气力输灰系统 - 盐城市天澄环保设备有限公司

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气力输灰系统

采用了先进成熟的管道二相流技术，实现粉料颗粒的高效、可靠、低能耗、长距离输送；是燃煤电厂锅炉飞灰处理的理想设备。

一、系统工艺流程http://www.jstchb.cn

本系统由仓泵、气源、管道和灰库等部分组成，采用集中程序控制方式，实现系统设备的协调有序运行。

系统采用F型上引式流态化仓泵】作为关键输送设备，仓泵直接连接在电除尘器,灰斗下，接受电除尘器收集的

飞灰，同时采用空气压缩机作为动力源，通过密闭的管道，在高浓度、低流速的状态下，把飞灰输送至贮灰库

二、浓相气力输灰系统典型设备配置http://www.jstchb.cn

1.流态化仓泵

F 型上引式流态化仓泵为一耐疲劳、耐磨损的低压容器，仓泵本体上封头内集成有气动进料阀，以控制飞灰进

入仓泵；下封头设一流化气室，内装流化盘，流化气室与进气管道相联，并通过气动进气阀控制压缩空气的流

入；出料管从流化盘中心附近向上引出泵体并与气动出料阀相联，出料阀控制灰气混合物排入管道；为满足自动控制的要求，仓泵体上还装有料位计和压力传感器。

2.气源系统http://www.jstchb.cn

气源由空气压缩机、压缩空气净化过滤设备及贮气罐等组成。空压机一般采用流量10～20 m3/min、压力0.7MPa的螺杆式空压机，对于连续运行工况，螺杆式空压机比活塞往复式空压机具有更高的可靠性；贮气罐起

到稳定压力、缓冲用气、冷却除水等作用，为满足间歇用气的工况要求，一般选用较大容量的贮气罐；由于空

压机排出的压缩空气中含有大量的水份，包括液态水份和气态水份，这些水份对飞灰输送是不利的，可采用多级过滤除去液态水份，同时采用干燥机除去部分气态水份，降低压缩空气露点，以防止和飞灰混和时产生结露结块等现象。

3.输送管道http://www.jstchb.cn

由于系统输送流速较低，输灰管道可采用普通无缝钢管，壁厚一般6～8mm。根据出力要求及输送距离，采用管径一般有以下几种规格：DN65、DN80、DN100和DN125。远距离输送时，为降低末端输送流速，可采用输送管道变径方式，输送管道弯头也可采用耐磨管或无缝钢管背部加厚。

4.自动控制系统http://www.jstchb.cn

本系统整个工艺流程采用计算机集中程序控制，全自动运行。运行人员只需监视控制系统运行显示状态。同时由于设有完善的故障报警系统，故障处理和维护都十分方便。

三、系统控制过程特点如下http://www.jstchb.cn

程序控制器根据输入信号，通过程序运行输出来控制整个系统工艺流程。一台程序控制器可同时控制多台仓泵协调运行。系统还设有现场控制箱，可进行现场手动操作，以满足调试和现场故障处理要求。

程序控制器在控制工艺流程的同时，动态显示各运行参数状态，给出设备故障报警信号，并自动进行部分故障紧急处理。

系统运行参数在控制器上可动态自由设定和调整，因此具有极大的灵活性和适应性。

输送机理

四、输送过程

本系统采用仓泵间歇式输送方式，每输送一泵飞灰，即为一个工作循环。每个工作循环分四个阶段。http://www.jstchb.cn

1.进料阶段

进料阀呈开启状态，进气阀和出料阀关闭，仓泵内部与灰斗连通；仓泵内无压力(与除尘器内部等压)，飞灰源源从除尘器灰斗进入仓泵，当仓泵内飞灰灰位高至与料位计探头接触，则料位计产生一料满信号，并通过现场

