原設(shè)計該廠尾煤采用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，但是，由于機(jī)械脫水回收的煤泥濾餅水分高、粘度大，給儲存、運(yùn)輸和及時有效利用帶來了諸多困難。煤泥餅露天堆放，遇水流失，遇風(fēng)飛揚(yáng)，不僅帶來環(huán)境污染，也造成了資源浪費(fèi)。而且，該廠的堆放場地也有限。因此，合理、有效地解決煤泥濾餅的去向問題非常重要。
1、WJG型旋翼式干燥烘干機(jī)工作原理及主要特點(diǎn)
早在2000年，沈陽禹華環(huán)保有限公司就已經(jīng)開始對市政污泥、生物菌絲體及化工污泥等高含水、高粘度、強(qiáng)熱固聚性物料的處理進(jìn)行了研究，開發(fā)出了WJG型旋翼式干燥烘干機(jī)。該干燥烘干機(jī)可在中、高溫(300—800C)和物料高彌散狀態(tài)下工作，設(shè)備體積小，質(zhì)熱交換充分，干燥效率高。
WJG型旋翼式干燥烘干機(jī)（圖1）工作原理為：在干燥烘干機(jī)底部兩個相向旋轉(zhuǎn)的旋翼作用下，將污泥拋擲在干燥腔內(nèi)，使彌散的物料與熱風(fēng)充分接觸換熱。在拋擲過程中，一方面破解了污泥的粘度和加熱后的固聚性，同時又使污泥在干燥烘干機(jī)腔內(nèi)充分彌散，以強(qiáng)化污泥與熱風(fēng)的換熱效果，提高了污泥傳熱效率，縮短了污泥傳質(zhì)時間，使污泥在干燥烘干機(jī)內(nèi)停留時間短，熱交換效率高，處理量大。與傳統(tǒng)干燥烘干機(jī)貼壁式熱交換相比，WJC型旋翼式干燥烘干機(jī)脫水效率大大提高，干燥成本卻降低了。對拋擲后的污泥貼壁現(xiàn)象，可采用刮壁干燥烘干機(jī)內(nèi)壁清掃器將粘壁及時刮下。
該機(jī)主要特點(diǎn)為：
(1)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，體積是傳統(tǒng)設(shè)備的1/3，一次性投資少。
(2)熱交換效率高，產(chǎn)量大，是傳統(tǒng)同規(guī)格設(shè)備的2倍以上。
(3)耗能少，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，僅為傳統(tǒng)同規(guī)格設(shè)備的50%。
(4)系統(tǒng)控制自動化程度高，安全可靠。
(5)可采用高溫?zé)犸L(fēng)對污泥進(jìn)行干燥。
(6)在對污泥干燥過程中，具有自動將污泥膠團(tuán)破碎功能，克服了污泥干化過程中自然流動不破碎的弊端。
(7)可在工作時對物料進(jìn)行破碎，干燥后的產(chǎn)品呈<13mm顆粒狀。
2工藝方案
月亮田礦選煤廠煤泥干燥項(xiàng)目工程是在選煤廠實(shí)施的，其工藝流程（圖2）為：將帶式壓濾機(jī)脫水后的煤泥濾餅送至污泥緩沖倉內(nèi)，經(jīng)螺旋輸送機(jī)送至干燥烘干機(jī)入料口，干燥后的物料由排料螺旋和旋風(fēng)收料器組收送至干化產(chǎn)品收集刮板，進(jìn)一步轉(zhuǎn)載至貯運(yùn)場地裝車或倉存。干燥烘干機(jī)尾氣由引風(fēng)機(jī)送至尾氣凈化塔進(jìn)行除塵、除臭凈化處理，凈化塔的水源來自循環(huán)水，凈化后排出的水直接進(jìn)入濃縮機(jī)。
2.1進(jìn)料系統(tǒng)
經(jīng)帶式壓濾機(jī)脫水的煤泥由刮板輸送機(jī)送至50m的儲存?zhèn)}，較大的倉容可保證人料均勻，穩(wěn)定系統(tǒng)工況。儲存?zhèn)}內(nèi)設(shè)有料位探測器，底部有出料螺旋，料位探測器控制煤泥進(jìn)料輸送機(jī)，并與其自動連鎖，底部出料螺旋采取變頻定量給料。在給料端有煤泥探測裝置，監(jiān)視干燥烘干機(jī)的連續(xù)給料情況。探測裝置通過PLC與鍋爐鼓風(fēng)機(jī)、安全閥門等安全設(shè)備連鎖。
2.2干燥烘干機(jī)
它是系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的設(shè)備。煤泥由干燥烘干機(jī)一端底部進(jìn)料，在旋翼作用下向上拋擲，熱風(fēng)由煤泥進(jìn)料同端上方進(jìn)入干燥烘干機(jī)，與被拋擲的物料直接接觸，物料在旋翼和熱風(fēng)的作用下向前運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)質(zhì)熱交換。干燥烘干機(jī)內(nèi)部分為三個工作腔：在第一個腔內(nèi)，煤泥與高溫?zé)犸L(fēng)直接接觸，并迅速升溫至濕球溫度，一般污泥溫度在45—50C，屬于升溫干燥段；在第二個腔內(nèi)，大量的水分被蒸發(fā)，此時屬于恒速干燥段，為主要干燥段；最后，進(jìn)入第三干燥腔內(nèi)，此時污泥的水分蒸發(fā)速度降低，污泥溫度開始逐漸上升，屬于降速干燥段。此階段煤泥溫度不超過90℃，水分降至I5%，從而完成煤泥干燥。
