1、 电厂气力输灰系统(正压密相气力输送系统 )是我公司根据 SDGJ1190火力发电厂除灰设计技术规定 、JB/T847096正压密相气力输送系统 的要求，结合我公司多年来的气力输送系统设计、制造的实践经验研制开发的。主要用于火力发电厂或热电厂及水泥行业，该系统的功能是将锅炉省煤器、电除尘器灰斗内的粉煤灰收集下来，粉煤灰在仓泵内流态化并均匀进入输灰管路，粉煤灰的流灰态化和存气性较好，在输灰过程中呈整体灰柱的形式。用正压密相气力输灰的方式输送至灰库贮存。该系统还可以满足用户将锅炉电除尘器不同的电场收集下来的粉煤灰，按粗细灰分开输送及存放的要求。该系统适用于炉底渣、石灰石粉、水泥生料、矿粉、粮食等粉
2、粒状物料的输送。正压密相气力输送系统从结构流程上主要分气源及净化系统、输送仓泵系统、输送管道系统、灰库接收系统、控制系统五大部分。控制系统的控制方式分为集中控制和现场控制，集中控制分为全自动和手动两种控制方式。正压密相气力输灰系统与同类产品及机械输送相比较，具有以下优点： 1、固气比（混合比）高，当输送管路长度在 200 米以内时，固气比可达 40：1 以上。输送距离在 450m 以内时，固气比可达 25：1。 2、运行时工作压力低（一般在 0.10.2MPa） ，流速低。在提高输送效率的同时，有效地减少了管道的磨损，降低了压缩空气耗量。 3、系统自动化程度高，操作简单灵活，利用 PLC 程序
3、控制对整个输送过程实行全自动控制。 4、关键部件，如进料阀、泵体、控制元件等寿命长，均按通用规范设计，互换性、通用性强。PLC 控制模块、料位计、压力变送器、电磁阀等主要元件都采用进口件或进口组件。 5、输送管路布置灵活，能方便地实行集中、分散、大高度、长距离输送。 6、由于在密封管道中输送物料，可以严格保证物料品质，使其不受潮、对外无粉尘污染、不受各种气候条件影响，有利于生产和环境的保护。 7、输送设备内采用金属孔板夹持耐高温化学纤维结构的流化板，具有空隙率高，流化阻力小、效率高，且寿命长的独特优点。 8、输送管路系统中的弯头、三通等易磨损管件采用高耐磨产品，提高了抗磨损能力。 9、输送过程
4、高固气比、低流速输送，输送管道采用小管径，具有安装方便等优点。浓相气力输灰系统2008 年 01 月 31 日 星期四 10:52概述浓相气力输灰系统【DENSE PHASE PNUMATIC CONVEYING SYSTEM】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系统。一、系统工艺流程本系统由仓泵、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 【FLUIDIZED ASH TRANSMITTER】作为关键输送设备，仓泵直接连接在电除尘器【ESP】灰斗下，
5、接受电除尘器收集的飞灰，同时采用空气压缩机【AIR COMPRESSOR】作为动力源，通过密闭的管道【PIPELINE】 ，在高浓度、低流速的状态下，把飞灰【FLYASH】输送至贮灰库【SILO】 。二、浓相气力输灰系统典型设备配置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
6、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 1020 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，同时采用干燥机冷冻干燥机或吸附式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.输送管道由于系统输送流速较低，输灰管道可采用普通无缝钢
7、管，壁厚一般 68mm 。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
8、。#61548; 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。#61548; 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。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。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
9、。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
10、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
11、少，最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 3060Kg/Kg，同时速度低根据输送物料，在 510m/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
12、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.
