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喷雾干燥器煤粉热风炉系统的研制(三)
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4.2烟尘处理系统
煤粉热风炉在冷态点火和炉温偏低等情况下会有许多完全来燃或未完全燃尽的煤粉随烟气进入热风管道。即使在正常燃烧的情况下，亦有大量的飞灰随烟气进入干燥塔内，严重影响陶瓷粉料的质量。因此，烟尘处理是煤粉热风炉系统设计中必须解决的问题。我们为2000型和3200型煤粉热风炉系统设计的由排烟装置和热风除尘器组成的烟尘处理系统，经实践验证，是一种比较成功的结构。
4.2.1排烟装置的设置及作用
排烟装置是在煤粉热风炉的混合室上部设置可由人工控翻的烟气切换阀门和烟囱。
冷态点火时，为了避免含有大量煤粉的燃气进入干燥塔，必须关闭热风管口的进风通道；同样，在煤粉热风炉正常运作时，为了防止热风从烟囱外漏，也必须关闭排烟通道。在排烟装置中充当这一任务的是烟气切换阀门。其工作原理是：当煤粉热风炉冷态点火时，入口放下阀板关闭热烈管进口。此时，煤粉热风炉与干燥塔隔离，自成系统运行，点火黑烟从烟囱排出；当热风炉点火成功，炉内煤粉燃烧正常，烟囱无黑烟排出时，拉起阀板，烟囱被关闭，热风转换路径，经热风管进入干燥塔。
4.2.2热风除尘器的设置及作用
煤粉热风炉正常燃烧时，炉内煤粉在燃烧器一、二次旋转风和炉膛二次风的强劲搅动下，迅速燃烧成灰烬：其中相对较小颗粒在配风和抽风的共同作用下，悬浮状态随烟气进入热风管道。热风除尘器的设置是为了减少进入干燥塔内的遮部分灰量，使其对产品的影响降到最低点。
喷雾干燥器系统正常运行时，煤粉热风炉中的煤灰约有25%随热风进人烟道，热风除尘器可除去其中的60%以上。化验数据表明，这60%的飞灰不但粒度相对较大，而且单位重量含C量亦是进入塔内飞灰的2倍，而陶瓷釉面砖烧成最忌讳的就是原料中含C量过高。可见，热风除尘器不但可除去热风中大部分飞灰，而且除去的恰恰是对粉料影响较大的那部分含C量高的较大颗粒。
热风除尘器设置在干燥塔的热风管路中间，因此时其保温绝热性有很高的要求。尽管它的设置会增加设备投资成本并常来一些热损失，但它给产品质量带来的教益可弥补这一缺陷。
5.系统综合效果及经济效益比较
5.1喷雾干燥器实际运行数据及成本比较
数据是连续运行20天的稳定值。从中可以看出，水份蒸发量实际达到设计能力的1.14倍。测试时使用的是5000keal/kg的烟煤，炉膛温度按该煤的灰熔点控制在较低点。表1数据表明，该设备具有较好的运行稳定性和足够的生产能力。
燃料日耗量为理论计算值，实际耗量一般略低于此值，其余数据为标准配置和平均消耗。从表中计算的年总费用和成本比可以看出：煤粉热风炉系统具有明显的经济优势。随热风进入干燥塔的粉煤灰为燃煤总灰量的约10%。其中进塔煤灰量对产品的影响可以忽略不计。
粉煤灰的组成成分与釉面砖和玻化砖的原料配方的成分基本相同。并且前两项主要成分的含量也基本对应。至于有些元素如C和Fe2O3，因为进入干燥塔内的含量只占干燥塔小时产粉料的1/5000，可见粉煤灰成分对产品的影响是微乎其微的。
5.3系统运行对环境影响的分析
5.3.1排烟对环境的影响
根据记录和数据分析，正常点火时，约有6-8kg的未燃或未完全燃尽的煤粉从烟囱排出，主要集中在燃烧器升温和炉膛升温阶段之间的6min之内排放 由于煤粉热火炉冷态点火的次数不多(平均一个月不超过两次)，因此，不会对环境构成很大的影响。
煤粉热风炉系统正常运行时，燃烧产生的烟气要经过如下路径方能排出，燃烧产生的烟气→热风除尘器→在干燥塔内与大量陶瓷原料组成的雾滴混流碰撞换热→旋风除尘器→喷淋式湿法除尘器→烟囱排出。至此，排出的烟气既无一点儿黑烟，氨氧化物(NO3)亦很少，其灰尘排放量降到最低，达到国家环境保护要求。
与排烟效果类似，煤粉热风炉系统在煤粉处理上，从磁选、筛分到供煤燃烧，设计的是全封闭结构；在燃烧控制上，采用的是全过程负压操作；在排渣、除尘的出口处，设有封闭的贮灰室；在炉膛周围设置了余热利用通道等。这些措施的采用使总体环境效果达到了预期设计目标。
5.3.2灰渣处理及利用
煤粉热风炉系统正常运行时，渣斗和热风除尘器处理的灰渣以及随热风进入干燥塔的飞灰比例大致为75：15：10，热风除尘器收集的全是灼热的粉煤灰；渣斗排出的约50%是炉渣，其余的也是粉煤灰。为了防止粉煤灰自行排出时扬起，在出口处设计有空间足够大的全封闭贮灰室。若以3200型产生灰量3t/d计，每天只安排一次集中出灰即可。出灰时应预先喷水以避免扬尘。
通常在煤粉热风炉的废渣中约有60%为粉煤灰。在其利用上，有的瓷厂曾考虑把它加人到陶瓷原料中，当然，这要视具体的原料和配方而定，一般不用为宜。当前最可行的途径则是利用来做粉煤灰砖。根据已成功的报道，粉煤灰60%，粘土40%(重量比)，通过挤出机塑性成型，烧结后的砖各项指标均很理想。
总之，煤粉热风炉系统研制和推广的意义在于它具有优越的经济性。近几年在工业上的实用，已为使用厂商带来了明显的经济效益。它在总体结构上的合理设计，及在燃烧、排渣除灰等有关结构上的不断改进和创新，在减少其自身对产品和环境影响上的进展，都开始被用户所认同。（来源：中国干燥技术网）
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