粉煤灰烧结陶粒生产装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及废弃排放物综合利用技术领域，具体涉及一种粉煤灰烧结陶粒生产装置。
【背景技术】
[0002]自1913年人造轻质陶粒在美国问世以后，世界各国根据实际情况，积极开发以粉煤灰为主要原材料，采用烧结工艺(机立窑、回转窑、烧结机)生产的替代碎石、卵石等不可再生资源的人造轻质陶粒，广泛应用于高层建筑结构、混凝土构件、高速公路、内外墙板等建筑交通行业，并开发出用于治理城市污水、工业废水、农业土壤改制等领域的生物滤料。
[0003]依据英国莱泰克公司资料介绍，其生产的陶粒用于结构混凝土每立方约20?25英镑，高于当地碎石价格2?3倍，但由于轻质结构混凝土较普通混凝土自重减轻25%，干缩减少35%，热涨系数减少42%，导热系数减少62%，耐温达到千度左右，则节约整体投资为5?10%，故在国外应用较为普通。
[0004]陶粒在国内应用较晚，上个世纪末产量每年平均在400万m3。大部分为粘土、页岩陶粒，少数为粉煤灰陶粒，并取得一定的成果，如天津市湖水路16号剪力墙结构大开间住宅楼、上海市岚皋路22号剪力墙结构办公楼等。
[0005]综上所述，粉煤灰烧结陶粒由于其轻质、高强、耐磨、抗渗、抗震、吸声、保温等特性而广泛应用于各领域。
【实用新型内容】
[0006]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种粉煤灰烧结陶粒生产装置，满足粉煤灰烧结陶粒生产的原料处理、热源供应、成品生产、废气处理等生产环节的工艺需求。
[0007]为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0008]本实用新型的粉煤灰烧结陶粒生产装置，包括煤气发生系统、添加料预制系统、添加料烘干尾气处理系统、陶粒生产系统和陶粒烧结冷却尾气处理系统；
[0009]所述煤气发生系统包括两段式煤气发生炉、焦油收集器、旋风除尘器、紧急切断器和炉前水封罐，所述两段式煤气发生炉包括顶部钟罩阀、上部干馏段炉体、下部气化段炉体和底部灰盘，所述干馏段炉体与焦油收集器连接，所述气化段炉体与旋风除尘器连接，所述焦油收集器和旋风除尘器的出口管道汇合后通过紧急切断器引入炉前水封罐；
[0010]所述添加料预制系统包括燃烧炉引风机、燃烧炉、添加料烘干机、添加料粉磨机、添加料筛分器和添加料仓，所述炉前水封罐的煤气出口管道与燃烧炉连接，所述燃烧炉引风机的出风管道与燃烧炉连接，所述燃烧炉的热空气出口管道与添加料烘干机连接，所述添加料烘干机的干料出口与添加料粉磨机连接，所述添加料粉磨机的粉料出口与添加料筛分器连接，所述添加料筛分器的粉料出口与添加料仓连接；
[0011]所述添加料烘干尾气处理系统包括换热器、缓冲罐、洗涤塔1、沉淀池I和清水池I，所述添加料烘干机的烘干尾气出口管道通过换热器的热介质通道后与缓冲罐连接，所述燃烧炉引风机的出风管道通过换热器的冷介质通道后与燃烧炉连接，所述换热器和缓冲罐的冷凝水出口管道与沉淀池I连接，所述沉淀池I与清水池I连接，所述清水池I通过循环栗I与洗涤塔I内的喷淋系统连接，所述洗涤塔I底部与沉淀池I连接，所述缓冲罐的尾气出口管道与洗涤塔I下部连接，所述洗涤塔I顶部与废气排放烟囱连接；
