双套管气力输送技术

双套管和现有装船方式比较
100
90 80 70 60
50 40 30 20
10 0 投资
环保
出力
浮船式空气溜槽 双套管远距离无尘装船
汽车短驳转运
火电厂气力输送除灰系统分类预算（万元）
项目
300MW 600MW 1000MW
机组
机组
机组
电除尘器至灰库 系统设备
250-300 350-450 600-800
双套管内气固两相流动的数值模拟
双套管内气固两相流动的数值模拟
双套管除灰系统的设计计算方法研究
◆ 内外管径的比例模型
◆ 内管开口间距的数学模型
D d
1 s 4f
s a

us ua
2
L

K4Df ln
3 2

KD
p
s g
1
双套管除灰系统的设计计算方法研究
浮船式空气斜槽装船系统
双套管远距离无尘装船系统
该系统是一种可以不设码头灰库，从厂内灰库或 是从电厂粉煤灰收尘点直接利用气力输送系统将粉煤 灰送装至船上的装船系统，该系统可以装水泥船等罐 体密封船，也可以装敞口的敞篷船，由于系统设置了 收尘装置，达到了良好的收尘效果，避免了原来装船 的扬尘问题。
双套管远距离无尘装船系统
12~15 小
不易堵管
常规仓泵系统 <8 9~20 >100 <15
10~12 25~30
大 易堵管
双套管除灰系统的设计计算方法研究
L
d
D
双套管管道结构的设计看似简单，实则与许多因素有 关，例如内外管径比例关系、内管开口间距的大小、内 管开口形式等的确定都与输送条件、系统参数、飞灰物 性等密切相关，任何因素的改变都可能导致管道结构设 计的变化。
灰柱长度 L (mm)
双套管除灰控制系统
工业控制机 打印机
电源 CPU Ethernet网网卡 Genius总线控制器
电源 CPU Ethernet网网卡 Genius总线控制器
工业控制机 打印机
就地仪表 就地仪表 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱
I/O网络接口 电源 模拟量输入模块 模拟量输入模块 开关量输入模块 开关量输入模块 开关量输入模块 开关量输入模块 开关量输入模块
灰库设备
200
200
300
（不含土建部分）
灰库分选系统
300
400
500
原单管系统改造为双管 （出力提升，能耗下降，
磨损降低，维护量减小） 100-200
200-300
300-500
双套管远距离无尘装船
系统（一套）
200
300
400
I/O网络接口 电源 模拟量输入模块 模拟量输入模块 开关量输入模块 开关量输入模块 开关量输入模块 开关量输入模块 开关量输入模块
I/O网络接口 电源 开关量输出模块 开关量输出模块 开关量输出模块 开关量输出模块 开关量输出模块 开关量输出模块
就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱
1100 150 800 850 185 850 350
投运时间
1994 1995 1998 1999 1999 1999 1999
双套管密相气力除灰系统的技术特征
属于低速、低正压、密相气力除灰技术
输送管道采用双套管特殊结构，输送机理 独特先进
特殊设计的输送器系统和管道相配合，保 证系统运行安全可靠
中国从九十年代起已先后引进7套双套管气力 除灰系统。
我国进口双套管除灰系统应用情况
序号
电厂名称
电厂容量 （MW）
1
嘉兴电厂
2×300
2 杨柳青电厂 2×300
3 三河发电厂 2×350
4 河津发电厂 2×350
5 红雁池电厂 2×200
6 华能Baidu Nhomakorabea仓电厂 2×300
7
邯峰电厂
2×300
输送距离 （m）
汽车短驳式装船系统是将灰库的灰装至罐 装汽车上，然后短驳至码头，再利用汽车上的 压缩空气将粉煤灰打至船上。该方式的缺点是 操作次数较多，装船出力较小，更重要的装船 时会引起扬尘，严重影响环境卫生。
汽车短驳式装船系统
浮船式空气斜槽装船系统
这种装船方式是直接在码头另建灰库，利 用空气斜槽技术将粉体输送至船舱上，或是利 用吨位较大的船只（4000t以上，俗称水泥船 ）带有的气力自装卸设备装船。该方式具有较 快的装卸速度，防尘效果较好，缺点是建灰库 的投资巨大，浮船式装船设施和水泥船本身的 投资也很大。
工业性双套管试验系统
压缩空气系统 输送器系统 给料系统 管路系统（多规格） 灰库除尘系统 渣库除尘系统 远距离无尘装船系统 自动控制系统 数据采集系统
双套管内两相流动的层析成像测量
双套管除灰系统投资经济效益比较
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100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
