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地板式步进料仓:水泥窑替代燃料安全存储与输送系统

一、建设背景(Background)

传统的替代燃料SRF转运生产线中,主要由人工装载上料,由于人工操作或者设备不完善,粉尘往往难以控制扩散,导致整个生产车间或工厂环境充满可燃粉尘。而自动化设备能够更精确地控制粉尘的扩散,使用封闭式输送系统、卸料设备等,避免粉尘外溢。此外,系统在进行作业时,可以通过负压控制技术,将粉尘直接抽取或收集,减少粉尘的扩散,从而降低工人的接触风险,降低现场的安全风险。

二、红杉解决方案(Our solution)

2.1 适用领域

生物质(biomass)

木屑/一破后木块(Wood chips/wood pieces after primary crushing)

秸秆(Straw)

稻壳(Husk Rice)

Alternative Fuels / SRF(Solid recovered fuels)

2.2 设计原则

The bins can receive the material at one defined ratio (X t/h) and supply this same material at another ratio  (Y t/h), even at the same time.

The first material in is the first material out. FIFO.

2.3 主要组成

1  Floor module(活动地板)

a.Drive unit(驱动模块)

b.Slope shield(斜坡护罩)

2  Spike Rolls拨料辊

a.Bearings(轴承)

3  Leveling screw  (匀料螺旋)

a.Supports & bearings(支撑和轴承)

4  Gearmotors (减速机)

5  Rotating sensors (传感器)

6  Filling sensors (料位传感器-毫米波)

7  Supports & wind braces(支腿)

8  Walls (仓板)

9  Maintenance door (检修门)

10  Leakage trays (漏料托盘)

11  HPU  (液压驱动模块)

12 Fire protection system

2.4 部分介绍

2.4.1 驱动模块(单元)

料仓底部驱动

2.4.2 Spike Roll

我们设计了多种形式的拨料辊,用以应对不同的输送物料。

2.4.3 Bearings

我们使用SKF/NSK/Timken 的轴承,来保证项目的整体运转寿命。

2.4.3 HPU

料仓液压站

HPU for Maanshan ,in cooperation with CRCC

This hydraulic power unit (HPU) is designed to transforms electrical energy to hydraulic energy using mineral oil (Viscosity: 46mm2/s at 40ºC). The HPU’s axial piston pump with a “load sensing” setting with its electromotor are placed on a removable top-side lid together with the manifold.The manifold is comprised of the on-off valve and the proportional DC valve for regulating the oil volume (System speed).

We provide customized hydraulic station design(Waterproof, dust explosion-proof, gas explosion-proof)…

2.4.4 在建项目

bin under construstion

2.4.5  Leakage trays(optional)

The leakage trays are designed to collect the most of the leaches that pass through the flooring keeping the supports and the surrounding area clean of contamination.托盘旨在收集通过地板的大部分泄露,以保持支撑物和周围区域免受污染。

The leakage trays consist in a steel structure cover by polyethylene and welded to other polyethylene plates in a certain way to allow the liquids flow to the sewer. 托盘由聚乙烯覆盖的钢结构组成,并以一定方式焊接到其他聚乙烯板上,以使渗漏的流体(粉体及液体)流向下水道。

三、除尘与料仓的结合实践 Our practice

In the Maanshan project, we innovatively adopted a system design that combines silos and dust removal to ensure that the dust emission concentration can be below 10mg/Nm3.

In addition, through a compact structural design, the integration of unloading-silos-discharging-dust removal equipment is achieved in a very small footprint.

The process flow chart is as follows:

在最新的建设项目中,我们创新性的采用了料仓和除尘结合的系统设计方案,确保粉尘排放浓度能够到10mg/Nm3以下。

另外,通过紧凑的结构设计,在很小的占地面积下,实现了卸料-料仓–出料-除尘这些装备的集成。

三、总结

Choosing the right material handling system boosts plant efficiency. Our bins provide a cost effective, low maintenance solution for your conveying and storage needs.

