分选系统介绍(粉煤灰)

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1前言

随着科学技术的发展和现代工业建设的需要，国内Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰的用途越来越广，尤其是在建材行业和混凝土工程建设中应用更为突出。在大体积混凝土中掺入Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰，可减少水化热，在提高后期强度的同时还可代替水泥，变废为宝，降低成本，提高经济效益。

实践证明，粉煤灰的细度是衡量其理化活性的一个重要指标，粉煤灰颗粒越细，其理化活性就越高，密实度就越大，同时标准稠度需水就越低。

符合一定质量标准的细级粉煤灰是优良的混凝土掺和料，通过形态效应，活性效应和微积料效应，对混凝土起到提高和易性，方便浇筑，增强致密性的作用。同时，还可提高混凝土的抗渗抗硫酸盐腐蚀能力，提高强度并减轻因收缩引起的裂缝以及混凝土构件后期的减集料反应。

按照国家标准GB1596-91规定，用于水泥和混凝土中的粉煤灰按细度分为三个等级，其中Ⅰ级灰细度为45μm方孔筛筛余量不大于12%，Ⅱ级灰细度为45μm方孔筛筛余量不大于20%。未经处理的原状态一般达不到Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰的标准。

为了使粉煤灰达到规定的细度，目前有两种方法。一种是用球磨机将灰磨细：这种方法系统简单、产出率高，但设备投资大、施工工期长、能耗大，且破坏了颗粒的球状态而使粉煤灰的品质下降；第二种方法是采用分选技术把原状态灰分成细灰和粗灰；气流式干法分选由于投资省、效率高、无二次污染而倍受人们青睐。

2 系统简介

我单位GFX-Ⅱ型气流式粉体粒度分选系统是在吸收国外同类产品先进设计原理和GFX-Ⅰ型系统的基础上，结合我国实际，通过计算机模拟设计计算和样机与实际对比试验而开发出来的。目前具有正压和负压两种系统，分别适用于不同的工况和环境，并分别有其不同的特点，现介绍如下：

2.1 负压分选系统

负压分选系统是通过高压离心风机将粉煤灰的原状通过输送管道经分选机抽吸入粗灰库和细灰库。

2.1.1系统工艺流程

粉煤灰由除尘器灰斗或料仓经过电动锁气器进入负压管道，以一定的流速通过分选机上方的S形弯头进行初始分离后，进入分选机内部进行分选，粗灰在离心力和重力的作用下，沿分选机内壁面下降，经二次风的再次分离后，粗灰随下部的电动锁气器排入粗灰库；细灰从分选机的中部随气流进入后面的旋风除尘器，经过旋风除尘器后，绝大部分细灰经底部锁气阀排入细灰库，少量的细灰流入静电除尘器。经静电除尘器除尘后，尾气经高压离心风机排入大气或接回到除尘器烟道。粗灰库和细灰库视工程的实际情况决定采用钢结构或混凝土结构的灰库。库底形式和卸料设备也视工程的实际情况而定（见附图——负压系统工艺流程图）。

2.1.2 系统参数

系统原灰处理量15～25t/h

系统风量15000～24000m3/h

压统压力～ -1300mmH2O

系统分离效率≥80%（高低可调）

旋风除尘效率≥94%

静电除尘效率≥98.4%

分离后细灰参数

1）粒度：45μm方孔筛筛余量小于12%或45μm方孔筛筛余量小于20%

2）标准：国标Ⅰ、Ⅱ级

2.1.3 系统特点

1）由于采用负压吸送的原理，系统几乎所有的设备都处于负压状态，所以能有效地防止二次污染。即使当系统某

些设备在长期使用中出现破损时，也能保持环境的清洁。

这是本系统最大的优点之一；

2）负压分选系统的输送部分比较简单，仅用锁气器就能起到锁气和定量给料的作用。但其尾气的处理设备比较繁

琐，由于受静电除尘器进口浓度的限制。所以在分选机

和静电除尘器之间追加一节旋风除尘器，以减少静电除

尘器的压力。随之也就提高了库顶处理设备的投资；3）从静电除尘器出来的少量飞灰，需经高压离心风机排入大气，所以，风机叶片的磨损也就难以避免。

综上所述，负压分选系统较适合于多灰斗或供料点、场地比较宽松的场合。这样，库顶尾气处理设备的高投资，将被输送系统的简化所平衡，使整个系统的投资趋向合理，达到最佳效果。

