隨著時代的發(fā)展,中(高)密度板已被廣大市民所接受。由于中(高)密度板用途的不斷擴(kuò)大,中(高)密度板生產(chǎn)企業(yè)也越來越多。在中(高)密度板生產(chǎn)過程中,砂光機(jī)在砂削板材時產(chǎn)生的大量粉塵,如收集、處理不當(dāng)很易造成廠區(qū)污染及火災(zāi)隱患。
砂光粉是在制板過程中的副產(chǎn)品,產(chǎn)量20萬m3/a的中(高)密度板生產(chǎn)線,木粉產(chǎn)生量約1500kg/h按工作16h/d計,木粉的產(chǎn)生總量為24t/d。砂光粉的主要成分(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計)是含碳45%~47%、含氧44%~46%、含氫6%~7%、含氮2%~3%。砂光粉的徑粒很小,一般為0.05~0.3mm,其自然堆積容重僅為150-200kg/m3,由于砂光粉的粒徑小、比重輕,在空中飄浮時間長很易造成大氣粉塵污染,因此要先對砂光粉進(jìn)行合理輸送與儲存。
1.1砂光粉的輸送
砂光機(jī)的生產(chǎn)廠家會提供砂光機(jī)所需要除塵的風(fēng)機(jī)的風(fēng)量及吸塵口風(fēng)速,通常吸塵口風(fēng)速控制在30m/s,砂光粉通過各砂輥的吸氣口匯入除塵總管,后經(jīng)過風(fēng)機(jī)輸入總管至除塵器,砂光粉在除塵器內(nèi)分離出來,經(jīng)星形排料閥排入料倉,經(jīng)過除塵的氣體排入大氣。由于砂光粉粒徑小、比重輕,對環(huán)境有粉塵污染,因此必須通過風(fēng)機(jī)與布袋除塵器用密閉的氣力輸送系統(tǒng)將砂光粉收集在粉塵料倉中,并且輸送管道要求平滑,盡量減少阻力。星形排料閥的排料量是除塵器排料量的3倍以上。由于砂光粉易燃易爆,在整個氣力輸送管道上安裝格雷康安全自動滅火裝置,以免發(fā)生火災(zāi)。
1.2砂光粉的儲存
砂光粉儲存在容積為160m3圓柱型的料倉內(nèi),料倉有3個料位傳感器,分別顯示料位的高、中、低。在料倉底部中間安裝了1個拔料爪,將底部四周的砂光粉拔松,防止砂光粉在料倉內(nèi)搭橋,在料倉的低部還設(shè)有1個出料螺旋,將砂光粉輸送出來。
砂光粉是一種很好的燃料,其發(fā)熱量為4200kj/kg相當(dāng)于普通煤炭發(fā)熱量的2倍(普通煤的發(fā)熱量為2100kj/kg),因此砂光粉在鍋爐內(nèi)燃燒是企業(yè)節(jié)能降耗,防止環(huán)境污染的理想方法。由于砂光粉有易爆易燃的特點,因此應(yīng)采取技術(shù)措施確保燃燒的安全性。目前較為安全的燃燒方式有:①氣化燃燒;②燃燒機(jī)燃燒;③噴射燃燒。
2.1氣化燃燒
砂光粉氣化爐學(xué)名為循環(huán)流化生物質(zhì)(木粉)氣化爐,它是由中科院廣州能源研究所于1992年研制成功的.該裝置利用了先進(jìn)的快速流態(tài)化技術(shù)和生物質(zhì)熱解氣化技術(shù),可將細(xì)小的生物質(zhì)廢物如木粉、木屑、甘庶渣等,經(jīng)高溫?zé)峄瘜W(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換為高品位的氣體燃料(木煤氣),該裝置是一種高效的能量轉(zhuǎn)換與節(jié)能裝置,木煤氣作為鍋爐的補(bǔ)充燃料燃燒穩(wěn)定可靠,可增加鍋爐燃煤的燃盡率,減少灰渣,提高鍋爐熱效率并可避免因砂光粉中含有的膠和砂在燃燒時產(chǎn)生有膠油和硅膠附著在鍋爐管壁上影響鍋爐的安全運行。另外,木粉氣化爐產(chǎn)生的木煤氣還可用于燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電和供居民生活用煤氣,達(dá)到了處理廢物、保護(hù)環(huán)境、回收能源的目的,但采用木粉氣化爐處理砂光粉投資相對高,運行管理要求嚴(yán)格。
2.2木粉燃燒機(jī)燃燒