13、较高的灰气比灰气比可达 3060Kg/Kg ，而常规稀相系统为 515Kg/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 1/31/2 。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
14、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 DN125DN250 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 812m/s，而起始 段流速为 58m/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
15、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 24Kg/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，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
16、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0.252.5m3，重量在 2501500Kg 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。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。#61548; .对于本系统内的主要动作部件，如电磁阀、气缸，由
17、于控制用气经过彻底的净化处理，因而具有很高的可靠性。#61548; .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。#61548; .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。七. 自动运行水平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。在水泥生产过程中，喂煤系统的可靠
18、、连续、准确、稳定是稳定窑的热工制度、降低煤耗、提高产品质量和保证设备安全运转的关键因素。煤粉输送管道系统装备的选型和参数配置是否合理，关系到喂煤系统能否正常运转，故应慎重对待。由于气力输送管道占地面积小、系统密闭、输送量距离长和无回程等特点，所以煤粉输送常采用压送式正压气力输送。粉状物料气力输送可分高压、低压和负压输送三种。高压输送设备有仓式泵、螺旋泵等，所需的压力一般在 2-5 个大气压范围内。低压输送如气力提升泵，所需空气压力在 0.5 个大气以下。负压输送属于低压输送的一种，输送能力较低，距离较近，水泥厂用得较少。在实际生产中煤粉输送常采用螺旋泵高压输送的方式。当煤 粉 采 用气力管道
19、输送时，在输送管道中消耗大部分动力。这对气力输送设备的煤粉输送量、动力消耗和输送可靠性影响很大。罗茨风机工艺参数的选型直接保障煤粉输送的畅通 ; 输送管道管径、气流速度和管线布置的设计直接影响输送能耗的损失。八、 煤粉输送系统的设计要点1.1 罗英风机的选型罗茨 风 机 的选型主要取决于已知的空气需要量和系统管道操作压力，以及空气损失和所需的储备系数及安全系数。罗茨风机的压力主要用于克服输送管道中的摩擦阻力、局部阻力和加速物料所需动压。主要与输送距离和物料性质有关。系统管道的压力损失由气流速度和管径决定。1.2 输送风速的选择煤粉 输 送 气流速度一般由经验来确定。当设计输送流速为 25-30
20、 m /s 时，才能保障煤粉与输送空气风量在输送管中处于全紊流状态，否则输送管内会出现噎堵现象，输送受阻。1.3 输送煤粉料气比的选择粉料 输 送 量和空气消耗量的比又可用料气比来表示，料气比值主要取决于输送物料的特性、操作参数和气固喷射器的几何参数。它是个经验数据，对于螺旋输送泵输送煤粉，料气比的设计值一般取 550m ) 气力输送，可考虑采用变径管道系统，这样既可减少动力消耗和管道磨损，又防止堵塞。一般可将管道分为两段或三段，分别采用不同管径，管径自进料端至出料端逐渐增大。1.6 气力输送系统总压损气力输送 系统总压损是由输送管道总压力损失、管道出口阻力、喷煤管阻力和气力输送设备阻力组成。
21、输送管道总压力损失又由水平管摩擦阻力、垂直管摩擦阻力和垂直管提升阻力组成。工程上为了便于计算，常将弯管的局部压力损失折算成水平管道的沿程压力损失。一般对于均匀粒状物料，当弯管 R/D=6 时，其当量长度取 8 -10 m; 弯管 RID- 10 时，其当量长度取 10-16 m ; 弯管 RID-20 时，其当量长度取 12-20 m 以山东华聚能源公司济东分公司气力输灰系统改造为例，提出了气力输灰系统的改进和优化，并以改造输灰系统的用气量和维护费用的大大降低的成功经验为小型电厂降低厂用电提供可借鉴的模式。关键词：气力输灰；空压机，仓式泵；系统优化1 工程背景山东华聚能源公司济东分公司(原兖矿
22、集团济东新村电厂)是矿区热电联产及低热值燃料资源综合利用的电厂。设计规模为三炉两机，装机容量为 26MW，三台蒸发量为 35t/h 的循环流化床锅炉，两台抽汽式汽轮发电机组。锅炉除尘采用上海冶金工业部安全环保研究院静电除尘器，除尘效率 99.5。除灰采用南京压缩机股份有限公司气力干式除灰系统，每台电除尘一、二电场各装一台 NCD1.0 仓泵；三电场由于灰量较少，装设一台NCD0.5 仓泵。输灰气源由三台 LGD-10.57 型螺杆空压机提供。产灰量是，冬季供暖时，三炉两机满负荷运行，大约 23t班(8h)，非采暖期，两炉两机运行，大约 15t班(8h)；系统工艺流程为：灰斗插板阀电动锁气器气动
23、进料阀仓泵气动出料阀输灰管灰库。原设计三台锅炉满负荷运行时，三台空压机两运行一备用，系统平均料气比为：5060Kg( 料) Kg(气)。但是，由于输灰系统安装设计等诸多原因，一直没达到设计要求，压缩机产气量一直不能满足输灰用气量，因此经常发生堵管，输灰中断，造成电除尘积灰，甚至多次发生因积灰过多而造成阴极振打轴折断，电场短路而停运电除尘。原仓泵透气板所用的透气块材质为陶瓷，强度低，经常破损，需要频繁更换。如果更换不及时，就会将透气板磨穿以至报废，造成更大的损失。为解决这个问题，我们曾调研类似电厂，将三层透气板改为 26610mm 多孔透气板，气板间夹层帆布为透气层。改造后山于透气面秘加大 2.
