RU2583794C1 - Device for producing microspheres from ash-slag wastes of thermal power plants - Google Patents
Device for producing microspheres from ash-slag wastes of thermal power plants Download PDFInfo
- Publication number
- RU2583794C1 RU2583794C1 RU2014153845/03A RU2014153845A RU2583794C1 RU 2583794 C1 RU2583794 C1 RU 2583794C1 RU 2014153845/03 A RU2014153845/03 A RU 2014153845/03A RU 2014153845 A RU2014153845 A RU 2014153845A RU 2583794 C1 RU2583794 C1 RU 2583794C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microspheres
- ash
- water
- extracting
- pipeline
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
- B03B9/04—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for furnace residues, smeltings, or foundry slags
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
- B03B9/06—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for refuse
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B2101/00—Type of solid waste
- B09B2101/30—Incineration ashes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам и устройствам для переработки золы, образующейся при сжигания угля, и может быть использовано для получения из золошлаковых отходов теплоэлектростанций (ТЭС) алюмосиликатных микросфер, которые применяются в качестве наполнителей для сухих строительных смесей и материалов, при производстве пластмасс, в фармацевтике, для производства тампонажных растворов при обустройстве нефте- и газодобывающих скважин и т.п.The invention relates to methods and devices for processing ash generated during coal combustion, and can be used to obtain aluminosilicate microspheres from ash and slag waste of thermal power plants (TPPs), which are used as fillers for dry building mixtures and materials, in the manufacture of plastics, in pharmaceuticals, for the production of cement slurries in the construction of oil and gas wells, etc.
При сжигании углей в топках котлов ТЭС из минеральных примесей образуются алюмосиликатные полые микросферы - легкий сыпучий мелкодисперсный порошок, состоящий из отдельных сферических полых прочных частиц. Содержание полых микросфер в золошлаковых отходах на различных тепловых электростанциях (ТЭС) изменяется от десятых долей процента до нескольких процентов. Размер микросфер изменяется от 5 до 500 мкм. Преобладающее количество микросфер имеет диаметр 50-150 мкм. Несмотря на то что микросферы являются незаменимым компонентом в строительных материалах и многих других ценных материалах, в настоящее время зольные микросферы вместе с золой уноса выводят на золоотвалы, где они скапливаются в больших количествах и создают дополнительную экологическую напряженность в районах электростанций. Одной из причин того, что микросферы на сегодняшний день не извлекаются в полном объеме из золошлаковых отходов, является отсутствие надежного и эффективного способа их выделения.When coal is burned in the furnaces of TPP boilers from mineral impurities, aluminosilicate hollow microspheres are formed - a light flowing fine powder consisting of separate spherical hollow solid particles. The content of hollow microspheres in ash and slag waste at various thermal power plants (TPPs) varies from tenths of a percent to several percent. The size of the microspheres varies from 5 to 500 microns. The predominant number of microspheres has a diameter of 50-150 microns. Despite the fact that microspheres are an indispensable component in building materials and many other valuable materials, currently ash microspheres together with fly ash are removed to ash dumps, where they accumulate in large quantities and create additional environmental tension in the areas of power plants. One of the reasons that microspheres are not fully recoverable from ash and slag waste today is the lack of a reliable and efficient way to separate them.
Известен способ получения алюмосиликатных микросфер из золошлаковых отходов теплоэлектростанций [RU 2263634 C1, С01В 33/26, С10В 1/10, 10.11.2005], по которому отделяют алюмосиликатные микросферы от золошлаковых отходов путем погружения названных отходов в жидкость, собирают алюмосиликатные микросферы с поверхности жидкости и сушат, при этом сушку осуществляют в две стадии, причем на первой стадии сушки выдерживают алюмосиликатные микросферы при температуре не ниже 2°С до достижения ими остаточной относительной влажности не более 30%, а на второй стадии сушки нагревают алюмосиликатные микросферы до температуры 100-300°С в печи барабанного типа путем прямого контакта осушаемых алюмосиликатных микросфер с нагретыми от внешнего источника стенками барабана названной печи до достижения ими относительной влажности не более 3%.A known method of producing aluminosilicate microspheres from ash and slag waste of thermal power plants [RU 2263634 C1, С01В 33/26, С10В 1/10, 10.11.2005], which separates aluminosilicate microspheres from ash and slag waste by immersing the waste in liquid, collect aluminosilicate microspheres from the liquid surface and dried, while drying is carried out in two stages, and in the first stage of drying, aluminosilicate microspheres are kept at a temperature of at least 2 ° C until they reach a residual relative humidity of not more than 30%, and in the second stage drying, the aluminosilicate microspheres are heated to a temperature of 100-300 ° C in a drum-type furnace by direct contact of the drained aluminosilicate microspheres with the drum walls of the named furnace heated from an external source until they reach a relative humidity of not more than 3%.