目前國內(nèi)使用的木粉燃燒機(jī)有鉅升木粉燃燒機(jī)和ZDM木粉燃燒機(jī)2種。
2.2.1鉅升木粉燃燒機(jī)
鉅升木粉燃燒機(jī)是旋風(fēng)爐的一種,屬于高溫高壓渦流的粉體旋風(fēng)燃燒方式,它是一項臺灣的專利技術(shù)。鉅升木粉燃燒機(jī)是通過風(fēng)力輸送將可以控制的定量木粉送入燃燒機(jī)內(nèi),經(jīng)旋風(fēng)作用,使木粉在燃燒室內(nèi)作高速旋轉(zhuǎn)運動,運動的過程中完全燃燒后將高質(zhì)量穩(wěn)定的火焰(或高溫?zé)煔猓┧腿脲仩t爐膛。
2.2.2ZDM木粉燃燒機(jī)
ZDM木粉燃燒機(jī)由燒嘴燃燒系統(tǒng)、燃燒室、自動控制系統(tǒng)組成,其原理是由燃油或燃?xì)獾娜紵趪姵?,提供給各種熱源設(shè)備。木粉燃燒穩(wěn)定后可關(guān)閉點火燃燒機(jī),若系統(tǒng)故障或中途送料中斷時,送料機(jī)將自動關(guān)閉,再點火需重新啟動點火燃燒機(jī),并在爐內(nèi)達(dá)到設(shè)定的溫度后再次噴入木粉。木粉燃燒機(jī)的燃燒效率很高,火焰溫度高,煙氣含塵量低,處理砂光粉效果很佳,但設(shè)備價格貴,且生產(chǎn)的高溫?zé)煔猓ɑ鹋谂c標(biāo)準(zhǔn)的鍋爐或熱油爐等配套不夠協(xié)調(diào),易燒壞鍋爐爐墻。
2.3砂光粉直接噴燃技術(shù)
砂光粉是采用噴射式懸浮燃燒,當(dāng)爐膛溫度達(dá)到500℃時才能啟用。砂光粉通過料倉的卸料螺旋將砂光粉送入計量料倉中,計量料倉的卸料螺旋通過變頻器將木粉定量送出,經(jīng)過星形排料閥,通過蘿茨風(fēng)機(jī)將木粉經(jīng)噴射式木粉燃燒器送入爐膛內(nèi),噴射式木粉燃燒器經(jīng)風(fēng)機(jī)控制可以調(diào)節(jié)噴出火焰的長度和寬度。在這一輸送系統(tǒng)管道中還設(shè)有防回火及防暴裝置,確保工作過程中的安全性。
此噴射式木粉燃燒器內(nèi)層有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)料裝置,燃燒器外部有冷卻風(fēng)夾套。砂光粉在燃燒器內(nèi)放置噴入鍋爐,燃燒器的外夾套中通入二次風(fēng),也放置噴入鍋爐,二次風(fēng)一方面作為砂光粉燃燒所需要補(bǔ)充空氣,另一方面作為燃燒器的冷卻風(fēng)可延長燃燒器的使用壽命,實踐證明其效果好,運行穩(wěn)定,被廣泛采用。
2.4砂光粉燃燒的經(jīng)濟(jì)價值
由于砂光粉的熱值相當(dāng)于普通煤的2倍,產(chǎn)量20萬m3/a的中(高)密度板生產(chǎn)線可產(chǎn)生砂光粉24t/d因此可代替約48t煤,煤按約900元/t計算,節(jié)煤價值43200元/d去除系統(tǒng)中電能消耗,總?cè)萘繛?5kW,電費約900元/d可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益42300元/d約1269萬元/a
砂光粉噴射燃燒,必須保證爐膛溫度在500℃時,燃燒穩(wěn)定時方可噴入砂光粉。如果噴入砂光粉未燃燒,引風(fēng)負(fù)壓不夠?qū)⒃跔t膛內(nèi)懸浮,一旦著火會引起爆燃甚至爆炸。
砂光粉燃燒器的布置,要使砂光粉噴入處的爐膛有中足夠大的燃燒空間,還要避免砂光粉直接噴燃在鍋爐水冷壁管上,要設(shè)計1個絕熱爐膛可供砂光粉燃燒。
由于砂光粉是懸浮噴射式燃燒,因此比較容易引起鍋爐對流段積灰,對此要采用高壓壓縮空氣對其定期吹灰。建議爐膛溫度控制在850℃以下,使其低于砂光粉的灰熔點,使飛灰不至于對流管粘結(jié)而造成煙道堵塞,降低煙氣流速使換熱面積減小。
砂光粉在中高密度生產(chǎn)線作為鍋爐燃料的使用有較好的經(jīng)濟(jì)價值,同時達(dá)到了處理廢物、保護(hù)環(huán)境、能源回收的目的,因此將會被廣泛推廣。