24、4 倍。气耗量增加近 2 倍，造成压缩空气量严重不足，而且压缩空气中所含水分使帆布受潮后透气性差，输灰效率低，而且经常发生堵管现象。鉴于上述原因，提出对输灰系统进行彻底技术改造。2 方案设计思路本次改造的目的是从根本上解决输灰气耗量大，输灰系统故障率高的问题，主要从以下几个方面采取措施。21 更改助吹阀位置，减少助吹用气量原助吹位置在灰管主干管，三台仓泵之前，管径为 40mm 。助吹时，阀门全开，气耗量大，灰管内介质流速快，相对灰管磨损大，缩短了灰管寿命，增加了管道维修量。以前，几乎每天都要抽出专人对输灰管道进行补焊。经过改造，将助吹阀后移放在每套输灰系统的第一台仓泵出口处，并在助吹管路上加装
25、手动截至阀，以便调整助吹用气量，阀门开度一般可控制在 1513 开度。输灰时，使灰管压力比仓泵压力低 O.10.15MPa，目的是减小灰管内气流速度，降低流质对管道的磨损。改造后，可对输灰管道全程助吹，用气量减少到改造前的 1513。22 更换仓泵透气扳，减小仓泵进气量仓泵透气板是仓泵的重要部件，它的好坏直接影响仓泉的输舵效率。为彻底解决透气板存在的问题，我们多次调研，反复论证，并和制造厂协商，决定恢复原厂生产的透气板，透气块更换为新型铜质透气块。此种透气块强度高透气性好，使用效果良好，原输一次灰需 4min 左右，现在只需要 2min 左右，输灰效率提高近一倍。原仓泵手动进气阀为全开，更换透
26、气板后，我们经多次试验，将仓泵手动进气阀开到原来的 1312，就能达到很好的输灰效果。这不仅减少耗气量，而且降低流质速度，减小流质对管道、阀门、仓泵的磨损，使输灰系统维修量较改造前大大降低。23 调整仓泵喇叭口的位置，确定合理的气灰比仓泵出料喇叭口在仓泵内部，是仓泵的关键部件，往往容易被忽视。但是它的位置高低，直接影响输灰的效果。喇叭口过低，出料口工作在密相区，灰多气少，则容易出现堵管；喇叭口过高，出料口工作在稀相区，灰少气多，增大了气灰比，输灰效率相应降低。1#泵经常堵管的原因就是出料喇叭口低。我们对每台泵都进行多次试验，将出料喇叭口和流化板的距离调整在 6090mm 之间，因为该区域是泵内
27、物料流化的最佳区域。通过对出灰喇叭口位置的调整，从根本上解决了仓泵的堵管问题，彻底克服了泵输灰少、易堵管的现象，减小了排堵用气。24 降低仓泵启动压力，采用称重输灰方式，增加单位时问内输灰次数，提高仓泵工作效率原仓泵输灰启动压力厂方设计为 052MPa，由于输灰系统较大，系统压力升至0523MPa，所用时间较长。若系统稍有泄漏，一台空压机运行，压力根本就升不到052MPa。我们根据运行经验，经多次试验，将压力降至 046MPa。压力降低后有两个好处，一是缩短了升压时间，提高单位时间内输灰次数。原来每输一次灰升压时间为 7min左右，修改参数后，升压时间为 4min 左右，单位时间内输灰次数提高
28、一倍。二是压力降低后设备运行的安全性能得到提高，并可减少对进气阀、仓泵出料阀等设备的冲刷，延长了设备的使用寿命。原仓泵启动有定时和称重两种方式。由于多方面的原因，称重误差较大，性能不稳定，一直未使用称重启动方式，只用定时进料。由于各个电场积灰量不同，采用定时进料很不方便，相同进料时间，进灰量忽大忽小，不便控制。若仓泵进灰量少时输灰，气量浪费较大。我们与电气车间共同努力，查找原因，克服困难，恢复了称重输灰方式。现每台仓泵几乎都满负荷运行，大大提高了压缩空气的利用率。25 完善管理制度，加强运行管理，保证设备安全高效运行为保证改造后的输灰系统长期安全高效运行，在运行岗位完善了管理制度，同时加强对运
