粉煤灰的回收利用系统的制作方法

文档序号:12881974阅读:146来源:国知局

本申请涉及化工领域,具体而言,涉及一种电厂粉煤灰的回收利用系统。



背景技术:

粉煤灰是火力发电厂锅炉中的煤炭在燃烧过程中产生的细小颗粒,随烟气排出炉膛后形成的粉末状固态混合物,是一种工业废渣。其主要包括sio2、al2o3、cao、fe2o3、碳及其它金属和非金属氧化物。

目前,我国电力生产仍以燃煤发电占主导地位,而燃煤电厂的运行会产生大量的粉煤灰。据统计,至2015年底我国火电装机容量达10.2亿千瓦,粉煤灰年排放量约6亿多吨,加上历年堆积,不仅占用大量的土地,而且,其中含有的大量有毒有害物质(如重金属)易造成地表水、地下水和大气环境的污染,危害人体健康和破坏生态平衡,严重影响生存环境。



技术实现要素:

本申请的主要目的在于提供一种粉煤灰的回收利用系统,以解决现有技术中的电厂产生的大量粉煤灰对环境污染的问题。

为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种粉煤灰的回收利用系统,该回收利用系统包括:分离装置,与粉煤灰存储仓连接,用于对粉煤灰进行分离,得到粗灰与细灰,上述粗灰的粒径小于1000目,上述细灰的粒径大于或等于1000目;成球设备,与上述分离装置的粗灰出口连通,上述成球设备利用上述粗灰、粘结剂与水制备湿球;隧道式烧结设备,与上述成球设备的出口连通,用于将上述湿球烧结为陶粒。

进一步地,上述分离装置包括:离心分离机,与上述粉煤灰存储仓连接,用于对粉煤灰进行分离,得到粗灰与细灰。

进一步地,上述分离装置包括:旋风分离器,与上述离心分离机的细灰出口连通,用于对细灰进行分离,得到一级细灰与二级细灰,上述一级细灰的粒径在1000~1500目之间,上述二级细灰的粒径大于1500目;除尘器,与上述旋风分离器的二级细灰出口连通,用于对上述二级细灰进行分离,得到三级细灰与尾气,上述三级细灰的粒径大于1500目且小于2500目;引风机,与上述除尘器的尾气出口连通,用于将上述尾气排空。

进一步地,上述回收利用系统还包括:粗灰存储仓,上述粗灰存储仓的入口与上述离心分离机的粗灰出口连通,上述粗灰存储仓的出口与上述成球设备连通。

进一步地,上述回收利用系统还包括:储水罐,与上述成球设备的入口连通;粘结剂存储仓,与上述成球设备的入口连通。

进一步地,连通上述粗灰存储仓与上述成球设备的管路、连通上述储水罐与上述成球设备的管路以及连通上述粘结剂存储仓与上述成球设备的管路具有公共管段,上述回收利用系统还包括:计量装置,设置在上述公共管段上。

进一步地,上述回收利用系统还包括:燃烧器,与上述隧道式烧结设备连通,用于向上述隧道式烧结设备提供热源。

进一步地,上述回收利用系统还包括:脱硝脱硫除尘装置,与上述隧道式烧结设备的烟气出口连通。

进一步地,上述回收利用系统还包括:破碎筛分设备,与上述隧道式烧结设备的出口连通,用于对上述陶粒进行粉碎。

进一步地,上述回收利用系统还包括:细灰存储仓,与上述旋风分离器的一级细灰出口以及上述除尘器的三级细灰出口连通。

应用本申请的技术方案,根据粉煤灰的粒径、形貌和其热稳定性的优势,利用分离装置分选出粒径品质一致的粉煤细灰,粒径通常在1000目以上,这部分细灰直接或经改性后,可以作为填充剂或阻燃剂用于橡胶、塑胶材料、涂料以及金属微粉等领域,不仅可提高材料的可加工性、阻燃、导电、及防磁场干扰等性能,还可显著降低成本;分选后的粗灰可以配合一定比例的水和粘结剂(如页岩、粘土等)混合成球后在隧道式烧结设备内进行烧结,得到粉煤灰陶粒,粉煤灰陶粒可以广泛应用于建筑、道路、桥梁、绿化、水处理等领域。本申请的将电厂粉煤灰分级利用,将目前电厂排放的粉煤灰全部利用,达到零排放的效果,解决了电厂粉煤灰的大量排放对环境造成的污染问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本申请的一种实施例提供的粉煤灰的回收利用系统的结构示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

1、粉煤灰存储仓;2、离心分离机;3、旋风分离器;4、除尘器;5、引风机;6、粗灰存储仓;7、储水罐;8、粘结剂存储仓;9、成球设备;10、隧道式烧结设备;11、燃烧器;12、脱硝脱硫除尘装置;13、破碎筛分设备;14、细灰存储仓。

具体实施方式

应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的,现有技术中的电厂产生的大量粉煤灰对环境造成了严重的污染,为了解决如上的技术问题,本申请提出了一种粉煤灰的回收利用系统。

