利用电厂飞灰生产漂珠的设备制造技术

利用电厂飞灰生产漂珠的设备，是为了解决现有技术存在的燃煤产生大量的煤灰，不能有效利用，既浪费资源，又污染环境以及目前采用的比重法直接从煤灰中分离漂珠，生产效率及产量低，产品质量难以控制等问题而设计的。采用自行设计的利用飞灰生产漂珠的设备，以燃气作为送粉剂（飞灰）的方法，将飞灰直接送入燃烧室。在燃烧室中飞灰在燃气和纯氧产生的高温高速气流中直接融化飞灰成为液滴，从而生产出漂珠产品。使飞灰重燃将粉煤灰转化成高附加值的产品漂珠，其生产设备和工艺非常简单，生产效率高，具有很强的实用性。由于漂珠的用途很广，可作为塑料和橡胶的填料、优质保温材料、建筑材料和先进复合材料等。因此本实用新型专利技术具有很好的市场应用前景和产业化前景。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种生产漂珠的设备，尤其涉及一种利用电厂飞灰生产漂珠的设备。本技术制备的漂珠主要作为塑料和橡胶的填料、优质保温材料、建筑材料和先进复 合材料等，属于材料制造设备
技术背景 目前国内外基本都采用比重法直接从煤灰中分离漂珠，但由于粉煤灰中的漂珠含 量一般只有1_2%左右，因此生产效率很低，而且产品质量(包括粒度、成分、漂珠的内部结 构等)难以控制，产量也不高。如文献1 "BT Horsfield，Treatment of metal oxides，美 国专利法1871792"介绍的一种利用高速气流纯化熔化的金属氧化物的方法(如氧化硅材 料等)，其粒度大小和均匀性难以控制。文献2 "Ho-Sung Kim， A nozzle for production of cenospherefrom molten ash，澳洲专利"介绍的一种特殊设计的喷嘴从重熔的电厂灰 生产漂珠，其中的生产装置难以工程化，一是高温材料问题难以解决，二是产率过低。文 献3 "Charles D. Hendricks, Jackson C. Koo， San Ramon ;AllanRosencwaig， Method for introduction of gases into microspheres,美国专利4297798"介绍的一禾中向微球中弓l 入气体的方法和装置，对漂珠的生产具有一定的借鉴意义，但方法难以应用于漂珠的生产。 我国是以煤炭为主要一次能源的国家，煤炭产量列世界首位，大部分电力依靠燃 煤产生，每年由于燃煤产生大量的煤灰，如不进行有效利用，既浪费资源，又污染环境。我国 近几年每年的煤炭产量为22-24亿吨，按平均10-15%灰含量计，每年至少产生2-3亿多吨 煤灰，其中大部分为飞灰，因此每年有大量的煤灰需要处理。我国目前煤灰的利用水平很 低，仅用于制水泥、路基材料等，利用率还达不到总量的10%。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术存在的由于我国每年燃煤产生大量的煤灰，如不进 行有效利用，既浪费资源，又污染环境。但目前煤灰的利用水平很低，仅用于制水泥、路基材 料等，利用率还达不到总量的10%。目前采用的比重法直接从煤灰中分离漂珠，存在生产效 率及产量很低，产品质量难以控制等问题。本技术为了解决上述技术问题所采用的技 术方案是提供一种利用电厂飞灰生产漂珠的设备，它主要包括燃料气罐、飞灰仓、喷嘴、小 型空分机、燃烧室、气固分离器和尾气排放口 ；所述燃料气罐、飞灰仓和小型空分机经喷嘴 与燃烧室连通，燃烧室出口经气固分离器与尾气排放口连通，在气固分离器下方设有漂珠 产品仓；所述喷嘴由同心的耐热内管和外管构成，所述燃料气罐的燃气入口和飞灰仓与喷 嘴的耐热内管连通；所述小型空分机的纯氧进口与喷嘴的外管连通；所述喷嘴的耐热内管 和外管的自由端口伸进燃烧室内为喷嘴的出口 。 本技术的有益效果采用自行设计的利用飞灰生产漂珠的设备，使飞灰重燃 将粉煤灰转化成高附加值的产品漂珠，生产设备的制作工艺简单，成本低，生产效率高，具 有很强的实用性。由于生产出的漂珠用途很广，可作为塑料和橡胶的填料、优质保温材料、建筑材料和先进复合材料等。因此本技术具有很好的市场应用前景和产业化前景。本 技术具有以下特点 (1)装置的制作工艺简单，生产效率高，低成本。本技术在工艺和设备的设计 上采用了独特的思路。在自行设计的利用飞灰生产漂珠的设备采用燃气做为送粉剂，将飞 灰直接送入燃烧室。在燃烧室中飞灰在燃气和纯氧产生的高温高速气流中直接融化飞灰成 为液滴，从而生产出漂珠产品。(2)利用飞灰中的未燃碳和过量的氧燃烧产生的气体生成漂珠的中孔，既降低飞 灰的碳含量，又提高漂珠的生产率。