29、行的管理，主要有以下几个方面：(1)建立输灰运行记录，每班记录输灰次数、输灰量，通过记录及时分析、解决运行中出现的问题。(2)定时排污，规定每半小时对干燥器前后精密过滤器、各储气罐放水一次。加强运行监视，确保干燥器及自动排水装置正常运行，最大限度地减小压缩空气中的含水量，改善仓泵气室的工作状况，确保透气板的透气性。计划在仓泵气室排污口处加装手球阀，方便气室排污，每班对仓泵排污一次，及时发现设备缺陷。(3)严格执行好设备包机负责制，定期对转动部位进行润滑，保证输灰设备灵活可靠，安全无缺陷。(4)增强设备巡检责任心，及时消除系统泄漏点。(5)定期对运行人员进行业务培训，组织输灰运行人员进行运行分析
30、，总结经验，查找不足。3 改造后的效果(1)改造后，压缩空气用量减少到原来的一半：两炉运行时，一台空压机就能满足两套输灰系统同时运行的需要，大大节省了厂用电，厂用电率由 10下降至 9。每台压缩机电机功率为 75kwh，仅此一项每年可节约耗电费用 3258 万元。(2)仓泵达到设计出力，满负荷运行，输灰时间缩短，单位时间内输灰次数增加。原每台仓泵每次仅能输送 200kg 灰，现每次输送灰量达到 500kg，提高了设备的利用率，同时减少了设备磨损。(3)减少检修工作量。改造后，确定了合理的气灰比，由于降低了压缩空气用气量，输灰压力降低，输送过程中对管道的磨损大大降低。改造前检修工几乎每天都要补焊
31、漏灰点，改造后很少再出现漏灰现象。所更换的铜质多层网状透气块，使用寿命长，不仅减少检修工更换陶瓷块的工作量，更重要的是保证输灰、电除尘系统的正常运行，有利于环保。(4)减少设备运行、维护费用，降低生产成本。改造前，透气板上所使用的透气块寿命非常短，平均每 3 周就要更换一次，且每块透气板上有 5 块陶瓷块，当陶瓷块损坏后，灰就会从泵体内直接落入泵体气室，加剧了对透气板的磨损，平均每月就要更换一块透气板(约4000 元块)，再加上阀门更换， 9 台仓泵每年的备件费用就近 100 万元。改造后，使运行维护费用降低到原来的 25左右，大大减少了生产成本。一、粉煤灰颗粒在气力输送管道中的运动状态+z;
32、S1amn-!C,C-|4?4?1.均匀悬浮流 当输送气流速度较高，灰气比很低时，粉粒基本上以接近于均匀分布的状态在输送管气流中悬浮输送。2. 管底流 当输送气流速度减小时，在水平管中颗粒向管底聚集，越接近管底，分布越密，但尚未出现停滞，颗粒一面作不规则的旋转，碰撞，一面被输送走。3.疏密流 当输送气流速度再降低或灰气比进一步增大时，则会出现的疏密流，这是粉体悬浮输送的极限状态.此时，气流压力出现脉动现象，密集部分的下部气流速度小，上部气流速度大，整体呈现边旋转边前进的状态，也有一部分颗粒在管底滑动，但尚未停滞。提高技术水平,优化工程质量以上三种运动状态，总体说还都属于悬浮输送状态。4.集团流
33、 当疏密流的气流速度再降低，则密集部分进一步增大，其速度也降低，大部分颗粒失去悬浮能力而开始在管底滑动，形成颗粒群堆积的集团流，粗大颗粒透气性好，容易形成集团流。由于在管道中堆积颗粒占据了有效流通面积，所以，这部分颗粒间隙处气流速度增大，因而在下一瞬间又把堆积的颗粒吹走。如此堆积，吹走交替进行，呈现不稳定的输送状态，压力也相应地产生脉动。集团流只是在气流速度较小的水平管和倾斜管中产生，在垂直管中，颗粒所需要的浮力，已由气流的压力损失补偿了，所以不存在集团流。因此，在水平管段产生的集团流，运动到垂直管中时，便被分解成疏密流。5.部分流 就是后面所说的栓塞流上部被吹走后的过渡现象所形成的流动状态。
34、在粉体的实际输送过程中，经常出现栓塞流与部分流的相互交替，循环往复的现象。另一方面就是气流速度过小或管径过大时，出现部分流，气流在上部流动，带动堆积层表面上的颗粒，堆积层本身作沙丘移动似的流动。6.栓塞流或叫栓状流 堆积的物料充满了一段管路，粉煤灰等一类的不容易悬浮的粉料，容易形成栓状流，栓状流的输送是靠料栓前后压差的推动。与悬浮输送相比，在力的作用方式和管壁的摩擦上，都存在原则性区别，即悬浮流为气动力输送，栓状流为压差输送。二、气力除灰系统的基本类型及其优缺点依据粉体在管道中的流动状态，气力除灰方式分为悬浮流（均匀流、管底流、疏密流）输送、集团流（或停滞流）输送、部分流输送和栓塞流输送等。传