选择正确的物料处理系统可提高工厂效率。我们的料仓可为您的输送和存储需求提供经济高效、维护成本低的解决方案。

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Technical FAQ / 技术问答

Q1. 为什么RDF、木屑这类蓬松替代燃料在传统锥底仓里会架桥,而步进料仓不会?
破碎后的RDF、木片、轮胎块呈纤维状、弹性大、堆积密度低:RDF fluff仅0.15-0.35 t/m³,轮胎块约0.50-0.55 t/m³(Saxlund在Castle Cement项目实测)。这类物料在锥底仓里极易搭桥、穿洞、堵料。步进料仓把锥斗换成水平的“活动地板”——由多组液压驱动的钢条板交替往复推送,整列物料以整体流形式被推到端部的刮板机。因为取料发生在整个地板面积上而不是一个小卸料口,所以无论纤维含量多高都能卸空。Westeria的MovingFloor按堆积密度分轻型(≤0.3 t/m³)、中型(≤0.6 t/m³)、重型(≤1.2 t/m³)三档,覆盖从蓬松fluff到粗轮胎块的全部替代燃料;满仓时还可加装均料辊,保证卸料速率恒定。

Q2. 水泥窑AFR步进料仓的容积和填充率一般按多少设计?
工程上按窑线5-7天用量设计缓冲容积。以5000 t/d熟料线为例,熟料热耗约3.6 GJ/t,标煤耗约110 kg/t;按60%替代率、RDF低位热值17 MJ/kg、堆积密度0.25 t/m³计,RDF需求量约18-22 t/h,5天缓冲需1300-1600 t RDF。考虑有效填充率85-90%(留10-15%给卸料斜坡、汽车卸料坑和料堆安息角),地板容积约5500-7000 m³。仓体多做成可倒车驶入的钢筋混凝土或钢结构大厅,地板宽4-8 m、长20-40 m;参考Tong TP11配料仓,2.4 m宽×11 m长地板容积32 m³,模块化拼接即可放大到数千m³。推料地板只占卸料端6-12 m长度,其余为静态存料区,投资远低于全钢结构仓。

Q3. RDF和木片在步进料仓里的粉尘防爆和自燃风险怎么控制?
RDF细粉和木屑粉尘属St1爆炸性粉尘,按ATEX 2014/34/EU与1999/92/EC设计。核心原则是全程控制可燃气体/粉尘浓度在爆炸下限(LEL)25%以下:仓内保持30-60 Pa微负压,90%过滤后空气循环回送;卸料口和称重给料机接口设吸尘罩捕集逃逸粉尘。自燃防控靠三点:一是库存周转,含水率>20%、LHV>16 MJ/kg的RDF必须7-10天内倒仓一次;二是沿地板每5 m布置测温电缆,55℃报警、65℃自动强制卸料;三是水分>25%的湿RDF与干fluff分仓存放。卸料输送管上设防爆泄爆片或隔爆阀,液压动力站布置在非防爆区。

Q4. 步进料仓下游如何与窑尾称重给料机对接,实现精准喂料?
步进料仓卸到封闭刮板机,再送到PFISTER式转子称重给料机前的缓冲小仓。FLSmidth TRW-S/D气力输送机可处理木片、稻壳、RDF等,标准喂料量6 t/h,单台TRW-S/D最大可达30 t/h,一个仓下最多可并4台;DRW 4.10转子秤调速比达1:100,最低60 kg/h、最高6 t/h,Schwenk Mergelstetten厂运行10个月验证了这一范围。步进料仓按缓冲小仓料位信号间歇运行,始终维持稳定料柱,称重给料机计量精度±1-2%。这种“活动地板储料+转子秤计量”两级布置,把RDF混乱的体积流与分解炉要求的精确质量流解耦,支撑替代率60%以上而不引起窑况波动。

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Jacob CEO
An expert in pyroprocess and solidwaste recovery . Responsible for the Marketing and Support of Sequoia Industrial with over 14 years in this field. I am determined that our sustainable products and services will be at the forefront of the solution for the generations to come.
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