Известна также печь для сушки алюмосиликатных микросфер, которая используется при реализации описанного выше способа, включающая сушильную камеру, имеющую вход и выход, выполненную в форме полости цилиндрического барабана, установленного с возможностью вращения вокруг собственной оси, причем вход сушильной камеры снабжен средством подачи в нее осушаемого материала, а выход снабжен средством удаления из нее осушенного материала, при этом ось названного цилиндрического барабана расположена под углом к горизонтали таким образом, что вход сушильной камеры располагается выше ее выхода, цилиндрический барабан установлен на двух соосно расположенных валах, выполненных с возможностью вращения вокруг собственной оси, с каждым из которых он неподвижно соединен, при этом первый вал расположен со стороны входа сушильной камеры, а второй вал расположен со стороны выхода сушильной камеры и выполнен полым, причем снаружи цилиндрического барабана установлен внешний источник тепла таким образом, чтобы нагревались стенки барабана, средство подачи осушаемого материала в сушильную камеру выполнено в форме вибролотка, а средство удаления осушенного материала из сушильной камеры выполнено в форме шнека, установленного в полости названного второго вала.Also known is a furnace for drying aluminosilicate microspheres, which is used in the implementation of the method described above, comprising a drying chamber having an inlet and an outlet made in the form of a cavity of a cylindrical drum mounted for rotation around its own axis, the inlet of the drying chamber being provided with means for supplying a drying material, and the outlet is equipped with a means of removing dried material from it, while the axis of the said cylindrical drum is located at an angle to the horizontal so that d of the drying chamber is located above its exit, the cylindrical drum is mounted on two coaxially arranged shafts, capable of rotation around its own axis, with each of which it is fixedly connected, while the first shaft is located on the input side of the drying chamber, and the second shaft is located on the side the outlet of the drying chamber and is made hollow, and an external heat source is installed outside the cylindrical drum so that the walls of the drum are heated, the means for supplying the material to be dried into the drying the chamber is made in the form of a vibratory tray, and the means for removing the dried material from the drying chamber is made in the form of a screw installed in the cavity of the second shaft.
Недостатком этого способа и соответствующего ему устройства является относительно низкая оперативность относительно способа и относительно низкая производительность относительно устройства, поскольку, во-первых, длительный срок естественного испарения влаги с невозможностью осуществления непрерывного технологического процесса, а во-вторых, при указанных температурах в сушильной печи фактически невозможно получить влажность микросферы меньше 3%. В то же время, основным требованием потребителей микросферы является ее влажность не более 0,5%.The disadvantage of this method and its corresponding device is the relatively low efficiency with respect to the method and relatively low productivity with respect to the device, because, firstly, the long term natural evaporation of moisture with the inability to carry out a continuous process, and secondly, at the indicated temperatures in the drying oven it is impossible to obtain a microsphere moisture of less than 3%. At the same time, the main requirement of microsphere consumers is its moisture content of not more than 0.5%.
Кроме того, известен способ сбора микросфер из золы-уноса [RU 2407875 С2, Е02В 15/04, 27.12.2010], включающий операции гидросепарации водной суспензии и извлечение микросфер и их обезвоживание, при этом сбор микросфер производят с помощью плавающих бонов и тяговой лебедки, для сбора микросфер с поверхности золоотвала используют центробежную мотопомпу, на дамбе под фильтрующим контейнером устанавливают водоотводящий желоб, суспензия с которого поступает в дополнительный фильтрующий контейнер, производят окончательный водоотжим и дополнительное бонирование зоны сброса водной суспензии.In addition, there is a method of collecting microspheres from fly ash [RU 2407875 C2,
Соответствующее этому способу устройство включает скрепленные между собой полипропиленовые боны длиной около 30 м и шириной около 0,5 м, снабженные в нижней части приспособлением для удержания утяжелителя, тяговую лебедку и центробежную мотопомпу, при этом на дамбе под фильтрующим контейнером установлен водоотводящий желоб, с возможностью поступления суспензии в дополнительный фильтрующий контейнер.The device corresponding to this method includes polypropylene booms fastened between each other with a length of about 30 m and a width of about 0.5 m, equipped with a device for holding the weighting device in the lower part, a traction winch and a centrifugal motor pump, while a drainage chute is installed on the dam under the filter container, with the possibility receipt of the suspension in an additional filter container.
Недостатком этого технического решения также является относительно низкая оперативность относительно способа и относительно низкая производительность относительно устройства.The disadvantage of this technical solution is the relatively low efficiency with respect to the method and relatively low productivity with respect to the device.
Помимо указанных выше технических решений, известно устройство для выделения полых микросфер из золошлаковой пульпы [RU 2047379 C1, В03В 5/62, 10.11.1995], содержащее конический корпус с патрубками для подвода и отвода золошлаковой пульпы и приспособление для сбора микросфер с поверхности воды, причем приспособление для сбора микросфер представляет собой шарнирно закрепленное на корпусе коромысло, одно плечо которого снабжено подвешенной к нему приемной емкостью с дроссельным отверстием и кинематически соединено с клапаном, установленным в воронке трубопровода, соединяющего внутреннюю полость корпуса с приемной емкостью, а другое плечо снабжено противовесом и кинематически соединено с клапаном, установленном в патрубке, для отвода золошлаковой пульпы.In addition to the above technical solutions, it is known a device for separating hollow microspheres from ash and slag pulp [RU 2047379 C1,
Недостатком этой конструкции является сложность регулировки клапанов и их выход из строя в результате остаточной микросферы, удаление которой из клапана в процессе работы проблематично, а также способ и место установки самого устройства, которое должно устанавливаться непосредственно в зольной канавке котла ТЭС. Это может создать препятствие в виде нарушения технологического режима работы ТЭС. К недостаткам также относится отсутствие приспособления или способа для принудительного отделения микросферы от частичек прилипшей золы, что значительно уменьшает объем извлеченной микросферы, которая уносится вместе с золой. Кроме того, данное устройство эффективно может работать только при высокой концентрации микросферы в пульпе.The disadvantage of this design is the difficulty of adjusting the valves and their failure as a result of the residual microsphere, which is difficult to remove from the valve during operation, as well as the method and place of installation of the device itself, which should be installed directly in the ash groove of the TPP boiler. This can create an obstacle in the form of a violation of the technological regime of TPP operation. The disadvantages also include the lack of a device or method for the forced separation of the microspheres from particles of adhering ash, which significantly reduces the volume of the extracted microspheres, which are carried along with the ash. In addition, this device can only work effectively with a high concentration of microspheres in the pulp.