控制单元进入程序控制器。在程序控制器控制下，系统自动关闭进料阀，进料状态结束。

2.加压流化阶段

进料阀关闭后，打开进气阀，压缩空气通过流化盘均匀进入仓泵，仓泵内飞灰充分流态化，同时压力升高，当

压力高至压力表上限压力时，则双压力开关输出上限压力信号至控制系统，系统自动打开出料阀，加压流态化阶段结束，进入输送阶段。

3.输送阶段http://www.jstchb.cn

出料阀打开，此时仓泵一边继续进气，一边气灰混和物通过出料阀进入输灰管道，并输送至灰库。当仓泵内飞灰输送完后，管路阻力下降，仓泵内压力降低；当仓泵内压力降低至双压力开关整定的下限压力时，输送阶段结束，进入吹扫阶段，但此时进气和出料阀仍保持开启状态。

4.吹扫阶段

进气和出料阀仍开启，压缩空气吹扫仓泵和输灰管道。定时一段时间后，吹扫结束，关闭进气阀、出料阀，然后打开进料阀，仓泵恢复到进料状态。至此，包括四个阶段的一个输送循环结束，重新开始下一个输送循环。

以上输送循环四个阶段仓泵内压力变化曲线如图所示。

五、输送流态http://www.jstchb.cn

1.仓泵内流态

a.加压流化阶段

进料阀和出料阀都关闭，压缩空气通过流化盘进入仓泵。仓泵下锥体内飞灰呈均匀流态化，灰气充分混和，同时仓泵内压力升高，此时如同一压力流化床。

b.输送阶段

出料阀呈开启状态，灰气混和物进入输灰管道，同时压缩空气通过流化盘进入仓泵。仓泵下锥体内出料管端附近局部继续呈急剧流态化，飞灰一边被流态化，灰气均匀混合，一边均匀进入输灰管道实现飞灰的远距离输送

此时仓泵内压力保持稳定。

c.吹扫阶段

此时仓泵内已无飞灰，管道内飞灰逐步减少，***后呈纯空气流动状态。系统阻力下降，仓泵内压力也下降至一稳定值。吹扫的目的是吹尽管路和泵体内残留的飞灰，以利于下一循环的输送。

d.管道流态http://www.jstchb.cn

从管道流态上看，本系统采用了正压浓相流态技术。管道前端呈旁路浓相流态，管道后端由于压力减小，气体

膨胀，速度提高而转变为连续浓相流态。

e.旁路浓相流态

旁路浓相流态输送浓度高〖灰气比可达30～60Kg/Kg〗，同时速度低〖根据输送物料，在5～10m/s之间〗。

如图所示，在水平管道内，由于流速较低，飞灰在重力作用下沉降管底，造成上部流道缩小，上部流道内气流速度增加，又带动飞灰重新飞扬，如此反复；同时下部沉降飞灰在压力作用下呈滑移状态，故是一种动压和静

压同时作用的流态。此流态具有输送效率高、耗气量少、流动速度低、对管道磨损小等优点。

f.连续浓相流态http://www.jstchb.cn

输送管道后端由于压力减小，气体膨胀，导致流动速度提高，流态也转变为连续浓相。连续浓相流态输送浓度高，同时速度也较大，为此可采用逐段扩径以减小磨损。

如图所示，由于管道内流动的压缩空气减压膨胀，输送速度提高，飞灰基本均匀悬浮在管道截面上，在气流的动压带动下稳定流动。

六、系统性能分析及特点

浓相正压气力输灰系统是结合流态化和管道二相流技术研制的，采用动压与静压联合输送方式的高浓度、高效率飞灰输送设备。系统整体性能指标大大超过常规的稀相输送系统，是目前世界上先进的气力输送技术。其系统性能和特点具体说有以下几个方面。