2.2 正压分选系统

正压分选系统是利用高压离心风机排队出的被压缩的空气，将从连续输送泵出来的粉煤灰通过输送管道吹送进分选机，被分选后的粗细灰分别送入粗细灰库。

2.2.1 系统工艺流程

从连续输送泵出来的粉煤灰，经压缩空气输送管道吹送到分选机上方的S形弯头进行初始分离后进入分选机的内部进行分选。粗灰在离心力和重力的作用下，沿分选机内壁面下降，在被从高压离心风机出口处接入的二次风的再次分离后，粗灰随下部的电动锁气器排入粗灰库；而细灰则从分选机的中部直接排入细灰库，尾气经库顶布袋除尘器过滤后排入大气（见附图——正压系统工艺流程图）。

2.2.2 系统参数

系统原灰处理量15～25t/h

系统风量12000～22000m3/h

系统压力～1100mmH2O

系统分离效率≥80%（高低可调）

布袋除尘器效率≥99.5%

分离后细灰参数

1）粒度：45μm方孔筛筛余量小于12%或45μm方孔筛筛余量小于20%

2）标准：国标Ⅰ、Ⅱ级

2.2.3 系统特点

1）由于系统采用了正压吹送的原理，所以系统中所采用设

备的密封性能是直接影响系统能否正常运行和防止二次

污染的关键；

2）由于密封上的要求，所以输送设备比较复杂，且投资较高。但库顶的尾气处理设备则相对简化，采用了布袋除

尘器后，除尘效率大大高于静电除尘器，且尾气的排放

符合国家相关的环境标准；

3）由于高压离心风机处于系统的起始端，所以风机的叶片无磨损，这也是正压系统比负压系统较为优越的特点。

4）由于是正压输送，所以其中间部分的输送管线可相庆加长。

综上所述，正压分选系统适合于距离较长，灰斗或供料点较少的场合。

3 关键设备介绍

3.1 GFX-Ⅰ型分选机

GFX-Ⅰ型分选机，是我单位第一代产品，基本上是处于仿造美国GE公司用在牡丹江二厂的产品阶段，即为切向进气（气灰混合物），由于气流直接冲刷分级机壳体，磨损很快，且效率不很高（即分选后的粗灰中仍然含有部分的细灰）。与此相似的设备在我国已有较广泛的应用。

3.1.1 基本原理

如下图1所示，含灰气流进入系统分选机后，由于不同质量的颗粒具有不同的离心力，因此，它们的运动轨迹也不同。大颗粒具有较大的离心力而趋势向壁面。当颗粒碰到壁面后，就沿着园弧导叶运动，直至碰到对侧壁面而从粗灰口排入粗灰

库。小质量的颗粒因离心力无法克服涡流的负压而被吸入蜗壳随气流排出。相同质量的颗粒，在进口处于不同位置，其运动轨迹也不相同。设计外形尺寸和导叶位置及其长度时，理论上要保证大于等于某临界质量的颗粒能克服涡流的吸力，顺着下导叶运动到对侧壁面，而小于临界质量的颗粒则必须被涡流吸入蜗壳。这样，就能有效地实现粉粒体以某临界质量为界限的分离。实际上由于颗粒的凝聚和大粒子的夹带，总有一些小颗粒混入粗颗粒中，为了减少粗灰中细灰的含量，在粗灰出口处加装二次风进风口。当打开二次风进风阀门时，由于机内负压的作用，将外界空气吸入，并在粗灰出口处形成一层气幕，大质量颗粒能够穿越气幕进入粗灰库，小质量的颗粒则被吹回涡流区。另外，处于进口底层的大颗粒（靠近上导叶）由于气流速度较小，当它运动到导叶出口处时离蜗心较近，其离心力还不足于克服涡流的吸引力，会被吸入蜗壳，这样细灰就必然有少量粗灰混入。

3.1.2 系统工艺流程

由GFX-Ⅰ型分选机组成的分选系统属于负丈夫系统，根据投资的数额，可采取开式和半闭式两种系统。

3.2 GFX-Ⅰ型分选机

GFX-Ⅱ型分选机是在GFX-Ⅰ型分选机的基础上，结合国内GFX-Ⅰ型分选机的使用情况和用户的建议改进而成的。基本原理和GFX-Ⅰ型分选机的相同，但在结构上做了较大的修改。具有以下八大特点：