Известен способ получения микросфер из водной суспензии летучей золы тепловых электростанций [RU 2013410 C1, С04В 18/10, В03В 5/64, 30.05.1994], включающий гидросепарацию водной суспензии при скорости нисходящего потока 5-7 м/ч, съем всплывших микросфер и их обезвоживание, причем содержание твердой фазы в суспензии 8-25 мас. %.A known method of producing microspheres from an aqueous suspension of fly ash of thermal power plants [RU 2013410 C1,
Этот способ отражает результаты исследований, согласно которым установлено, что при скорости нисходящего потока суспензии 5-7 м/ч гидросепарация в нем происходит наиболее эффективно - наблюдается максимальный выход микросфер без применения флокулянта, а микросферы, скорость всплытия которых больше скорости нисходящего потока, концентрируются в верхнем слое суспензии и их извлечение составляет более 80%.This method reflects the results of studies according to which it was found that at a downward flow velocity of the suspension of 5-7 m / h, the hydroseparation in it occurs most effectively - there is a maximum yield of microspheres without the use of a flocculant, and microspheres whose ascent rate is greater than the speed of the downward flow are concentrated in the upper layer of the suspension and their recovery is more than 80%.
К примесям, загрязняющим микросферы, относятся частицы несгоревшего угля, частицы золы и микросферы плотностью более 1000 кг/м3, от их содержания зависит качество материалов, в которых используются микросферы. Из практики известно, что допустимое содержание примесей, загрязняющих микросферы, не должно превышать 2%. Наилучшие результаты при гидросепарации в нисходящем потоке суспензии достигаются при содержании твердого 8-25%, так как происходит максимальное выделение примесей.Impurities polluting microspheres include particles of unburned coal, ash particles and microspheres with a density of more than 1000 kg / m 3 , the quality of materials in which microspheres are used depends on their content. It is known from practice that the permissible content of impurities polluting microspheres should not exceed 2%. The best results in hydroseparation in a downward flow of a suspension are achieved with a solids content of 8-25%, since the maximum release of impurities.
Экспериментальным путем установлены и зависимости показателей извлечения микросфер, удельной производительности по жидкому аппарата для гидросепарации и относительной производительности его по выделению микросфер от скорости нисходящего потока суспензии. Оптимальные значения этих показателей получены при скорости нисходящего потока суспензии 5-7 м/ч - извлечение микросфер составляет более 80%, относительная производительность аппарата для гидросепарации по выделению микросфер близка к единице, удельная производительность его по жидкому составляет qж=5-7 м3/ч м2.Experimentally established and the dependence of the indicators of extraction of the microspheres, the specific productivity of the liquid apparatus for hydroseparation and its relative productivity in the allocation of microspheres from the speed of the downward flow of the suspension. The optimal values of these indicators were obtained at a downward flow velocity of the suspension of 5-7 m / h - the extraction of microspheres is more than 80%, the relative productivity of the apparatus for hydroseparation for the allocation of microspheres is close to unity, its specific liquid productivity is q w = 5-7 m 3 / h m 2 .
Недостатком данного способа является ограниченность его применения содержанием твердой фазы в суспензии в пределах 8-25 мас. % (максимальная производительность при содержании золы 25 мас. %), в то время, как фактическое содержание золы (твердая фаза) в золосбросах различных ТЭС может находиться в гораздо меньших пределах. Кроме того, угольный недожог, разбитые микросферы и другие примеси не удаляются из продукта данным способом, а емкости для гидросепарации рекомендовано устанавливать на технологической площадке на территории ТЭС, что является недопустимым. К недостатку данного способа относится также отсутствие описания надежного процесса обезвоживания и сушки микросферы для получения требуемой влажности.The disadvantage of this method is the limited use of the solid phase in suspension in the range of 8-25 wt. % (maximum productivity with an ash content of 25 wt.%), while the actual ash content (solid phase) in ash dumps of various TPPs can be much less. In addition, coal underburning, broken microspheres and other impurities are not removed from the product by this method, and it is recommended to install hydroseparation tanks at the technological site on the territory of the thermal power plant, which is unacceptable. The disadvantage of this method also relates to the lack of a description of the reliable process of dehydration and drying of the microspheres to obtain the desired moisture content.
Близким аналогом предложенного технического решения является устройство [RU 2013410 C1, С04В 18/10, В03В 5/64, 30.05.1994], которое содержит первую пирамидальную емкость, предназначенную для подачи в нее водной суспензии летучей золы, а также вторую и третью емкости, в которые последовательно подается водная суспензия из первой емкости, причем в каждой из емкостей отработанная суспензия в количестве примерно 33% от исходной суспензии на линию самотеком разгружается через выполненные в них разгрузочные отверстия и подается в золоотвальный водоем, а вредные примеси независимо от их крупности полностью выносятся нисходящим потоком суспензии в отходы, а микросферы, скорость всплытия которых больше скорости нисходящего потока, всплывают и переносятся горизонтальным потоком жидкости в последнюю пирамидальную емкость, где их снимают с помощью скребка и направляют на обезвоживание в вакуум-фильтр, где обезвоживают до содержания влаги не более 40% с последующей подачей в сушилку 3, где сушку осуществляют при температуре до 300°С с последующим затариванием готового продукта.A close analogue of the proposed technical solution is the device [RU 2013410 C1,
Недостатком этого устройства является относительно низкая эффективность извлечения микросферы из водно-зольного потока, подаваемого из водных отстойников ТЭС.The disadvantage of this device is the relatively low efficiency of extracting the microspheres from the water-ash stream supplied from the water settlers of TPPs.