35、统的大仓泵正压气力除灰系统属于悬浮流输送，小仓泵正压气力除灰系统和双套管紊流正压气力除灰系统界于集团流和部分流之间，脉冲“气刀”式气力输送属于栓塞流输送。依据输送压力种类，气力除灰方式又可分为动压输送和静压输送两类。悬浮流输送属于动压输送，气流使物料在输送管内保持悬浮状态，颗粒依靠气流动压向前运动。典型的栓塞流输送属于静压输送，粉料在输送管内保持高密度聚集状态，且被所谓的“气刀”切割成一段段料栓，料栓在其前后气流静压差的推动下向前运行，如：脉冲气刀式栓塞流气力输送技术。小仓泵正压气力除灰系统和双套管紊流正压气力除灰系统既借助动压输送，又有静压输送。火力发电厂除灰设计技术规程它是依据输送压力的不
36、同，将气力除灰方式分为正压系统和负压系统两大类。它把大仓泵正压输送系统、气锁阀正压气力除灰系统、小仓泵正压气力除灰系统、双套管紊流正压气力除灰系统、脉冲气力式栓塞流正压气力除灰系统等统归为正压系统。它把利用抽气设备的抽吸作用，使除灰系统内产生一定的负压，使灰与空气混合，一并吸入管道，这种输送方式归为负压系统。大家习惯上所说的气力除灰系统分类就是按火力发电厂除灰设计技术规程的规定进行分类的。其中，根据输送时灰气比的高低和输送时管道内气固两相流动的压力，气力输灰又可分为浓相、稀相、正压、微正压、负压等多种形式。目前来说，在国内各种类型的方式都有使用，对负压系统来说，由于系统内的压力低于外部大气压力
37、，所以不存在跑灰、冒灰现象，系统漏风不会污染周围环境；又因其供料用的受灰器布置在系统始端，真空度低，故对供料设备的气密性要求较低。供料设备结构简单，体积小，占用空间高度小，适用于电除尘器下空间狭小不能安装仓泵的场合。但也有其缺点：对灰气分离装置的气密性要求高，设备结构复杂，这是因为其灰气分离装置处于系统末端，与气源设备接近，真空度高。并且，由于抽气设备设在系统的最末端，对吸入空气的净化程度要求高，故一级收尘器难以满足要求，需安装 23 级高效收尘器；受真空度极限的限制，系统出力不大、输送距离不远；系统输送速度大，灰气比低，管道磨损严重。对正压系统来说，浓相系统是发展方向，较为受欢迎，这是因为它
38、有如下一些特点：1.较高的灰气比灰气比可达 30-100kg/kg，而常规稀相系统为 5-15 kg/kg。因此其空气消耗量大为减少，在多数情况下，浓相正压气力除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： 供气不必使用大型空气压缩机，采用性能可靠的小型螺杆式空压机。供气系统投资降低。输灰系统输送入灰库的气量较少，因而灰库上的布袋过滤器排气负荷大大降低，从而为布袋过滤器的长期运行提供可靠了保障，延长了布袋过滤器的使用寿命。在相同出力的情况下，所用管道管径大为减小。由此可选用轻型管道支架，安装方便，投资省。2输送速度低浓相系统平均流速在 8-12m/s，为常规稀相
39、系统的 1/3-1/2。输灰管道磨损大为减小，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输送距离远单级当量输送距离可达 1500m，对于更长距离的输送，可采用中间站接力的方式解决。三、气力输灰设备的发展现状气力输灰设备是我国除灰产业中相对较为弱势的产业，起步晚。在 80 年代初才开始在燃煤电站使用国外进口的产品，主要为美国艾伦公司的负压稀相系统和美国 U.C.C 公司的低正压气锁阀稀相系统；1988 年瑞典菲达公司的 DEPAC 正压浓相流态化小仓泵系统进入中国市场；1994 年德国穆勒公司的双套管正压浓相系统进入中国，至此，国际上四种主要的输灰技术产品都在中国落了户，据近两
