随着工业生产的快速发展,粉煤灰分级技术的得到了很好的发展空间,并取得了一系列较为满意的发展成果,但是该技术仍然存在的一些问题,具体如下:
1、高分级细度与大处理量之间的矛盾
按照国家标准GB1596-91 中对用于水泥和混凝土中粉煤灰的细度要求,I级灰细度要求为45μm 方孔筛筛余≤12%,相对于水泥80μm方孔筛筛余≤3%的细度要求有很大的提高,直接将水泥广泛应用的第三代涡流分级设备分选高细度要求的粉煤灰,根据涡流分级原理必须大量提高转子转速,这样在保证同样的分级效率的情况下,必须降低处理量(喂料量)。然而,随着燃煤发电机的装机容量越来越大,相应单台锅炉产生的粉煤灰量也越来越大,国内目前单台锅炉每小时灰量有的达到 60t-70t,因而要求单台分选设备的处理量也要达到相应的水平。因此,粉煤灰的高细度分级要求与大处理量之间的矛盾将日愈突出。
2.、大处理量下低分级效率和分级精度
大处理量意味着高料气比,通过对分级机的气-固两相湍流模拟试验发现气-固比浓度高,在分级过程中颗粒间的互相干扰性强,粗粉夹带细粉的几率增加,大量细粉将混入粗粉中,分级效率下降,同时由于粉体分散性不好必然影响颗粒的分级过程,分级过程波动较大,导致分级精度下降。因此,如何在大处理量(即高分级浓度)下,保证较高的分级效率,把合格的细粉尽量提取出来,使粉煤灰中的细粉资源充分得到利用,同时保证较高的分级精度,较小粒度分布波动,是粉煤灰分级的重要课题之一。
3、分级机部件磨损严重
分级机在运行中要承受浓度高达1000g/m3以上、速度高达20m/s以上的气灰两相流的冲刷, 加上粉煤灰的磨蚀性一般很强,分选机的磨损不可避免。涡壳式分级机在转弯部位由于受到含料气体的冲刷而极易被磨穿,转子式分级机(如O-Sepa),叶片与气灰两相流的相对速度大,加之动静部件间的密封问题,磨损问题更为突出。对分选机的磨损目前虽然采取了不少防范措施,如喷涂耐磨涂层、采用耐磨钢板,但 仍不理想。
4、分级机阻力大导致分级能耗高
虽然涡壳式分级机自身无须动力设备,但由于其处理量和分级精度不高,磨损严重,采用涡流分级机分选则可提高分级细度和精度,并且处理量也较大,但是涡流分级机需电机带动转子旋转形成涡流,因此能耗较高,特别是分选高细度的Ⅰ级粉煤灰时,需提高转子转速,这样转子的阻力大大增加,与分选 80μm 细度要求的水泥相比,同型号的分级机所需的电机功率明显增大,而且由于分级机阻力大,压降高,分级系统所需风机功率和压力都较高。因此,分选高细度粉煤灰下的高能耗问题也是粉煤灰分级的技术瓶颈。
因此,提高我国粉煤灰粒度分级作业的技术装备水平,有必要在先研究粉煤灰特性基础上,从气-固两相流理论出发,在分级理论和实践上进行创新,开发适合我国国情的高细度、高产率、高精度和高处理量粉煤灰分级设备及其工艺系统。