隨著時代的發(fā)展,中(高)密度板已被廣大市民所接受。由于中(高)密度板用途的不斷擴(kuò)大,中(高)密度板生產(chǎn)企業(yè)也越來越多。在中(高)密度板生產(chǎn)過程中,砂光機(jī)在砂削板材時產(chǎn)生的大量粉塵,如收集、處理不當(dāng)極易造成廠區(qū)污染及火災(zāi)隱患。
砂光粉是在制板過程中的副產(chǎn)品,產(chǎn)量20萬m3/a的中(高)密度板生產(chǎn)線,木粉產(chǎn)生量約1500kg/h按工作16h/d計,木粉的產(chǎn)生總量為24t/d。砂光粉的主要成分(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計)是含碳45%~47%、含氧44%~46%、含氫6%~7%、含氮2%~3%。砂光粉的徑粒很小,一般為0.05~0.3mm,其自然堆積容重僅為150-200kg/m3,由于砂光粉的粒徑小、比重輕,在空中飄浮時間長極易造成大氣粉塵污染,因此要先對砂光粉進(jìn)行合理輸送與儲存。
1.1砂光粉的輸送
砂光機(jī)的生產(chǎn)廠家會提供砂光機(jī)所需要除塵的風(fēng)機(jī)的風(fēng)量及吸塵口風(fēng)速,通常吸塵口風(fēng)速控制在30m/s,砂光粉通過各砂輥的吸氣口匯入除塵總管,后經(jīng)過風(fēng)機(jī)輸入總管至除塵器,砂光粉在除塵器內(nèi)分離出來,經(jīng)星形排料閥排入料倉,經(jīng)過除塵的氣體排入大氣。由于砂光粉粒徑小、比重輕,對環(huán)境有粉塵污染,因此必須通過風(fēng)機(jī)與布袋除塵器用密閉的氣力輸送系統(tǒng)將砂光粉收集在粉塵料倉中,并且輸送管道要求平滑,盡量減少阻力。星形排料閥的排料量是除塵器排料量的3倍以上。由于砂光粉易燃易爆,在整個氣力輸送管道上安裝格雷康安全自動滅火裝置,以免發(fā)生火災(zāi)。
1.2砂光粉的儲存
砂光粉儲存在容積為160m3圓柱型的料倉內(nèi),料倉有3個料位傳感器,分別顯示料位的高、中、低。在料倉底部中間安裝了1個拔料爪,將底部四周的砂光粉拔松,防止砂光粉在料倉內(nèi)搭橋,在料倉的低部還設(shè)有1個出料螺旋,將砂光粉輸送出來。
砂光粉是一種很好的燃料,其發(fā)熱量為4200kj/kg相當(dāng)于普通煤炭發(fā)熱量的2倍(普通煤的發(fā)熱量為2100kj/kg),因此砂光粉在鍋爐內(nèi)燃燒是企業(yè)節(jié)能降耗,防止環(huán)境污染的理想方法。由于砂光粉有易爆易燃的特點,因此應(yīng)采取技術(shù)措施確保燃燒的安全性。目前較為安全的燃燒方式有:①氣化燃燒;②燃燒機(jī)燃燒;③噴射燃燒。
2.1氣化燃燒
砂光粉氣化爐學(xué)名為循環(huán)流化生物質(zhì)(木粉)氣化爐,它是由中科院廣州能源研究所于1992年研制成功的.該裝置利用了先進(jìn)的快速流態(tài)化技術(shù)和生物質(zhì)熱解氣化技術(shù),可將細(xì)小的生物質(zhì)廢物如木粉、木屑、甘庶渣等,經(jīng)高溫?zé)峄瘜W(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換為高品位的氣體燃料(木煤氣),該裝置是一種高效的能量轉(zhuǎn)換與節(jié)能裝置,木煤氣作為鍋爐的補(bǔ)充燃料燃燒穩(wěn)定可靠,可增加鍋爐燃煤的燃盡率,減少灰渣,提高鍋爐熱效率并可避免因砂光粉中含有的膠和砂在燃燒時產(chǎn)生有膠油和硅膠附著在鍋爐管壁上影響鍋爐的安全運行。另外,木粉氣化爐產(chǎn)生的木煤氣還可用于燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電和供居民生活用煤氣,達(dá)到了處理廢物、保護(hù)環(huán)境、回收能源的目的,但采用木粉氣化爐處理砂光粉投資相對高,運行管理要求嚴(yán)格。
2.2木粉燃燒機(jī)燃燒