40、年的统计资料，我国从国外进口的气力输灰设备仍占高达 40%的市场份额，若包括合资企业生产的产品，则占一半以上。我国在“八五” 、 “九五”期间组织了气力输灰技术和产品的科技攻关，并相继开发出负压稀相系统和正压浓相流态化小仓泵系统；1994 年浙江菲达科技环保有限公司从美国 Dynamic Air 公司引进了助推型正压浓相气力输灰技术。到 2000 年底统计，已进入中国除灰市场的国内外厂家共 37 家，其中内资企业 22 家，中外合资企业 5 家，国外厂商 10 家。国外厂商有美国 U.C.C、艾伦、空动（Dynamic Air） 、澳大利亚的 ABB 公司、德国穆勒（M0ller ） 、瑞典菲
41、达公司等。从产品总体性能、技术水平看，内资企业中的浙江菲达科技环保有限公司、上海水工机械厂产品与进口和中外合资企业产品当属同一档次，但个别零部件，如阀门的寿命不如进口，其他内资企业的产品档次显然要比进口产品低，但价格也低得多。从市场占有率看：国外进口产品占 40%，浙江菲达、上海水工和合资企业产品占30%，其他内资企业产品占 30%。四、国内外主要气力除灰技术介绍前面已经说过，气力除灰系统主要包括两大类，即负压气力除灰系统和正压气力除灰系统。但正压除灰系统又可分为高浓度（浓相）气力输送系统和低浓度气力输送系统。由于高浓度气力除灰系统具有高效节能、流速低、磨损小、输送管道可用普通钢管、投资和维修
42、费用少等诸多优点。所以，正压高浓度气力输送系统正成为我国燃煤电厂粉煤灰气力除灰系统的主导系统。近年来，国内外气力除灰技术主要也是向高浓度气力除灰技术方面发展。比较典型的正压高浓度气力输送系统有：小仓泵系统、紊流双套管系统、脉冲栓流系统、多泵制正压系统、助推式高浓度气力输送系统、芬兰纽普兰公司和英国 Clyde 公司气力除灰系统等。下面着重就这些系统作一些介绍。小仓泵气力除灰技术小仓泵气力除灰系统国内外厂商有瑞典菲达公司、澳大利亚 ABB 公司、浙江菲达环保科技股份有限公司、上海水工机械厂等。目前它们在国内都有使用用户，瑞典菲达公司的DEPAC 小仓泵系统，最早是由上海南市电厂于 1988 年投
43、资 35 万美元引进的，主要用于改造该厂 13#炉（220t/h）除灰系统、1989 底投运后，系统运行正常，检修维护量小，其性能明显优于国产仓泵除灰系统。1993 年 11 月珠江电厂 2 号炉从澳大利亚 ABB 公司引进了该公司的 ABB 小仓泵系统，一次投运成功。浙江菲达环保科技股份有限公司在引进国外技术的基础上，于 1991 年也成功地研制了 DEPAC 小仓泵正压气力除灰系统。自研究成功以来，已有 100 多套系统先后在福建后石电厂、黑龙江七台河电厂、北京第一热电厂等 60 多家电厂应用，效果也不错，且价格远远低于进口系统。上海水工机械厂主要是对瑞典菲达公司引进 DEPAC 小仓泵进
44、行消化、吸收、仿制。为上海南市电厂提供后续进口设备的备品备件，同时上海水工机械厂还对瑞典菲达公司引进的 DEPAC 小仓泵全套系统进行仿制，并应用在上海南市电厂的另一台锅炉上，一举获得成功。后来它的产品还在广州恒运热电有限公司、上海吴泾热电厂、天津石化热电厂等 10 几家电厂得到应用。小仓泵正压气力除灰系统输送原理：小仓泵正压气力除灰系统是结合流态化和气固两相流技术研制的，是一种利用压缩空气的动压能与静压能联合输送的高浓度、高效率气力输送系统。其输送技术的关键是必须将物料在小仓泵内得到充分的流态化，而且是边流化、边输送，改悬浮式气力输送为流态化气力输送。它是目前世界上成熟可靠的气力输送技术之一
