摘要:在兗州礦區(qū)熱電廠除塵的粉煤灰被廣泛作為黃泥注漿防火的替代材料,取得較好效果。
粉煤灰由電廠粉煤炭倉(cāng)至粉煤灰制漿站的輸送是粉煤友制漿的關(guān)鍵技術(shù),文章介紹了粉煤灰自動(dòng)輸送技術(shù),該技術(shù)具有自動(dòng)化程度高,操作人員少,工藝先進(jìn),安全可靠的特點(diǎn),在礦井防滅火工作中發(fā)揮了積極作用。
關(guān)鍵詞:粉煤灰;自動(dòng)輸送;制漿
兗州礦業(yè)集團(tuán)有限公司東灘煤礦建有總裝機(jī)容量4.2萬(wàn)kW的自備電廠,年排灰量約10萬(wàn)多t,產(chǎn)生的粉煤灰主要作為生產(chǎn)井下噴漿原料,部分外銷作為生產(chǎn)水泥的混合材料,其余作為廢料外排充填塌陷區(qū),會(huì)造成一定的環(huán)境污染。為有效利用粉煤灰,減少外排,有效控制環(huán)境污染,對(duì)粉煤灰的物理、化學(xué)及成漿特性進(jìn)行了試驗(yàn),選用粉煤灰替代黃土作井下防滅火注漿材料,符合井下防滅火材料的要求。為此,在礦白備電廠附近建設(shè)了一座制漿站,從地面施工鉆孔下套管通至井下,利用地面制漿站、立管把粉煤灰漿輸送至井下,進(jìn)行注漿防火工作。制漿站選用自動(dòng)輸灰、下漿工藝設(shè)備,全面提高了采制漿的自動(dòng)化程度,工藝先進(jìn),安全可靠,滿足了制漿防滅火工作的需要。
1 制漿站自動(dòng)化采制漿工藝
1.1 采制漿工藝流程
(1)主要生產(chǎn)工藝流程。電廠粉煤灰倉(cāng)→雙嘴庫(kù)底卸料器→氣力輸送泵→輸送管路→注漿站粉煤灰倉(cāng)→電動(dòng)鎖氣器→沖灰器→攪拌漿池→混合池→注漿孔。
(2)工藝過(guò)程。在電廠粉煤灰倉(cāng)下+5.00 m平面的干灰出料口,安裝1臺(tái)雙嘴庫(kù)底卸料器,將干灰送入氣力輸送泵。干灰通過(guò)氣力輸送泵及管路送至注漿站的2座50 m3粉煤灰倉(cāng)儲(chǔ)存。注漿站粉煤灰倉(cāng)下口安裝電動(dòng)鎖氣器,電動(dòng)鎖氣器把粉煤灰定量送入沖灰器經(jīng)壓力水的沖擊作用后成漿,流入攪拌漿池。兩座攪拌漿池輪換使用,攪拌漿池上方分別裝有移動(dòng)式攪拌機(jī),灰漿經(jīng)充分?jǐn)嚢韬蠼?jīng)混合池流入注漿孔。采制漿工藝流程如圖1所示。
1.2 采制漿工藝主要設(shè)備
(1)雙嘴庫(kù)底卸料器。安裝于電廠粉煤灰倉(cāng)下口,通過(guò)氣力輸送,將粉煤灰輸送入氣力輸送泵??梢酝ㄟ^(guò)氣動(dòng)元件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
(2)氣力輸送泵。為自動(dòng)輸送粉煤灰,在電廠灰倉(cāng)下口安裝1臺(tái)L×1400-00型氣力輸送泵。主要技術(shù)參數(shù):?2000 mm,Q=30 m3/h,耗氣量=10~20 m3/h。氣力輸送泵采用間歇式輸送方式,倉(cāng)泵每進(jìn)出一次物料為一個(gè)工作循環(huán)。倉(cāng)泵投入運(yùn)行后,進(jìn)料閥打開,物料介入倉(cāng)泵,當(dāng)料位計(jì)發(fā)出倉(cāng)滿信號(hào)后,進(jìn)料閥自動(dòng)關(guān)閉。同時(shí),倉(cāng)泵進(jìn)氣閥打開,壓縮空氣分成加壓、流化、噴射三路進(jìn)入倉(cāng)泵,將物料吹送出去。當(dāng)物料吹送完畢,管路內(nèi)壓力下降,壓力變送器發(fā)出低壓信號(hào),控制系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)氣閥,從而進(jìn)入第二個(gè)工作循環(huán)。倉(cāng)泵通過(guò)不斷的工作,完成物料的輸送。氣力輸送泵的電氣控制系統(tǒng)以PLC可編程控制器作為核心部件,對(duì)倉(cāng)泵輸送中的各種參數(shù)進(jìn)行控制,通過(guò)氣動(dòng)元件控制各種機(jī)械元件動(dòng)作,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)泵的自動(dòng)控制。
(3)注漿站粉煤灰倉(cāng)。為儲(chǔ)存粉煤灰并起到緩沖作用,在注漿站設(shè)置2座50 m3粉煤灰鋼倉(cāng),倉(cāng)頂配套安裝DMC-48型脈沖除塵器,以降低粉塵危害?;覀}(cāng)下部各安設(shè)12塊氣化板,能有效防止粉煤灰在灰倉(cāng)內(nèi)的板結(jié)。