Это вызвано тем, что при достаточной глубине отстойника происходит естественная флотация микросферы, т.к. ее объемный вес значительно меньше, чем у воды. Однако таким образом удается собрать лишь незначительную часть образовавшихся при сгорании угля микросфер и только в теплое время года - от 5 до 6 месяцев. Кроме того, в естественном состоянии всплывают не все микросферы, а от 0,5% до 1% от количества сжигаемого угля, такие микросферы существенно загрязнены и имеют примеси аналогичных легких части, а также несгоревших частиц угля.This is due to the fact that, with sufficient depth of the sump, the natural flotation of the microsphere occurs, because its bulk weight is significantly less than that of water. However, in this way it is possible to collect only an insignificant part of the microspheres formed during the combustion of coal and only in the warm season - from 5 to 6 months. In addition, in the natural state, not all microspheres emerge, but from 0.5% to 1% of the amount of coal burned, such microspheres are substantially contaminated and have impurities of similar light parts, as well as unburned coal particles.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является установка для получения микросфер из суспензий летучей золы тепловых электростанций гидросепарацией [KZ 28201 А4, В03В 5/64, С04В 18/10, 17.03.2014], содержащая резервуары для суспензии, устройства съема микросфер, их обезвоживания и сушки, а также резервуар-накопитель исходной суспензии, соединенный с закрытым резервуаром, имеющим в его нижней части патрубки подачи воздуха и пара и который связан с резервуаром-отстойником для съема микросфер.The closest in technical essence to the proposed one is a plant for producing microspheres from suspensions of fly ash of thermal power plants by hydroseparation [KZ 28201 A4,
В установке реализован способ получения микросфер из водной суспензии летучей золы тепловых электростанций гидросепарацией при скорости нисходящего потока 5-7 м/час, включающий съем микросфер, обезвоживание и сушку. Для этого из резервуара-накопителя исходную суспензию подают на обработку в закрытых резервуарах под давлением 1-2,5 атм с подачей смеси сжатого воздуха и пара при их соотношении 1:1 в направлении, противоположном нисходящему потоку, после чего в резервуаре-отстойнике осуществляют съем микросфер. Отношение суммарной секундной подачи смеси сжатого воздуха и пара к объему закрытого резервуара составляет 1:(240-480). Подачу исходной суспензии в резервуар-накопитель осуществляют непосредственно из труб золопровода тепловых электростанций. Закрытый резервуар и резервуар отстойник установлены каскадно для перетекания суспензии самотеком. Установка содержит несколько параллельных технологических линий, содержащих закрытые резервуары и резервуары отстойники, соединенные с резервуаром накопителем исходной суспензии. Для регулирования объема и скорости истекающего потока из резервуаров на выходе они имеют затворы.The installation implements a method of producing microspheres from an aqueous suspension of fly ash of thermal power plants by hydroseparation at a downward flow rate of 5-7 m / h, including the removal of microspheres, dehydration and drying. For this, the initial suspension is fed from the storage tank to the treatment in closed tanks under a pressure of 1-2.5 atm with a mixture of compressed air and steam at a ratio of 1: 1 in the direction opposite to the downward flow, after which they are removed in the settling tank microspheres. The ratio of the total second supply of a mixture of compressed air and steam to the volume of the closed tank is 1: (240-480). The feed of the initial suspension to the storage tank is carried out directly from the pipes of the ash pipeline of thermal power plants. A closed reservoir and a settling tank are cascaded for gravity flow of the suspension. The installation contains several parallel production lines containing closed reservoirs and reservoirs sedimentation tanks connected to the reservoir by the accumulator of the initial suspension. To control the volume and speed of the outflowing stream from the tanks at the outlet, they have gates.
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая эффективность извлечения микросферы из водно-зольного потока, подаваемого из водных отстойников ТЭС.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively low efficiency of extracting the microspheres from the water-ash stream supplied from the water settlers of thermal power plants.
Задачей, решаемой в предложенном изобретении, является повышение эффективность извлечения микросферы за счет повышения производительности устройства путем увеличения выхода извлеченного продукта при одновременном повышении его чистоты.The problem to be solved in the proposed invention is to increase the efficiency of extraction of the microsphere by increasing the productivity of the device by increasing the yield of the extracted product while increasing its purity.
Требуемый технический результат заключается в повышении эффективности извлечения микросферы за счет повышения производительности устройства при одновременном повышении чистоты извлеченного продукта.The required technical result is to increase the efficiency of extraction of the microspheres by increasing the productivity of the device while increasing the purity of the extracted product.
Кроме того, целью предлагаемого изобретения является создание стационарной установки, которая располагается не на технологической территории ТЭС, а в районе золосброса и работает, в том числе, и в зимнее время года, забирая водно-зольный раствор золосброса ТЭС, перерабатывая его и возвращая на золоприемник.In addition, the aim of the invention is to create a stationary installation, which is located not on the technological territory of the thermal power plant, but in the ash dump area and works, including in the winter season, taking the ash-water solution of the ash dump of the thermal power plant, processing it and returning it to the ash collector .