系统投资比较
固气混合比 m 输送压差 P(kpa)
40
双套管试验数据 m=0.41*(Fr/10)^3 临界线 m=0.31*(Fr/10)^4 临界线
30
20
10
0
0
5
10
15
20
25
30
弗劳德数 Fr
350 300 250 200 150 100 50
0 0
DN50 DN100 DN150 DN200
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
节水 节约土地资源 环保 资源再利用
现有干除灰技术
机械除灰（刮板、绞龙…） 负压气力除灰系统 脉冲栓流、空气斜槽… 正压仓泵 正压浓相 双套管密相气力除灰系统
什么是双套管？
内管开口 内管
外管
双套管输送技术原理
动画
双套管除灰技术的发展
双套管除灰技术是国际上九十年代兴起的新型 干除灰技术。
目前双套管除灰技术已被德国、意大利、波兰、 俄罗斯、以色列、印尼、荷兰、英国、丹麦等国的 火电厂所广泛采用。
双套管密相气力除灰技术的特点
节能 高效 低磨损 不堵管
双套管除灰系统与常规仓泵比较
项目
输送压力 (atm) 耗电量 (kwh/tkm) 耗气量 (m3/ t km) 灰气比 (kg/kg) 起始速度 (m/s) 末端速度 (m/s) 磨损情况 安全和可靠性
双套管除灰系统 <4 4~6 <100 >30 2~7
I/O网络接口 电源 开关量输出模块 开关量输出模块 开关量输出模块 开关量输出模块 开关量输出模块 开关量输出模块
就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱
就地仪表 就地仪表 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱 就地电磁阀箱
我们研制成功了一种可以不设码头灰库，从厂内灰库或是更直接从电厂粉煤灰收尘点直接利用气力输送系统将粉煤灰送装至船上的装船系统，该系统可以装水泥船等罐体密 封船，也可以装敞口的敞篷船，由于系统设置了收尘装置，达到了良好的收尘效果，避免了原来装船的扬尘问题。由于减少了原来装船过程的中间环节，且没有码头灰库的 建设费，所以其经济效益显著，投资费用约为当前装船方式投资费用的1/4左右。同时该装置系统也可用于火车车皮的装载作业中，同样具有以上突出的优点。
双套管密相气力除灰系统
技术简介
国家火电技术中心
内容简介
前言 什么是双套管？ 双套管除灰系统的主要特点 双套管除灰系统的技术优势 双套管除灰系统的工程应用
火电厂除灰技术的发展
电厂 除灰 技术
湿法 干法
水资源浪费严重 灰渣场的建设和投资 冲灰水对环境的污染（土壤、大气等） 灰管结垢和腐蚀 浸水后灰的活性降低、不利于再利用
灰气比 m (kg/kg) 总压力损失 p (MPa)
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
当量长度 L (m)
m=50 m=45 m=40
m=35 m=30 m=25
m=20
m=15
0
500
1000
1500
2000
2500
当量长度 Leq (m)
双套管除灰系统的设计计算方法研究
国外进口系统 国内常规系统 双套管系统
双套管除灰系统投资经济效益比较 100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0 能耗
投资
安全性
双套管系统 常规系统
双套管工程画面
双套管工程图片
双套管工程图片
粉煤灰直接装船系统
目前粉煤灰和水泥运输的方式主要有水陆 两种形式：
陆运采用粉体运输专用罐车
水运采用罐体船或是敞篷船
双套管气力除灰系统运行顺序
动画
双套管气力除灰系统典型组成
双套管除灰系统关键设备
1：1工业试验研究中心
我们和国内权威的双套管远距离输送实验室合作，所有工业创新项目设计必 须通过1：1的工业化实验验证后才推向市场，最终的产品是完全满足用户需求和 生产实践的放心产品。
该实验室拥有总当量长度达4500米的双套管、正压（小仓泵）、密相栓流、 负压等几种主流的除灰试验系统，可进行1：1的工业性输送试验。
整套除灰系统完全程控化，自动化和智能 程度高
双套管除灰系统主要技术指标
• 紊流密相输送，灰气比30以上 • 低正压输送，输送压力小于 0.35 mpa • 低速度输送，起始速度为 2～7m/s • 管道磨损轻，普通碳钢输灰管道寿命10年 • 低输送能耗，能耗小于 6 kWh/tkm • 输送出力大，系统输送能力大于100t/h • 输送距离长，可达1000m以上 • 系统安全性好，能随时起停而不堵管