻旋料位開(kāi)關(guān)應(yīng)用在細(xì)粉分離器料倉(cāng)中，可準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)料倉(cāng)料位，適合在倉(cāng)內(nèi)粉塵濃度大、物料粒徑細(xì)的場(chǎng)合應(yīng)用。