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее общий приемный резервуар, входной патрубок которого соединен с трубопроводом подачи водно-зольной смеси из золопровода, первую емкость для извлечения микросфер, трубопровод подачи водно-зольного раствора, в которую соединен с выходным патрубком общего приемного резервуара, вторую емкость для извлечения микросфер, соединенную трубопроводом подачи водно-зольного раствора из первой емкости, третью емкость для извлечения микросфер, соединенную трубопроводом подачи водно-зольного раствора из второй емкости, последовательно соединенные сушилку микросфер и печь окончательной сушки микросфер, а также общий отстойник водно-зольной смеси, первый выходной патрубок которого соединен трубопроводом возврата водно-зольной смеси с золопроводом, а входной патрубок соединен с трубопроводом подачи водно-зольного раствора из третьей емкости, согласно изобретению, введен отстойник микросфер, первый входной патрубок которого соединен трубопроводом подачи микросфер из общего отстойника водно-зольной смеси со вторым выходным патрубком общего отстойника водно-зольной смеси, а выходной патрубок соединен с входом сушилки микросфер, а второй, третий и четвертый входные патрубки соединены с трубопроводами подачи микросфер, соответственно, из первой, второй и третьей емкости для извлечений микросфер, которые оснащены песковыми насосами для подачи микросфер в трубопроводы подачи микросфер из первой, второй и третьей емкости для извлечений микросфер, соответственно, установленными в нижней части шламовыми насосами для подачи водно-зольного раствора в соответствующие трубопроводы подачи водно-зольного раствора из первой, второй и третьей емкости, соответственно, а также размещенными в верхней части каждой из них наклонными сетками, к нижней части которых примыкают входные патрубки соответствующих песковых насосов, выходные патрубки которых соединены с соответствующими трубопроводами подачи микросфер из первой, второй и третьей емкости для извлечений микросфер, соответственно, при этом наклонные сетки первой, второй и третьей емкостей для извлечений микросфер установлены под углом 25-35° к горизонтали с размерами ячеек 450-430 мкм у наклонной сетки первой емкости для извлечений микросфер, 200-220 мкм у наклонной сетки второй емкости для извлечений микросфер и 45-55 мкм у наклонной сетки третьей емкости для извлечений микросфер.The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that in the device containing a common receiving tank, the inlet of which is connected to the supply pipe of the water-ash mixture from the ash pipe, the first container for extracting microspheres, the pipe for supplying the water-ash solution into which with an outlet pipe of a common receiving tank, a second capacity for extracting microspheres, connected by a pipeline for supplying an aqueous ash solution from the first capacity, a third capacity for extracting micros ep connected by a water-ash solution supply pipe from a second tank, a microsphere dryer and a microspheres final drying oven connected in series, as well as a common sump of a water-ash mixture, a first outlet pipe of which is connected to a water-ash mixture return pipe, and an inlet pipe is connected with a pipeline for supplying an aqueous ash solution from a third tank, according to the invention, a microsphere settler is introduced, the first inlet of which is connected to a microsphere supply pipe from a common of the first sump of the water-ash mixture with the second outlet pipe of the general sump of the water-ash mixture, and the outlet pipe is connected to the inlet of the microsphere dryer, and the second, third and fourth inlet pipes are connected to the supply pipes of the microspheres, respectively, from the first, second and third tanks for extracts of microspheres that are equipped with sand pumps for feeding microspheres into pipelines for supplying microspheres from the first, second and third containers for extracting microspheres, respectively, installed in the lower part of the slurry pump si for supplying an aqueous ash solution to the corresponding pipelines for supplying an aqueous ash solution from the first, second and third tanks, respectively, as well as inclined grids located in the upper part of each of them, the inlet pipes of the corresponding sand pumps, the outlet pipes adjoin the lower part which are connected to the respective pipelines for supplying microspheres from the first, second and third capacities for extracting microspheres, respectively, while inclined grids of the first, second and third capacities for from treatment of microspheres installed at an angle of 25-35 ° to the horizontal with mesh sizes of 450-430 microns in the inclined mesh of the first capacity for extracting microspheres, 200-220 microns in the inclined mesh of the second capacity for extracting microspheres and 45-55 microns in the inclined mesh of the third capacity for microsphere extracts.
Общий приемный резервуар необходим для сглаживания пульсаций потока, поступающего от ТЭЦ. Кроме того, он выполняет функции объединения водно-зольных потоков в случае, когда зола удаляется с ТЭС по нескольким трубопроводам и для сглаживания пульсации потоков в этом случае. Как правило, зола удаляется с ТЭС по двум или трем трубам.A common receiving tank is needed to smooth out the pulsations of the flow coming from the CHP. In addition, it performs the functions of combining water-ash flows in the case when the ash is removed from the thermal power plant through several pipelines and to smooth out the flow pulsation in this case. As a rule, ash is removed from the thermal power plant through two or three pipes.
Практика использования подобных устройств показала, что на большинстве возможных для золоудаления скоростях водно-зольного потока, наибольшее количество микросферы удается собрать именно на первых трех резервуарах (первая, вторая и третья емкости для извлечения микросфер). Если использовать четвертую емкость, то в ней собирается менее 5% микросфер, на пятом менее 1,5% и т.д. Поэтому строительство и эксплуатация более трех емкостей экономически не выгодна. Однако при использовании только двух емкостей невыделенными оказывается до 17% микросфер, поэтому три емкости являются оптимальным значением для функций, выполняемых заявленным устройством.The practice of using such devices has shown that at most ash-water flow rates possible for ash removal, the largest number of microspheres can be collected precisely in the first three reservoirs (the first, second and third capacities for extracting microspheres). If you use the fourth capacity, then it collects less than 5% of the microspheres, on the fifth less than 1.5%, etc. Therefore, the construction and operation of more than three tanks is not economically viable. However, when using only two capacities, up to 17% of the microspheres turn out to be unallocated, so three capacities are the optimal value for the functions performed by the claimed device.