[0012]所述陶粒生产系统包括粉煤灰仓、称重配料系统、混料机、搅拌成核机、成球盘、陶粒烧结机、点火炉引风机、点火炉、陶粒冷却机、冷空气引风机、陶粒破碎机、陶粒筛分器和成品仓，所述添加料仓和粉煤灰仓分别与称重配料系统连接，所述称重配料系统、混料机、搅拌成核机、成球盘、陶粒烧结机、陶粒冷却机、陶粒破碎机、陶粒筛分器和成品仓依次连接，所述炉前水封罐的煤气出口管道与点火炉连接，所述点火炉引风机的出风管道与点火炉连接，所述点火炉与陶粒烧结机连接，所述冷空气引风机的出风管道与陶粒冷却机连接；
[0013]所述陶粒烧结冷却尾气处理系统包括沉降室、洗涤塔Π、沉淀池Π和清水池Π，所述陶粒烧结机的烧结尾气出口管道和陶粒冷却机的冷却尾气出口管道汇合后与沉降室连接，所述沉降室的尾气出口管道与洗涤塔Π下部连接，所述洗涤塔Π顶部与废气排放烟囱连接，所述清水池Π与自来水管网连接，所述清水池Π通过循环栗Π与洗涤塔Π内的喷淋系统连接，所述洗涤塔Π底部与沉淀池Π连接，所述沉淀池Π与清水池Π连接。
[0014]进一步，所述煤气发生系统还包括汽包和煤气发生炉引风机，所述气化段炉体设有夹水套，所述汽包与软化水管网连接，气化段炉体的夹水套入口和出口分别与汽包连接，汽包的水蒸气出口分为两路，一路引入两段式煤气发生炉用作气封蒸汽，另一路与煤气发生炉引风机的出风管道汇合后引入两段式煤气发生炉底部用作气化剂。
[0015]进一步，所述煤气发生系统还包括剩余煤气水封箱和水封给水管道，工业水管网通过水封给水管道分别与剩余煤气水封箱、灰盘、紧急切断器和炉前水封罐连接。
[0016]进一步，所述混料机为双螺旋搅拌混料机。
[0017]进一步，所述搅拌成核机为双叶片搅拌成核机。
[0018]进一步，所述陶粒冷却机为回转式冷却机。
[0019]进一步，所述陶粒破碎机为双辊破碎机。
[0020]进一步，所述陶粒筛分器为平板振动筛。
[0021 ]进一步，所述添加料仓与称重配料系统之间、粉煤灰仓与称重配料系统之间、称重配料系统与混料机之间、混料机与搅拌成核机之间以及搅拌成核机与成球盘之间均通过单螺旋输送机连接。
[0022]进一步，所述成球盘与陶粒烧结机之间、陶粒烧结机与陶粒冷却机之间、陶粒冷却机与陶粒破碎机之间、陶粒破碎机与陶粒筛分器之间、陶粒筛分器与成品仓之间均通过皮带输送机连接。
[0023]本实用新型的有益效果在于:
[0024]本实用新型的粉煤灰烧结陶粒生产装置包括煤气发生系统、添加料预制系统、添加料烘干尾气处理系统、陶粒生产系统和陶粒烧结冷却尾气处理系统五个生产单元;煤气发生系统生成的煤气为半水煤气，也是热煤气，不需冷却净化，分别用于添加料烘干和产品烧结;添加料预制系统通过对将块状或糊状的添加料(如煤矸石、尾矿渣、粘土)进行烘干、粉磨、筛分后得到合格的干燥粉状添加料；陶粒生产系统利用粉煤灰为原料，与添加料配料，经过混料、成核、成球、烧结、冷却、破碎、筛分等工序制得粉煤灰烧结陶粒产品；添加料烘干尾气处理系统和陶粒烧结冷却尾气处理系统对生产废气处理后达标排放。因此，本实用新型能满足粉煤灰烧结陶粒生产各环节的工艺需求，充分利用粉煤灰资源，变废为宝。
【附图说明】
[0025]为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明:
[0026]图1为煤气发生系统的结构示意图；
[0027]图2为添加料预制系统的结构不意图；
[0028]图3为添加料烘干尾气处理系统的结构示意图；
[0029]图4为陶粒生产系统的结构示意图；