在干燥設(shè)備中，熱量與物料的作用方式有三種：對流、傳導(dǎo)和輻射。WJG型旋翼式干燥烘干機(jī)主要采用熱風(fēng)接觸式，即對流干燥方式，它是一個傳質(zhì)、傳熱的綜合過程，其傳熱速率主要與體積給熱系數(shù)、干燥烘干機(jī)容積、熱風(fēng)溫度、物料溫度等有關(guān)。該機(jī)煤泥干燥特性曲線如圖3～圖5所示。
2.3尾氣處理
流化氣體夾帶著煤泥微細(xì)顆粒和蒸發(fā)的水分離開干燥烘干機(jī)，進(jìn)入旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣、固分離，分離后的細(xì)顆粒進(jìn)行回收，排出的氣體進(jìn)入水浴塔。水浴塔采用循環(huán)水直接逆流噴射，將氣體中的水分冷卻，然后隨噴淋水再回流至濃縮池。流態(tài)化氣體經(jīng)冷凝后，溫度由100℃冷卻至60℃。冷卻塔設(shè)有機(jī)械填料和活性炭填料，同時設(shè)有藥劑除臭裝置，可對干燥烘干機(jī)排出的尾氣進(jìn)行處理，確保尾氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.4熱風(fēng)爐
熱風(fēng)爐是本系統(tǒng)中的熱源，也是本系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一。它由兩臺煤炭氣化燃燒爐并列構(gòu)成。熱風(fēng)爐根據(jù)工程的實(shí)際要求進(jìn)行設(shè)計，分為爐體、燃燒室、儲熱室三部分。爐體分為：干燥層（除去水分）、干餾層、氣化反應(yīng)層、燃燒層、灰渣層。熱風(fēng)爐利用當(dāng)?shù)氐拿哼M(jìn)入熱風(fēng)爐燃燒供熱，確保產(chǎn)生23.10OMJ的熱量和11OO℃出口溫度，以滿足干燥烘干機(jī)系統(tǒng)對熱能的要求。
2.5系統(tǒng)控制
污泥干化系統(tǒng)的控制由一套以PLC為核心的控制系統(tǒng)完成，為干燥烘干機(jī)組的正常操作和安全運(yùn)行提供了可靠的保證。PLC控制系統(tǒng)對整套干化裝置連鎖控制，正常運(yùn)行時，操作工只需在控制室監(jiān)控及現(xiàn)場巡檢，減少了定員。
PLC系統(tǒng)根據(jù)熱量的輸入（由熱風(fēng)爐供熱量決定）來控制干燥烘干機(jī)的進(jìn)泥量，依靠提供的熱量和120℃左右固定的干燥烘干機(jī)主腔內(nèi)溫度，可以達(dá)到穩(wěn)定的蒸發(fā)率。進(jìn)料量的波動或進(jìn)料含水率的波動，在連續(xù)供熱溫度保持恒定的情況下，會使蒸發(fā)率發(fā)生變化，一旦溫度變化，自動控制系統(tǒng)可通過每臺輸送機(jī)的變頻調(diào)速控制器調(diào)節(jié)供料速率，從而使干燥烘干機(jī)的溫度保持恒定。同樣，通過調(diào)節(jié)干燥烘干機(jī)的熱能供應(yīng)量，也可保證設(shè)備女厶終保持在一個最佳蒸發(fā)率。
該控制系統(tǒng)可通過手動和閉環(huán)自動控制對整個系統(tǒng)的溫度進(jìn)行控制，從而保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
3、運(yùn)行效果
該沒備于2007年底在現(xiàn)場安裝，經(jīng)過3個多月的調(diào)試，于2008年4月正式投產(chǎn)使用。2008年4月抽查的生產(chǎn)技術(shù)檢查數(shù)據(jù)如表1所示。
4、結(jié)語
經(jīng)過一年多的生產(chǎn)運(yùn)行，該設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，故障率低，能耗低，操作系統(tǒng)靈活可靠。在運(yùn)行一年多的時間里，共干燥煤泥約3. 02萬t，干燥后的煤泥可全部混入中煤作為混煤銷售，煤泥干燥收益按400元／t計算，該機(jī)的投入使用為月亮田礦選煤廠創(chuàng)造了1 200余萬元的可觀收益。更為重要的是，該部分煤泥的有效回收利用避免了煤泥對環(huán)境的二次污染，其社會、環(huán)境效益重大。