В каждой из емкостей для извлечения микросфер помещена сетка для выделения микросфер определенного размера. Весь спектр размеров алюмосиликатных микросфер можно разделить на три условные группы: 5 -50 мкм, 50-250 мкм, 250-500 мкм. Исходя из этого, размеры ячеек составляют 450-430 мкм у наклонной сетки первой емкости для извлечений микросфер, 200-220 мкм у наклонной сетки второй емкости для извлечений микросфер и 45-55 мкм у наклонной сетки третьей емкости для извлечений микросфер. Угол наклона сетки к горизонту в емкостях определялся на полупромышленной модели экспериментально исходя из следующих соображений: большой угол приводит к увеличению вертикального размера емкости, малый угол приводит к уменьшению объема надсеточного пространства и, как следствие, к неоправданным потерям микросферы. И то, и другое отрицательно сказывается на экономических показателях устройства. Поэтому определен оптимальный угол в 25-35° к горизонтали.In each of the containers for extracting microspheres, a grid is placed to highlight microspheres of a certain size. The whole range of sizes of aluminosilicate microspheres can be divided into three conditional groups: 5 -50 microns, 50-250 microns, 250-500 microns. Based on this, the cell sizes are 450-430 microns for the inclined mesh of the first capacity for extracting microspheres, 200-220 microns for the inclined mesh of the second capacity for extracting microspheres and 45-55 microns for the inclined mesh of the third capacity for extracting microspheres. The angle of inclination of the grid to the horizon in the tanks was determined experimentally on the basis of the following considerations: a large angle leads to an increase in the vertical size of the tank, a small angle leads to a decrease in the volume of the over-space and, as a result, to unjustified losses of the microsphere. Both that, and another negatively affects the economic performance of the device. Therefore, the optimal angle of 25-35 ° to the horizontal is determined.
На чертеже представлена общая схема устройства для получения микросфер из золошлаковых отходов тепловых электростанций.The drawing shows a General diagram of a device for producing microspheres from ash and slag waste of thermal power plants.
Устройство для получения микросфер из золошлаковых отходов тепловых электростанций содержит первую емкость 1 для извлечения микросфер, соединенную с трубопроводом 2 подачи водно-зольного раствора в первую емкость, вторую емкость 3 для извлечения микросфер, соединенную трубопроводом 4 подачи водно-зольного раствора из первой емкости, третью емкость 5 для извлечения микросфер, соединенную трубопроводом подачи водно-зольного раствора из второй емкости 3.A device for producing microspheres from ash and slag waste of thermal power plants contains a
Устройство для получения микросфер из золошлаковых отходов тепловых электростанций содержит также последовательно соединенные сушилку 6 микросфер и печь 7 окончательной сушки микросфер.A device for producing microspheres from ash and slag waste of thermal power plants also contains a series-connected dryer 6 microspheres and a
Кроме того, устройство для получения микросфер из золошлаковых отходов тепловых электростанций содержит общий приемный резервуар 8, входной патрубок которого соединен с трубопроводом 9 подачи водно-зольной смеси из золопровода 10, а выходной патрубок соединен с трубопроводом 2 подачи водно-зольного раствора в первую емкость, общий отстойник 11 водно-зольной смеси, первый выходной патрубок которого соединен трубопроводом 12 возврата водно-зольной смеси с золопроводом 10, а входной патрубок соединен с трубопроводом 13 подачи водно-зольного раствора из третьей емкости, отстойник 14 микросфер, первый входной патрубок которого соединен трубопроводом 15 подачи микросфер из общего отстойника со вторым выходным патрубком общего отстойника 11 водно-зольной смеси, а выходной патрубок соединен с входом сушилки 6 микросфер, а второй, третий и четвертый входные патрубки соединены, соответственно, с трубопроводом 16 подачи микросфер из первой емкости для извлечений микросфер, с трубопроводом 17 подачи микросфер из второй емкости для извлечений микросфер и с трубопроводом 18 подачи микросфер из третьей емкости для извлечений микросфер.In addition, the device for producing microspheres from the ash and slag waste of thermal power plants contains a
В устройстве для получения микросфер из золошлаковых отходов тепловых электростанций первая 1 емкость для извлечения микросфер оснащена песковым насосом 19 для подачи микросфер в трубопровод 16 подачи микросфер из первой емкости для извлечений микросфер, вторая 3 емкость для извлечения микросфер оснащена песковым насосом 20 для подачи микросфер в трубопровод 17 подачи микросфер из второй емкости для извлечений микросфер, а третья 5 емкость для извлечения микросфер оснащена песковым насосом 21 для подачи микросфер в трубопровод 18 подачи микросфер из третьей емкости для извлечений микросфер.In the device for producing microspheres from the ash and slag waste of thermal power plants, the first 1 microsphere extraction tank is equipped with a
Кроме того, в устройстве для получения микросфер из золошлаковых отходов тепловых электростанций первая емкость 1 для извлечения микросфер оснащена установленным в нижней части шламовым насосом 22 для подачи водно-зольного раствора в трубопровод 4 подачи водно-зольного раствора из первой емкости, вторая емкость 3 для извлечения микросфер оснащена установленным в нижней части шламовым насосом 23 для подачи водно-зольного раствора в трубопровод подачи водно-зольного раствора из второй емкости, а третья емкость 5 для извлечения микросфер оснащена установленным в нижней части шламовым насосом 24 для подачи водно-зольного раствора в трубопровод 13 подачи водно-зольного раствора из третьей емкости.In addition, in the device for producing microspheres from the ash and slag waste of thermal power plants, the