(4)電動(dòng)鎖氣器。安設(shè)于注漿站粉煤灰倉(cāng)下口,用于制漿定量給料作用。它通過(guò)變頻調(diào)速電機(jī)提供動(dòng)力,逋過(guò)帶格式葉輪的旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)定量給料目的。電動(dòng)鎖氣器采用JDIA型電磁調(diào)速控制器控制,主回路采用可控硅半波整流電路,實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩?zé)o級(jí)調(diào)速,可通討手動(dòng)控制面板,調(diào)整主電機(jī)轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)定量給料的作用。
(5)沖灰器。安設(shè)于電動(dòng)鎖氣器下口,進(jìn)行灰水混合,進(jìn)入注漿站攪拌池。沖灰器采用水封防塵技術(shù),杜絕了灰、水混合過(guò)程中的揚(yáng)塵。沖灰器進(jìn)水管水壓應(yīng)達(dá)到0.5MPa,才能滿足需要。
(6)攪拌機(jī)。安設(shè)于注漿站攪拌池上方,用于對(duì)灰水混合物進(jìn)行攪拌,防止灰漿沉淀。該攪拌機(jī)可于注漿站攪拌池上方自動(dòng)行走,并根據(jù)需要進(jìn)行順時(shí)針、逆時(shí)針?lè)较驍嚢璧霓D(zhuǎn)換。每臺(tái)攪拌機(jī)功率為7.5 kW,行走速度為2.13 m/min。每個(gè)漿池裝備1臺(tái),共設(shè)置2臺(tái)。
(7)液壓控制閥。在注漿站攪拌池出口安設(shè)了Z773X-1.0電動(dòng)液壓閘閥,下漿采取液動(dòng)閘閥控制,實(shí)現(xiàn)“近控”,操作方便,提高了系統(tǒng)操作安全性。
2 制漿站自動(dòng)化制漿技術(shù)的使用
2005年12月。東灘礦在電廠附近建立了一座地面制漿站,安裝了自動(dòng)化輸灰、制漿設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了粉煤灰采、制漿的自動(dòng)化、一體化管理。制漿站采、制漿設(shè)備投入使用以來(lái),運(yùn)行正常,采制漿能力為:26~30 m3/h,有力促進(jìn)了礦井的防滅火工作,完全滿足礦井防滅火注漿工作需要,有效減少了粉煤灰的外排數(shù)量,保護(hù)了環(huán)境,節(jié)約了土地資源。
3 結(jié)論
(1)輸送粉煤灰系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、無(wú)污染,有效保護(hù)了工作環(huán)境。該系統(tǒng)采用全封閉濃相氣力輸送,系統(tǒng)以PLC可編程控制器作為電氣控制系統(tǒng)的核心部件,能方便地對(duì)倉(cāng)泵輸送中的各種參數(shù)進(jìn)行控制,并通過(guò)氣動(dòng)元件控制各種機(jī)械元件動(dòng)作,完成自動(dòng)輸送。該系統(tǒng)氣灰輸送比(混合比)高,耗氣量?。蛔詣?dòng)化程度高,操作靈活;在密封管路中輸送,不受潮,無(wú)污染,不受氣候條件限制;輸送距離大(>500 m);該系統(tǒng)在煤礦粉煤灰注漿系統(tǒng)中的應(yīng)用,為煤礦粉煤灰在礦井肪滅火中的綜合利用具有很好的借鑒意義。
(2)灰水添加系統(tǒng)中灰量定量控制。粉煤灰鋼倉(cāng)下口安裝電動(dòng)鎖氣器,可實(shí)現(xiàn)定量給料的作用。電動(dòng)鎖氣器采用JDIA型電磁調(diào)速控制器控制,主回路采用可控硅半波整流電路,實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩?zé)o級(jí)調(diào)速,可通過(guò)手動(dòng)控制面板,調(diào)整主電機(jī)轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)定量給料的目的。
(3)沖灰器采用水封防塵技術(shù),杜絕了灰、水混合過(guò)程中的揚(yáng)塵,凈化了工作環(huán)境。
(4)下漿采取液動(dòng)閘閥控制,操作方便。采用Z773X-1.0電動(dòng)液壓閘閥實(shí)現(xiàn)“近控”,提高了系統(tǒng)操作的安全性。
(5)粉煤灰注漿系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)合理,自動(dòng)化程度高,操作人員少,工藝先進(jìn),安全可靠。