45、。它采用的是仓泵间歇式输送方式，每输送一仓飞灰，即为一个工作循环，每个工作循环分为四个阶段，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，在程序控制器的控制下，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，进气阀开启，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，压力升高，当压力高至双压力开关上限压力时，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，加压流化阶段结束，进入输送阶
46、段。能源环保论坛+p)x“H5x$A4U!e3)输送阶段出料阀打开，此时仓泵一边继续进气，飞灰被流态化，灰气均匀混合，一边气灰混合物通过出料阀进入输灰管道，并输送至灰库。此时仓泵内压力保持稳定，当仓泵内飞灰输送完后，管路阻力下降，仓泵内压力降低，当降低至双压力开关设定的下限压力值时，输送阶段结束，进入吹扫阶段，但此时进气阀和出料阀仍然保持开启状态。4)吹扫阶段进气和出料阀仍开启，压缩空气吹扫仓泵和输灰管道，此时仓泵内无飞灰，管道内飞灰逐步减少，最后几乎呈空气流动状态。系统阻力下降，仓泵内压力也下降至一稳定值。定时一段时间后，吹扫结束，关闭进气阀、出料阀，然后打开进料阀，仓泵恢复进料状态。至此，
47、包括四个阶段的一个输送循环结束，重新开始下一个输送循环。以上输送循环四个阶段仓泵内压力变化曲线如图 3 所示。2.克莱德和纽普兰气力输灰技术英国克莱德（Clyde）公司和芬兰纽普兰（Pneuplan Oy）公司在气力输灰方面都有他们的独特之处，都是世界一流的物料气力输送公司。他们的技术基本一致。这是因为，纽普兰公司的创始人芬兰 Raimo Erkkila 先生，在纽普兰公司成立之前供职于英国麦考伯（Macawber）公司。麦考伯公司是最早研究气力输送技术的公司之一，亦即现今英国克莱德（Clyde）气力输送有限公司的前身和技术来源方，1980 年，Raimo Erkkila 先生回到家乡芬兰创建
48、了纽普兰公司。这两家公司目前在国内都有合资公司，一是国家电力公司电规总院和英国克莱德公司在北京合资组建的克莱德华通公司，二是镇江电站辅机厂与芬兰纽普兰公司在镇江合资组建的镇江纽普兰公司。他们的产品在国内多家电厂均有应用。他们的技术最为突出的是所有进出料阀广泛使用技术卓越的圆顶阀。下面以克莱德公司典型的气力除灰系统中 AV 泵和 PD 泵为例作一介绍。1) AV 型泵气力输送系统AV 泵适用于近距离（300m）的集中输送，可以串联 8 台泵运行。在除尘器下易于布置，可以将除尘器灰斗的出口设计低于 2m。分享信息,提高技术水平,优化工程质量 5V“t“r$v#BAV 泵只有一个动作部件-除灰圆顶阀
49、，其质量优良、结构简单、性能可靠、维护工作量少。AV 泵运行过程 灰斗内的料位计未被覆盖，入口圆顶阀关闭并密封，此时不消耗空气。当同一组所有灰斗中任何一个的料位计被覆盖，系统触发，所有 AV 泵的入口圆顶阀打开，进料计时器开始计时，并持续一个设定时间使得灰落入 AV 泵。一旦设定的进料时间到达，入口圆顶阀关闭，密封圈加压密封，并由压力开关确认密封正常。然后主输送器的进气阀打开，压缩空气将灰从所有的 AV 泵输送到中间仓或灰库。在进气管线上设有压力开关，当探测到管道内的压力下降到设定值时，关闭压缩空气入口阀，系统复位，等待下一次循环。2) PD 型泵气力输送系统PD 型泵是一种下引式输送泵，具有较高的灰气比，适合于中长距离输送，可以单泵运行，也可以多台泵串联运行。PD 泵运行过程 系统处于等待状态，物料在灰斗内逐渐累积，入口阀、出口阀、输送进气阀关闭，排气阀打开。灰斗内的灰达到料位计高度，入口阀打开，物料自由下落，填充泵体，排气阀保持开启状态，出口阀、输送进气阀保持关闭状态。泵内物料达到泵内料位计高度（或达到设定的填充时间） ，入口阀、排气阀关闭，出口阀保