Дополнительно к указанному в устройстве для получения микросфер из золошлаковых отходов тепловых электростанций в верхней части первой емкости 1 для извлечения микросфер размещена наклонная сетка 25, к нижней части которой примыкает входной патрубок соответствующего пескового насоса 19, выходной патрубок которого соединен с трубопроводом подачи микросфер из первой емкости для извлечений микросфер, в верхней части второй емкости 3 для извлечения микросфер размещена наклонная сетка 26, к нижней части которой примыкает входной патрубок соответствующего пескового насоса 20, выходной патрубок которого соединен с трубопроводом подачи микросфер из второй емкости для извлечений микросфер, а в верхней части третьей емкости 5 для извлечения микросфер размещена наклонная сетка 27, к нижней части которой примыкает входной патрубок соответствующего пескового насоса 21, выходной патрубок которого соединен с трубопроводом подачи микросфер из третьей емкости для извлечений микросфер, причем наклонные сетки первой 1, второй 3 и третьей 5 емкостей для извлечений микросфер установлены под углом 25-35° к горизонтали с размерами ячеек 450-430 мкм у наклонной сетки первой емкости 1 для извлечений микросфер, 200-220 мкм у наклонной сетки второй емкости 3 для извлечений микросфер и 45-55 мкм у наклонной сетки третьей емкости 5 для извлечений микросфер.In addition to the microspheres specified in the device for producing microspheres from ash and slag waste of thermal power plants, an inclined grid 25 is placed in the upper part of the first container 1 for extracting the microspheres, the lower part of which adjoins the inlet pipe of the corresponding sand pump 19, the outlet pipe of which is connected to the microsphere supply pipe from the first tank for extracting microspheres, in the upper part of the second container 3 for extracting microspheres there is an inclined grid 26, to the lower part of which there is an inlet pipe with the corresponding sand pump 20, the outlet pipe of which is connected to the supply pipe of the microspheres from the second container for extracting microspheres, and in the upper part of the third container 5 for extracting the microspheres there is an inclined mesh 27, to the lower part of which is adjacent the inlet pipe of the corresponding sand pump 21, the output pipe of which connected to the pipeline supply microspheres from the third capacity for extracting microspheres, and the inclined mesh of the first 1, second 3 and third 5 containers for extracting microspheres an angle of 25-35 ° to the horizontal with mesh sizes of 450-430 μm for the inclined mesh of the first capacity 1 for extracting microspheres, 200-220 μm for the inclined mesh of the second capacity 3 for extracting microspheres and 45-55 μm for the inclined mesh of the third capacity 5 for extracting microspheres.
Работает устройство для получения микросфер из золошлаковых отходов тепловых электростанций следующим образом.A device for producing microspheres from ash and slag waste of thermal power plants works as follows.
В водно-зольный раствор в виде потока из золопровода 10 ТЭС по трубопроводу 9 подается в общий приемный резервуар 8, откуда насосом по трубопроводу 2 подается в первую емкость 1 для извлечения микросфер.In a water-ash solution in the form of a stream from the ash pipe 10 of a thermal power plant, it is fed through a pipeline 9 to a
Сетка 25 фильтрует водно-зольный раствор, выделяя микросферы относительно большого размера, и происходит предварительное обезвоживание микросфер, которые откачивается песковым насосом 19, а частично профильтрованный водно-зольный раствор откачивается шламовым насосом 22 во вторую емкость 3 для извлечения микросфер. В ней происходят процессы, описанные для первой емкости 1, но во второй емкости 3 выделяются и откачиваются микросферы среднего размера, а в третьей емкости 5 - малого размера, поскольку ячейки наклонных сеток последовательно уменьшаются.The
Освобожденный от микросфер водно-зольный раствор подается в общий отстойник 8, откуда невыделенные прежде микросферы также подаются в отстойник микросфер, а профильтрованный водно-зольный раствор подается по трубопроводу 12, возвращается в золопровод 10. Таким образом, замыкается цикл подачи водно-зольного раствора от ТЭС в золоприемник, а в отстойнике 14 остаются извлеченные микросферы, которые подаются в сушилку 6, выполненную, например, в виде аэрофонтанной сушилки микросферы, а затем в печь 7 окончательной сушки и далее для затаривания.The water-ash solution freed from the microspheres is fed into the
Предлагаемая установка может присоединяться к трубам золосброса ТЭС в любом месте, работает непрерывно в течение года, из водно-зольного потока извлекается практически вся микросфера и за счет этого количество собираемой микросферы увеличивается минимум в 2,5 раза по сравнению с существующими техническими решениями, а после обезвоживания в аэрофонтанной сушилке и сушки в печах влажность микросферы может быть снижена до 0,5% и, при необходимости, ниже.The proposed installation can be connected to the ash discharge pipes of TPPs at any place, it works continuously throughout the year, almost the entire microsphere is extracted from the water-ash stream, and due to this, the number of collected microspheres increases at least 2.5 times in comparison with existing technical solutions, and after dehydration in an airborne dryer and drying in furnaces, the microsphere moisture can be reduced to 0.5% and, if necessary, lower.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014153845/03A RU2583794C1 (en) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | Device for producing microspheres from ash-slag wastes of thermal power plants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014153845/03A RU2583794C1 (en) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | Device for producing microspheres from ash-slag wastes of thermal power plants |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2583794C1 true RU2583794C1 (en) | 2016-05-10 |
