飞灰水洗离心机进料管断裂分析及解决

飞灰水洗离心机进料管断裂分析及解决

魏加学

（济宁海中环保科技有限责任公司，济宁 272000）

摘要：针对芜湖海创飞灰水洗卧螺离心机进料管断裂原因进行分析及总结，通过改变进料管结构并配合工艺路线实现延长进料管使用寿命的目的，明确该项工作实施的实际效果及其重大意义。

关键词：离心机；进料管；飞灰

0 引言

水泥窑协同处置飞灰因其技术的安全可靠性在解决飞灰处置上比其他处理工艺有着明显的优势，已经形成完整的工艺路线，并且已经得实现工业化生产。芜湖海创环保科技有限责任公司、北京金隅琉水环保科技有限公司、江山虎鼎环保科技有限公司等多家环保企业均建设了不同规模的水泥窑协同处置飞灰的生产线。

水泥窑协同处置飞灰技术能够实现规模化工业生产的基础工艺段就是飞灰水洗脱氯，使用专用的运输车辆运送到厂内后，采用密闭方式送入专用的飞灰料仓中，通过计量进入水洗预搅拌罐中与计量好的水混合洗涤，经过三级逆流漂洗工艺，固液分离后泥状物经过低温烘干形成成品灰进入料仓，作为水泥原料经密封传送装置送入水泥窑高温段熔融处置，固液分离后废水进入水处理单元。

飞灰水洗工艺流程见图1。

图1　飞灰水洗工艺流程

其中卧螺离心机是固液分离阶段的重要设备，在实际的运行中卧螺离心机的进料管部件经常出现断裂，故障出现周期为1-2个月，造成巨大安全隐患。芜湖公司拥有14台LW580型卧螺离心机，如此高的故障率已经严重影响产能、增加了运行成本。

1 原因

1.1卧螺离心机结构性因素

利用离心力分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开，或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开；它也可用于排除湿固体中的液体。

运行转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转，物料由进料管连续引入输料螺旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力场作用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥端，经排渣口排出机外。较轻的液相物则形成内层液环，由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓，经排液口排出机外。

进料管是一个长的悬臂部件，在设备运行中处于静止状态。与进料管配合的螺旋为高速旋转部件，实际运行转速为1800rpm,并且进料管与螺旋的配合间隙只有10mm。一旦间隙被填充或者进料管出现抖动，都会造成进料管与螺旋的剧烈摩擦造成进料管断裂。

图2 离心机进料管装配图

1.2 物料因素

在实际生产中发现其含有水分的灰泥特别粘，很容易附着在罐体或者管道内壁上，而且灰泥干燥后附着力更强，坚固程度可比水泥。实际生产中对堵塞的管道需要使用冲击钻进行清理。

由于飞灰的这个特性，使得飞灰更容易附着在进料管和离心机螺旋之间得缝隙，进而造成飞灰硬块与进料管进行高速摩擦，从而造成进料管切断。

2 改进措施

2.1改进的指导思想

通过分析可以找出进料管断裂的原因，如果要解决这个问着实不易，1）离心机螺旋中间通道一次性成型，无法进行二次加工，无法增加进料管和螺旋间的间隙。2）如果通过减小进料管的直径来增加进料管与螺旋的间隙是可以实现进料管的使用寿命，这个方法在实际生产中实验过但使用效果并不理想。3）关键的问题是解决飞灰灰泥在进料管和螺旋间的沉积和板结。

彻底解决灰泥沉积的问题就是增加一路冲洗水，不间断冲洗飞灰灰泥容易沉积的地方。需要从设备本身结构、并配合合理的工艺路线才能实现。

2.2 改进措施

1）重新设计进料管结构，做成双重进料管，里面一层走物料，第二层走冲洗水。

2）进料管第二层在末端加工有腰型出水口，出水口的位置正对飞灰沉积的挡板位置。

3）在生产中持续注入清洗水，不间断冲洗螺旋的进料腔，避免飞灰物料沉积在螺旋的挡板上，避免造成进料管与螺旋间的间隙减小。

4）飞灰水洗工艺是一个零排放的工艺设计，此方法中使用的冲洗水量比较大，如何避免增加的冲洗水量不打破原有的水平衡，变的尤为重要。经过离心机分离后的上清夜具有含固率低的特点，非常适合用于此处的冲洗。采用内循环的方式对螺旋进行冲洗，这样就避免给系统中增加外来补水量。

5）综上分析后进料管的结构已经确定，根据冲洗要去实现冲洗功配置一台流量4m³/h,扬程45米的泵对其进行供水，同时在管道上增加控制阀门、监控流量计、压力表，实现对冲洗过程的可控性，以最低的能耗确保最稳定的运行。

通过先对一台设备进行改进测试，进料管断裂故障周期有由原来的2个月延长到5个多月，使用寿命延长1.5倍。

3 结束语

    随着飞灰资源化利用的推进，水泥窑协同处置飞灰技术成为热点，由于此技术处于起步发展状态，所用的机械设备并没有完全适应飞灰物料。通过在实际生产中不断解决设备出现的故障，提高设备运行的稳定性。不断改进的机械设备将更适合飞灰物料，并助力水泥窑协同处置飞灰技术的发展。