纯化过程与生产过程一起完成。(3)生产的漂珠没有大粒度颗粒，经过分级后，直接产出高品质的漂珠产品。(4)利用飞灰重燃过程生产漂珠，是直接利用燃烧过程的热，热效率高，飞灰转化 成漂珠的转化率可达到60%以上。 (5)投资小，见效快，投资回收期短。以年产6万吨漂珠的中小厂为例，产业化投资 预算为设备约8000万元，年纯经济效益为8200万元，当年可收回投资，还可安置就业人员 12-15人。附图说明 图1本技术的结构示意图具体实施方式 参看图l，利用电厂飞灰生产漂珠的设备，主要包括燃料气罐1、飞灰仓3、喷嘴4、 小型空分机5、燃烧室8、气固分离器10和尾气排放口 13 ;所述燃料气罐1、飞灰仓3和小型 空分机5经喷嘴4与燃烧室8连通，燃烧室出口 9经气固分离器10与尾气排放口 13连通， 在气固分离器10下方设有漂珠产品仓11 ;所述喷嘴4由同心的耐热内管4-2和外管4-1构 成，所述耐热内管4-2为燃料气和飞灰的进料管，由燃料气罐1的燃气入口 2和飞灰仓3与 喷嘴4的耐热内管4-2连通；所述外管为纯氧的进气管，由小型空分机5的纯氧进口 6与喷 嘴4的外管4-1连通；所述喷嘴4的耐热内管4-2和外管4-1的自由端口伸进燃烧室8内 为喷嘴出口7。在所述喷嘴4位于燃烧室8的入口端处装有旋流器。在所述气固分离器IO 与尾气排放口 13之间装有引风机12。 实施例 利用电厂飞灰生产漂珠的设备由燃料气罐、飞灰仓、喷嘴、小型空分机、燃烧室、气 固分离器和尾气排放口等主要部分组成。将电厂燃烧产生的粒度为200ii以下的飞灰装在 飞灰仓3中，燃料气罐1中的燃料气如甲烷或乙炔等由燃料气入口 2进入喷嘴4，并携带飞 灰由喷嘴的出口 7进入燃烧室8。喷嘴4由同心管组成，耐热内管4-2为燃料气和飞灰的进 料管。外管4-l为纯氧的进气口。小型空分机5产生的纯氧由纯氧的入口 6进入喷嘴，也 由喷嘴的出口 7进入燃烧室。燃料气与纯氧在燃烧室8中混合并燃烧，燃烧室中的燃烧区 温度为1500-220(TC，产生的高温将飞灰颗粒熔化成分散的液滴，同时其中的可燃组分与氧 燃烧，从而在熔化的飞灰颗粒中产生气泡。熔化的飞灰颗粒在燃烧室8的后半部分冷却凝 固，从而形成中空的漂珠。漂珠随气流经燃烧室出口 9进入气固分离器10进行分离，其中 漂珠进入漂珠产品仓ll，气体则由引风机12送入尾气排放口 13。 利用电厂飞灰生产漂珠的设备主要包括燃料气罐1、飞灰仓3、喷嘴4、小型空分机 5、燃烧室8、气固分离器IO和尾气排放口 13 ;其核心部件为喷嘴部件4，喷嘴4由同心耐热 钢管构成，耐热内管4-2为燃料气和飞灰的进料管。外管4-l为纯氧的进口。纯氧经喷嘴 4外管4-1的出口 7进入燃烧室8，燃料气与飞灰的混合物则由喷嘴4的耐热内管4-2的出 口 7进入燃烧室8。喷嘴在燃烧室8的入口端加有旋流器，以保证氧气进入燃烧室后产生足 够强的涡流，从而与燃烧气和飞灰的混合物进行充分混合。 利用电厂飞灰生产漂珠的方法及其设备的投资和经济效益预算表<table>table see original document page 5</column></row><table> 以年产6万吨漂珠的中小厂为例，产业化投资预算为设备约8000万元，年纯经济效益为8200万元，当年可收回投资，安置就业人员12-15人。权利要求利用电厂飞灰生产漂珠的设本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用电厂飞灰生产漂珠的设备，主要包括燃料气罐（１）、飞灰仓（３）、喷嘴（４）、小型空分机（５）、燃烧室（８）、气固分离器（１０）和尾气排放口（１３），所述燃料气罐（１）、飞灰仓（３）和小型空分机（５）经喷嘴（４）与燃烧室（８）连通，燃烧室出口（９）经气固分离器（１０）与尾气排放口（１３）连通，在气固分离器（１０）下方设有漂珠产品仓（１１）；其特征在于：所述喷嘴（４）由同心的耐热内管（４－２）和外管（４－１）构成，所述燃料气罐（１）的燃气入口（２）和飞灰仓（３）与喷嘴（４）的耐热内管（４－２）连通；所述小型空分机（５）的纯氧进口（６）与喷嘴（４）的外管（４－１）连通；所述喷嘴（４）的耐热内管（４－２）和外管（４－１）的自由端口伸进燃烧室（８）内为喷嘴的出口（７）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余江龙，李先春，
申请(专利权)人：沈阳航空工业学院，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]