本申请的一种典型的实施方式中,提供了一种粉煤灰的回收利用系统,如图1所示,该回收利用系统包括分离装置、成球设备9与隧道式烧结设备10,其中,分离装置与粉煤灰存储仓1连接,粉煤灰存储仓1与离心分离机2之间可以通过泵送或其他方式进行粉煤灰的输送。用于对粉煤灰进行分离,得到粗灰与细灰,上述粗灰的粒径小于1000目,上述细灰的粒径大于或等于1000目;成球设备9与上述分离装置的粗灰出口连通,上述成球设备9利用上述粗灰、粘结剂与水制备湿球;隧道式烧结设备10与上述成球设备9的出口连通,隧道式烧结设备10中的温度控制在1100~1300℃之间,将上述湿球烧结为陶粒。

本申请的回收利用系统,根据粉煤灰的粒径、形貌和其热稳定性的优势,利用分离装置分选出粒径品质一致的粉煤细灰,粒径通常在1000目以上,这部分细灰直接或经改性后,可以作为填充剂或阻燃剂用于橡胶、塑胶材料、涂料以及金属微粉等领域,不仅可提高材料的可加工性、阻燃、导电、及防磁场干扰等性能,还可显著降低成本;分选后的粗灰可以配合一定比例的水和粘结剂(如页岩、粘土等)混合成球后在隧道式烧结设备内进行烧结,得到粉煤灰陶粒,粉煤灰陶粒可以广泛应用于建筑、道路、桥梁、绿化、水处理等领域。本申请的将电厂粉煤灰分级利用,将目前电厂排放的粉煤灰全部利用,达到零排放的效果,解决了电厂粉煤灰的大量排放对环境造成的污染问题。

本申请的一种实施例中,如图1所示,上述分离装置包括离心分离机2,离心分离机2与上述粉煤灰存储仓1连接,用于对粉煤灰进行分离,得到粗灰与细灰。这样通过离心分离机得到1000目以下的粗灰与1000目以上的细灰。

为了将获得不同粒径大小的细灰进行分离,进而对不同粒径的细灰进行有效利用,本申请的一种实施例中,如图1所示,本申请的一种实施例中,上述分离装置还包括旋风分离器3、除尘器4与引风机5,旋风分离器3与上述离心分离机2的细灰出口连通,用于对细灰进行分离,得到一级细灰与二级细灰,上述一级细灰的粒径在1000~1500目之间,上述二级细灰的粒径大于1500目;除尘器4与上述旋风分离器3的二级细灰出口连通,用于对上述二级细灰进行分离,得到三级细灰与尾气,上述三级细灰的粒径大于1500目且小于2500目;引风机5与上述除尘器4的尾气出口连通,用于将上述尾气排空。

本申请的另一种实施例中,如图1所示,上述回收利用系统还包括粗灰存储仓6,上述粗灰存储仓6的入口与上述离心分离机2的粗灰出口连通,上述粗灰存储仓6的出口与成球设备9连通。粗灰通过气力泵送或者其他输运方式输入粗灰存储仓6中,这样通过粗灰存储仓6可以更好的收集粗灰,方便后续粗灰的有效利用。

本申请的再一种实施例中,如图1所示,上述回收利用系统还包括储水罐7与粘结剂存储仓8,储水罐7与上述成球设备9的入口连通;粘结剂存储仓8与上述成球设备9的入口连通。

为了更好地控制粗灰、水与粘结剂的比例,进而使得制备得到的陶粒的性能更好,本申请的一种实施例中,连通上述粗灰存储仓6与上述成球设备9的管路、连通上述储水罐7与上述成球设备9的管路以及连通上述粘结剂存储仓8与上述成球设备9的管路具有公共管段,回收利用系统还包括计量装置,计量装置设置在上述公共管段上。

为了使得隧道式烧结设备可以快速地提升到预定的温度,进一步提高回收利用系统的效率,本申请的一种实施例中,如图1所示,上述回收利用系统还包括燃烧器11,燃烧器11与上述隧道式烧结设备10连通,用于为上述隧道式烧结设备10提供热源。燃烧器可以是燃煤、燃气或者电加热式。燃烧器使得隧道式烧结设备内的温度可以达到1200℃,在这个温度下,粉煤灰会熔融陶瓷化变成陶粒。

本申请的再一种实施例中,如图1所示,上述回收利用系统还包括脱硝脱硫除尘装置12,脱硝脱硫除尘装置12与上述隧道式烧结设备10的烟气出口连通,将隧道式烧结设备产生的烟气净化排空。

本申请的又一种实施例中,如图1所示,上述回收利用系统还包括破碎筛分设备13,破碎筛分设备13与隧道式烧结设备10的出口连通,用于对上述陶粒进行粉碎,将团聚的陶粒破碎后形成最终陶粒产品。