目前國內(nèi)使用的木粉燃燒機(jī)有鉅升木粉燃燒機(jī)和ZDM木粉燃燒機(jī)2種。
2.2.1鉅升木粉燃燒機(jī)
鉅升木粉燃燒機(jī)是旋風(fēng)爐的一種,屬于高溫高壓渦流的粉體旋風(fēng)燃燒方式,它是一項臺灣的專利技術(shù)。鉅升木粉燃燒機(jī)是通過風(fēng)力輸送將可以控制的定量木粉送入燃燒機(jī)內(nèi),經(jīng)旋風(fēng)作用,使木粉在燃燒室內(nèi)作高速旋轉(zhuǎn)運動,運動的過程中完全燃燒后將高質(zhì)量穩(wěn)定的火焰(或高溫?zé)煔猓┧腿脲仩t爐膛。
2.2.2ZDM木粉燃燒機(jī)
ZDM木粉燃燒機(jī)由燒嘴燃燒系統(tǒng)、燃燒室、自動控制系統(tǒng)組成,其原理是由燃油或燃?xì)獾娜紵趪姵?,提供給各種熱源設(shè)備。木粉燃燒穩(wěn)定后可關(guān)閉點火燃燒機(jī),若系統(tǒng)故障或中途送料中斷時,送料機(jī)將自動關(guān)閉,再點火需重新啟動點火燃燒機(jī),并在爐內(nèi)達(dá)到設(shè)定的溫度后再次噴入木粉。木粉燃燒機(jī)的燃燒效率很高,火焰溫度高,煙氣含塵量低,處理砂光粉效果極佳,但設(shè)備價格貴,且生產(chǎn)的高溫?zé)煔猓ɑ鹋谂c標(biāo)準(zhǔn)的鍋爐或熱油爐等配套不夠協(xié)調(diào),易燒壞鍋爐爐墻。
2.3砂光粉直接噴燃技術(shù)
砂光粉是采用噴射式懸浮燃燒,當(dāng)爐膛溫度達(dá)到500℃時才能啟用。砂光粉通過料倉的卸料螺旋將砂光粉送入計量料倉中,計量料倉的卸料螺旋通過變頻器將木粉定量送出,經(jīng)過星形排料閥,通過蘿茨風(fēng)機(jī)將木粉經(jīng)噴射式木粉燃燒器送入爐膛內(nèi),噴射式木粉燃燒器經(jīng)風(fēng)機(jī)控制可以調(diào)節(jié)噴出火焰的長度和寬度。在這一輸送系統(tǒng)管道中還設(shè)有防回火及防暴裝置,確保工作過程中的安全性。
此噴射式木粉燃燒器內(nèi)層有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)料裝置,燃燒器外部有冷卻風(fēng)夾套。砂光粉在燃燒器內(nèi)放置噴入鍋爐,燃燒器的外夾套中通入二次風(fēng),也放置噴入鍋爐,二次風(fēng)一方面作為砂光粉燃燒所需要補(bǔ)充空氣,另一方面作為燃燒器的冷卻風(fēng)可延長燃燒器的使用壽命,實踐證明其效果好,運行穩(wěn)定,被廣泛采用。
2.4砂光粉燃燒的經(jīng)濟(jì)價值
由于砂光粉的熱值相當(dāng)于普通煤的2倍,產(chǎn)量20萬m3/a的中(高)密度板生產(chǎn)線可產(chǎn)生砂光粉24t/d因此可代替約48t煤,煤按約900元/t計算,節(jié)煤價值43200元/d去除系統(tǒng)中電能消耗,總?cè)萘繛?5kW,電費約900元/d可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益42300元/d約1269萬元/a
砂光粉噴射燃燒,必須保證爐膛溫度在500℃時,燃燒穩(wěn)定時方可噴入砂光粉。如果噴入砂光粉未燃燒,引風(fēng)負(fù)壓不夠?qū)⒃跔t膛內(nèi)懸浮,一旦著火會引起爆燃甚至爆炸。
砂光粉燃燒器的布置,要使砂光粉噴入處的爐膛有中足夠大的燃燒空間,還要避免砂光粉直接噴燃在鍋爐水冷壁管上,要設(shè)計1個絕熱爐膛可供砂光粉燃燒。
由于砂光粉是懸浮噴射式燃燒,因此比較容易引起鍋爐對流段積灰,對此要采用高壓壓縮空氣對其定期吹灰。建議爐膛溫度控制在850℃以下,使其低于砂光粉的灰熔點,使飛灰不至于對流管粘結(jié)而造成煙道堵塞,降低煙氣流速使換熱面積減小。
砂光粉在中高密度生產(chǎn)線作為鍋爐燃料的使用有較好的經(jīng)濟(jì)價值,同時達(dá)到了處理廢物、保護(hù)環(huán)境、能源回收的目的,因此將會被廣泛推廣。