1.较高的灰气比http://www.jstchb.cn

灰气比可达30～60Kg/Kg，而常规稀相系统为5～15Kg/Kg。因此其空气耗量大为减小，在大多数情况下，浓相正压气力输灰系统的空气消耗量约为其它系统的1/3～1/2。由此带来一系列有利的因素：

a.供气不必使用大型空气压缩机，因而可采用性能可靠的小型螺杆式空压机。供气系统投资较低，为使系统更

加可靠稳定，在压缩空气站增加一套压缩空气干燥过滤系统在经济上也是允许的。

b.输灰系统输送入贮灰库的气量较小，因而贮灰库上的布袋过滤器排气负荷大大降低，从而有利于布袋过滤器

的长期可靠运行。通常由于贮灰库所需过滤的空气量大，而贮灰库顶部的空间较小，往往造成在高比负荷下运行的布袋过早损坏。而本系统较好地解决了这一难题。

c. 在通过提高浓度满足出力的前提下，所用管道口径大为减小，常用DN65、DN80、DN100、DN125等小口径管道；而稀相系统管道口径一般在 DN125～DN250之间。由于管道口径减小，因而管道自重和冲击力较小，可选用轻型支架或利用现有厂房建筑敷设安装，十分方便，且投资要比常规稀相系统低得多。

2.较低的输送流速http://www.jstchb.cn

在通过提高浓度满足出力的前提下，尽可能降低输送流速以减少磨损。本系统平均流速在8～12m/s，而起始段流速为5～8m/s，为常规稀相系统的一半左右，因此输灰管道磨损大为减少。管道磨损小，就可不用昂贵的耐磨管，而采用普通无缝钢管即可，只在弯头部位采用耐磨材料或增加壁厚。

3.较高的工作压力

系统工作压力较高，一般为2～4Kg/cm2，对设备密封性要求较严。但可充分利用常规空压机提供的压头。且由于其流量大为减小，故足以抵消压力增高所增加的费用。

4.较好工作适应范围

输送距离范围宽广，从短距离的50米至1500米长距离，本系统都有其良好的输送记录。对于更长距离的输送，http://www.jstchb.cn

可采用中间站接力的方式解决，如一级输送采用小型仓泵把飞灰集中至中间转运灰库，二级输送用大型仓泵远距离输送至终端主灰库。

5.与除尘器的协调性

仓泵与除尘器灰斗直接连通，正常工作情况下，灰斗内仅仅在相应仓泵处于输送状态时才有少量积灰，因而灰斗一般可不设加热和气化设备，并大大有利于除尘器的运行。

6.安装维修方便

由于仓泵体积小、重量轻，故安装方便，维修也容易。常用仓泵规格为0.25～2.5m3，重量在250～1500Kg之间，可直接吊挂在灰斗下。

7.配置灵活

本系统配置灵活方便，可根据出力需要灵活配置仓泵规格、输灰管道连接方式，以适应实际工况要求。http://www.jstchb.cn

8.可靠性和可维修性

本系统在设计过程中即考虑了系统设备的可靠性和可维修性要求。主要体现在以下几个方面：

9.系统具备的故障备用方式优越，可大大提高系统级可靠性和可维修性。如电除尘器一旦某一电场下仓泵故障即可停止此电场仓泵的输送，而不影响其它电场仓泵工作，这对维修是有利的。Ⅱ.对于本系统内的主要动作部件，如电磁阀、气缸，由于控制用气经过彻底的净化处理，因而具有很高的可靠性。

Ⅲ.对于本系统内工作工况恶劣的关键部件，如进料阀和出料阀等，针对高冲蚀性灰气混合二相流工况进行设计和制造，以满足其工况适应性和长期使用可靠性能要求，并考虑可维修性要求。http://www.jstchb.cn

Ⅳ.系统的大量配套件，如阀门、气缸、仪器仪表等，都尽量采用标准元件，互换性强，维修费用低且更换方便自动运行水平

七.本系统自动化程度高，操作简单。系统动态显示、故障报警和处理功能齐全。在必要的时间，既可与除尘器控制中心联系构成一集控中心，同时又可在本系统局部范围内〖如对某一仓泵〗实现手动操作，因此操作管理都非常灵活方便。

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