为了方便细灰的利用,本申请的一种实施例中,如图1所示,上述回收利用系统还包括细灰存储仓14,细灰存储仓14与上述旋风分离器3的一级细灰出口以及上述除尘器4的三级细灰出口连通。具体的一种实施例中,上述细灰存储仓包括多个单元,用于存储不同粒径的细灰,方便细灰的分类利用。

为了进一步使得成球设备制备得到的湿球的强度更好,本申请的一种实施例中,上述回收利用系统还包括预热器,预热器设置在上述成球设备与上述隧道式烧结设备之间的连接管路上,湿球在预热器中预脱除一部分水分后进入隧道式烧结设备中烧结。上述预热器的废气出口与脱硝脱硫除尘装置连通,用于将预热器的废气净化排空。

本申请的再一种实施例中,上述回收利用系统还包括冷却器,冷却器与上述隧道式烧结设备的出口连通,用于对上述陶粒进行冷却,且破碎筛分设备与冷却器的出口连通。

为了更好地利用回收利用系统中的热量,本申请的一种实施例中,上述冷却器为换热器,上述换热器的冷源为空气,上述换热器的空气出口与上述预热器的热源入口连通。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案,以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案。

实施例

粉煤灰的回收利用系统的局部示意图为图1,该回收利用系统包括离心分离机2、旋风分离器3、除尘器4、引风机5、粗灰存储仓6、粘结剂存储仓8、储水罐7、计量设备(图中未示出)、成球设备9、隧道式烧结设备10、燃烧器11、脱硝脱硫除尘装置12、破碎筛分设备13以及细灰存储仓14。具体的连接关系参见上述内容与图1,此处就不再赘述了。

该回收利用系统的工作过程包括:

离心分离机2与上述粉煤灰存储仓1连接,对粉煤灰进行分离,得到粗灰与细灰,粗灰进入粗灰存储仓中,细灰进入旋风分离器3中,进行进一步的分离,得到一级细灰与二级细灰,上述一级细灰的粒径在1000~1500目之间,上述二级细灰的粒径大于1500目,一级细灰进入到细灰仓中对应的单元中,二级细灰经过出口进入到除尘器中进行进一步的分离,得到三级细灰与尾气,三级细灰进入到细灰仓中对应的单元中,尾气经过引风机排出,其中,上述三级细灰的粒径大于1500目且小于2500目。

粗灰存储仓6中的粗灰、储水罐7中的水以及粘结剂存储仓8中的粘结剂经过计量设备计量并按照一定的配比,进入到成球设备9中,在成球设备9中预制成粒径5~20mm大小的湿球。经过成球设备9制备的湿球。湿球进入隧道式烧结设备10中进行烧结。隧道式烧结设备10中的热源,来自燃烧器11,燃烧器11是燃气加热式的,其使得隧道式烧结设备10的温度可以达到1200℃,在这个温度下,粉煤灰中硅铝等氧化物在颗粒内处于熔融状态,冷却后形成高强陶粒轻骨料。

烧结完成的陶粒进入破碎筛分设备13中,团聚的陶粒破碎后形成最终陶粒产品。隧道式烧结设备10产生的烟气通过脱硝脱硫除尘装置12净化排空。

该回收利用系统将差异性大和量大的粉煤灰,通过分级筛选得到品质一致的细灰原料,这部分细灰直接或经改性后,可以作为填充剂或阻燃剂用于橡胶、塑胶材料、涂料以及金属微粉等领域,不仅可提高材料的可加工性、阻燃、导电、及防磁场干扰等性能,还可显著降低成本。分选后的粗灰可以配合一定比例的水和粘结剂(如页岩、粘土等)混合成球后在隧道式烧结设备内进行烧结,得到粉煤灰陶粒,粉煤灰陶粒可以广泛应用于建筑、道路、桥梁、绿化、水处理等领域。通过该回收利用系统可以将粉煤灰固废资源全部分级进行利用,实现电厂粉煤灰的零排放,既提高了粉煤灰资源的附加值,又使得废弃资源得到大宗利用,大大提高了粉煤灰资源的经济价值。

从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:

本申请的回收利用系统,根据粉煤灰的粒径、形貌和其热稳定性的优势,利用分离装置分选出粒径品质一致的粉煤细灰,粒径通常在1000目以上,这部分细灰直接或经改性后,可以作为填充剂或阻燃剂用于橡胶、塑胶材料、涂料以及金属微粉等领域,不仅可提高材料的可加工性、阻燃、导电、及防磁场干扰等性能,还可显著降低成本;分选后的粗灰可以配合一定比例的水和粘结剂(如页岩、粘土等)混合成球后在隧道式烧结设备内进行烧结,得到粉煤灰陶粒,粉煤灰陶粒可以广泛应用于建筑、道路、桥梁、绿化、水处理等领域。本申请的将电厂粉煤灰分级利用,将目前电厂排放的粉煤灰全部利用,达到零排放的效果,解决了电厂粉煤灰的大量排放对环境造成的污染问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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