Family
ID=55960182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014153845/03A RU2583794C1 (en) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | Device for producing microspheres from ash-slag wastes of thermal power plants |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2583794C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220203404A1 (en) * | 2019-04-24 | 2022-06-30 | Finn Recycling Oy | Power plant boiler sand, use of power plant boiler sand, method for producing power plant boiler sand and apparatus for producing power plant boiler sand |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4121945A (en) * | 1976-04-16 | 1978-10-24 | Amax Resource Recovery Systems, Inc. | Fly ash benificiation process |
| RU2013410C1 (en) * | 1991-08-09 | 1994-05-30 | Всесоюзный государственный научно-исследовательский и проектный институт асбестовой промышленности | Method of manufacturing microspheres of aqueous suspension of volatile ash of heat power stations |
| RU2017696C1 (en) * | 1991-11-28 | 1994-08-15 | Уральский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов | Method of microsphere preparing from aqueous light ash suspension |
| RU2212276C2 (en) * | 2001-05-03 | 2003-09-20 | Аншиц Александр Георгиевич | Method of separation of cenospheres of fly ashes of thermal power stations |
| RU2257267C2 (en) * | 2003-06-20 | 2005-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "НОРМИН" | Method of production of micro-spheres |
| RU2393020C1 (en) * | 2009-04-08 | 2010-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинский государственный университет (ЧитГУ) | Flow line for separation of rich components out of ash-slag wastes |
| RU109993U1 (en) * | 2011-07-19 | 2011-11-10 | Евгений Николаевич Науменко | LINE FOR PROCESSING ASH AND SLAG WASTE OF HEAT POWER PLANTS |
-
2014
- 2014-12-30 RU RU2014153845/03A patent/RU2583794C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4121945A (en) * | 1976-04-16 | 1978-10-24 | Amax Resource Recovery Systems, Inc. | Fly ash benificiation process |
| RU2013410C1 (en) * | 1991-08-09 | 1994-05-30 | Всесоюзный государственный научно-исследовательский и проектный институт асбестовой промышленности | Method of manufacturing microspheres of aqueous suspension of volatile ash of heat power stations |
| RU2017696C1 (en) * | 1991-11-28 | 1994-08-15 | Уральский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов | Method of microsphere preparing from aqueous light ash suspension |
| RU2212276C2 (en) * | 2001-05-03 | 2003-09-20 | Аншиц Александр Георгиевич | Method of separation of cenospheres of fly ashes of thermal power stations |
| RU2257267C2 (en) * | 2003-06-20 | 2005-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "НОРМИН" | Method of production of micro-spheres |
| RU2393020C1 (en) * | 2009-04-08 | 2010-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинский государственный университет (ЧитГУ) | Flow line for separation of rich components out of ash-slag wastes |
| RU109993U1 (en) * | 2011-07-19 | 2011-11-10 | Евгений Николаевич Науменко | LINE FOR PROCESSING ASH AND SLAG WASTE OF HEAT POWER PLANTS |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220203404A1 (en) * | 2019-04-24 | 2022-06-30 | Finn Recycling Oy | Power plant boiler sand, use of power plant boiler sand, method for producing power plant boiler sand and apparatus for producing power plant boiler sand |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2007107587A (en) | INSTALLATION AND METHOD FOR ISSUING HYDROCARBONS FROM A SOLID SOURCE | |
| CA2759610A1 (en) | Methods and apparatus for bitumen extraction | |
| CN103801138B (en) | A kind of method and apparatus of calcium silicate slag quick separating | |
| CN104310826B (en) | A kind of solid-liquid separating method of α gypsum high temperature slurries | |
| CN101798768A (en) | Waste paper regeneration environmental protection device and method | |
| RU2583794C1 (en) | Device for producing microspheres from ash-slag wastes of thermal power plants | |
| RU2026831C1 (en) | Petroleum sludge reprocessing and recycling line | |
| CN102502636B (en) | Device and process for separating silicon carbide waste mortar | |
| RU2013410C1 (en) | Method of manufacturing microspheres of aqueous suspension of volatile ash of heat power stations | |
| RU2408652C1 (en) | Procedure and installation for processing tar sand | |
| CN209009685U (en) | A kind of petroleum coke closed conveying dewatering cycle processing unit of delayed coking | |
| CN202355931U (en) | Liquid-solid separating and re-selecting device | |
| CN211587110U (en) | Fine sand extractor capable of improving fine sand dehydration efficiency | |
| CN109132598A (en) | A kind of petroleum coke closed conveying dewatering cycle processing method of delayed coking | |
| CN205341026U (en) | Carbide slag slurry particulate ferrosilicon and incomplete soot particle recovery unit | |
| CN204877331U (en) | Processing apparatus of environmental protection integrated form well drilling discarded object | |
| CN100431662C (en) | Coal Washing Water Separator | |
| EA039383B1 (en) | SYSTEM AND METHOD FOR SEPARATING PIECES HAVING SECOND DENSITY FROM GRANULATED MATERIAL | |
| RU80838U1 (en) | INDUSTRIAL SITE FOR THE PROCESSING OF OIL-CONTAINING WASTE | |
| RO123197B1 (en) | Plant and process for processing oil residues | |
| UA23513U (en) | Method of obtaining microsphere, in particular such, which is formed in composition of fly ashes during combustion of coal | |
| RU140160U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING STRAIN WASTE WATER | |
| RU71657U1 (en) | HARDWARE AND TECHNOLOGY COMPLEX FOR REFINING AND DISCONTINUING OIL SLUDGES | |
| KR20160064536A (en) | Fly ash recycling system using rainwater | |
| CN221780754U (en) | A hydraulic slag removal system for coal-fired power plants |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201231 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20220203 |