3.2.1 将进口的切向进风改为S向进风，即将原有进风直管段改为S形耐磨弯头。这样，既可以将粉煤灰在此处进行初步分离，又可以减轻粉煤灰对分选机壳内层表面的直接冲刷。进一步延长分选机的使用寿命，提高分选机的分离效率。

3.2.2 根据试验，在二次风进口对侧处，象炉膛内折焰角一样，加装耐磨“折灰角”，由原来的由二次风自然分区变为机械分区，不仅加长了粉煤灰离心流道，有效减轻颗粒凝聚，使粗细颗粒更容易分离，而且，进一步减轻煤灰对机壳内层的冲刷。提高分选机的分离效率的同时，进一步延长分选机的使用寿命。

3.2.3 二次风进风口处管段内加装锥体均风器，它与二次风管内壁的间隙是可调的。与进风衬胶蝶阀配合使用，在调节二次风量的同时，使二次风进入分选机后均匀发散，更有效地与粉煤灰均匀接触，提高分离能力。减轻对“折灰角”的磨损。

3.2.4 采用与原来相反的涡流方向，使粉煤灰在分选机内的运动轨迹“拉伸”。这样，更加适应粉煤灰在分选机内的运动轨迹的同时，进一步减轻颗粒凝聚，使粗细颗粒更容易分离，

减轻机壳磨损。

3.2.5 上下导叶受冲刷最严重的端部，加装耐磨片，保护耐磨导叶。

4 系统调试及运行

4.1 系统调试运行前的检查

4.1.1按设计布置安装完成后，必须认真清除料斗、管道、分选机、旋风分离器等设备中的残留物，如焊条头、切割下来的边角料以及其他一切杂物。

4.1.2 检查控制柜上各按钮、开关等与它所控制的对象是否相符。

4.1.3 开启给料机和卸料阀，检查运行无异常。

4.1.4 高压离心风机轴承箱应加足润滑油，分选进口蝶阀应调节灵活、锁定可靠。启动风机，检查转向是否正确，运转是否平稳。若出现异常振动，应立即停机检查，予以纠正。4.1.5 分选机可调导流板和二次风调节阀应调节灵活，锁定可靠，并按要求定位在初始位置。

4.2 系统启动

4.2.1 将高压离心机进风阀关闭，启动风机，待达到正常转速时，方可开启进风阀。

4.2.2 按电除尘器说明书的要求启动电除尘器。

4.2.3 启动给料机，进入投料运行。

4.2.4 待运行5-10分钟，系统无异常时，再开启卸灰阀，取样检查分离细度是否符合规定要求。若不符合要求，则调节导流板角度和二次风量，直到达到要求为止。

4.2.5当分离细度达到要求时，才可进行细灰装卸作业。4.3 系统停车

4.3.1 首先关闭给料机，停止加料。

4.3.2 5～10分钟后，关闭粗灰卸料阀。

4.3.3关闭高压离心风机，关闭进风阀。

4.3.4停止电除尘器。

4.3.5 待细灰全部卸完后，再关闭细灰卸料阀。

4.4 注意事项

4.4.1 应严格按照设备及系统说明书中的要求运行和保养。

4.4.2在处理容易结露和吸潮的物料时，停车前应注意排净料斗和下料管内物料，以免堵塞。

4.4.3 物料含水率不得大于2%，当含水率较高且温度较高时，在给料机和卸料阀关闭后继续让风机运行20分钟，以防止水分冷凝及管壁结垢。

4.4.4 当原状物料颗粒级配变化时，分级机可调导流板位置及二次风调节阀开度应重亲调整，直至分离细度达到要求为止。

5 服务范围

我单位可为用户提供粉煤灰分选系统的全套设备，进行整个系统的初步设计、施工设计、非标件设计，关键设备制造，安装或安装指导，系统调试等。

6 IS09000质量方针

我们的质量方针是“设备安全、可靠、节能、高效，真诚主

动，服务周到，工作零差错。”

我们的质量目标是“提供的设备100%合格，100%达到国内先进水平，30%达到国际先进水平。”

我们将以“用户第一、质量第一”的原则，竭诚为各界用户当好参谋，以最佳的方案、最佳的效果来争取客户的信任。