[0030]图5为陶粒烧结冷却尾气处理系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
[0032]本实用新型的粉煤灰烧结陶粒生产装置，包括煤气发生系统、添加料预制系统、添加料烘干尾气处理系统、陶粒生产系统和陶粒烧结冷却尾气处理系统。
[0033]图1为煤气发生系统的结构示意图，如图所示，煤气发生系统包括两段式煤气发生炉11、焦油收集器12、旋风除尘器13、紧急切断器14和炉前水封罐15，所述两段式煤气发生炉11包括顶部钟罩阀111、上部干馏段炉体112、下部气化段炉体113和底部灰盘114，所述干馏段炉体112与焦油收集器12连接，所述气化段炉体113与旋风除尘器13连接，所述焦油收集器12和旋风除尘器13的出口管道汇合后通过紧急切断器14引入炉前水封罐15。
[0034]所述煤气发生系统还包括汽包16和煤气发生炉引风机17，所述气化段炉体113设有夹水套，所述汽包16与软化水管网18连接，气化段炉体113的夹水套入口和出口分别与汽包16连接，汽包16的水蒸气出口分为两路，一路引入两段式煤气发生炉11用作气封蒸汽，另一路与煤气发生炉引风机17的出风管道汇合后引入两段式煤气发生炉11底部用作气化剂。
[0035]所述煤气发生系统还包括剩余煤气水封箱19和水封给水管道，工业水管网10通过水封给水管道分别与剩余煤气水封箱19、灰盘114、紧急切断器14和炉前水封罐15连接。
[0036]首先煤从炉顶煤仓经两组钟罩阀111进入两段式煤气发生炉11，煤在干馏段炉体112经过充分的干燥和长时间的低温干馏，逐渐形成半焦，进入气化段炉体113，炽热的半焦在气化段炉体113与炉底鼓入的气化剂充分反应，经过炉内还原层、氧化层而形成煤灰渣，由炉栅驱动从底部灰盘114自动排出。
[0037]煤在低温干馏的过程中，以挥发份析出为主生成的煤气称为干馏煤气，组成两段式煤气发生炉11的顶部煤气，约占总煤气量的40%，其热值较高(6700kJ/Nm3)温度较低(120°C左右)，并含有大量的焦油。这种在干馏段炉体112形成的焦油为低温干馏产物，其流动性较好，通过焦油收集器12收集起来进行集中处置。在气化段炉体113，炽热的半焦和气化剂(空气、水蒸气)经过还原、氧化等一系列化学反应生成的煤气，称为气化煤气，组成两段式煤气发生炉11的底部煤气，约占总煤气量的60 %，其热值相对较低(6400kJ/Nm3)，温度较高(450°C左右)。因煤在干馏段炉体112低温干馏时间充足，进入气化段炉体113的煤已变成半焦，因此生成的气化煤气不含焦油。气化煤气经旋风除尘器13除尘后与干馏煤气形成混合煤气经紧急切断器14和炉前水封罐15去燃烧用于提供热源。
[0038]在气化段炉体113设置有水夹套，将汽包16内的软化水引入水夹套，通过此自产水蒸气，水蒸气一部分用作气封蒸汽，另一部分与煤气发生炉引风机17引入的空气混合用作气化剂。
[0039]煤气发生系统由于采用了双段式热脱焦油工艺，得到的煤气为半水煤气，也是热煤气，较为纯净，不含焦油，不需冷却净化。煤气成分为C0、H2、CH4、CnHm等可燃成分和C02、N2等不可燃成分，以及在气化过程中未完全反应的助燃剂氧以及未完全分解的水蒸气。煤气发生炉采用块状无烟煤，不需破碎;煤气为连续产生和使用，不需气柜储存。
[0040]图2为添加料预制系统的结构示意图，如图所示，添加料预制系统包括燃烧炉引风机21、燃烧炉22、添加料烘