关于先导式气力输送系统的应用

关于先导式气力输送系统的应用

摘要：国家能源集团山西神头第二发电厂原系统耗气量大、空压机用量大、

输送能力小、输送频次高、流速快、管阀系统磨损维护工作量及费用大。同时，

气力输灰系统出力受限，现有系统在掺烧煤泥、低热煤时系统不能满足出力要求，且堵管现象严重，现在系统使用的是仓泵底部流化，每个仓泵有3个流化进气单

向阀组件，容易倒灰等，检修工作点多，增加了大量的检修工作量。

采用了新的先导式输灰方式，对原输灰系统进行了全面的改造，解决了以下

几个问题：一是要解决系统的能耗问题，增加输灰系统备用空压机的数量，二是

要解决整个输灰系统磨损严重的问题，三是提高输灰系统出力、增强输灰系统适

应性。

关键词：先导式输灰；节能；不堵管；提高出力

一、应用背景

神头第二发电厂2x500MW机组，输灰系统采用双套管密相气力输送系统，通

过压缩空气将电除尘灰斗收集的飞灰用双套管输送到灰库，属气力密相正压输送

方式。

锅炉燃烧设计煤种为当地劣质洗煤，设计煤种灰分最大达40％，飞灰输送距

离约200米，垂直爬升高度是25米，最大出灰渣量102T／H，其中渣量10％，

灰量90％，电袋除尘器效率99.95％以上。

每台炉的各个电袋除尘器每个灰斗设置一台输送罐，相应输送罐串连组成输

送单元，输送单元并入对应的输送管道，形成双套管气力除灰系统。每台炉的除

尘器一电场A侧4个输送罐组成一个单元；一电场B侧4个输送罐组成一个单元；二电场A侧4个输送罐组成一个单元；二电场B侧4个输送罐组成一个单元；三

电场A侧4个输送罐组成一个单元；三电场B侧4个输送罐组成一个单元；四电

场A侧4个输送罐组成一个单元；四电场B侧4个输送罐组成一个单元。其中一

电场A侧，一电场B侧，分别用1条DN250的输送管道。二电场A侧，二电场B 侧，分别用1条DN200的输送管道。三电场A侧，三电场B侧，合用1条DN200的输送管道。四电场A侧，四电场B侧，合用1条DN200的输送管道。

二、系统改造概况

1.在除尘器输灰用压缩空气储气罐出口母管至1、2号炉除尘器压缩空气母

管上安装流量计，测量输灰压缩空气用量。

2.从压缩空气母管引出各除尘室输灰用气管，安装除水过滤器、减压阀等压

缩空气净化装置。

3.2号锅炉输灰系统改造后，一电场各用一根输灰管道、二、三、四电场合

并用一根输灰管道。具体为：

(1)一电场8台仓泵串联使用1根输灰管道至灰库；

(2)二电场8台仓泵串联使用1根输灰管道至灰库；

(3)三电场8台仓泵串联使用1根输灰管道合并二电场输灰管道至灰库；

(4)四电场8台仓泵串联使用1根输灰管道合并二电场输灰管道至灰库；

(5)沿输灰管道敷设安装伴气管道，给先导阀提高压缩空气，同时在伴气管道末端安装排污阀，相对低点安装疏水阀。

(6)沿输灰管道每间隔一定距离安装先导阀，仓泵间为1-2米/个，仓泵外一般3-4米/个。

(7)输灰系统的配气系统只保留原输送系统的主进气，所有的二次气、防堵助吹气等全部取消。

(8)优化控制逻辑以适应系统运行。

三、气力输灰介绍

（一）传统气力输灰

气力输送是一门利用有压管流输送粉粒状物体的输送技术，它具有生产率高结构简单，可升可降，操作方便，长距离输送不受地域影响的特点，而且在输送

过程中可以进行汇合、分流、混合、粉碎、分级、干燥、冷却除尘等工艺操作，

过程封闭既保证物品不受潮、污损或混入异物，又能满足环境保护的要求。

气力输灰的形式分为浓相、稀相、正压、微正压、负压等多种形式。目前来说，国内使用较多的是浓相气力输灰。在浓相气力输灰系统中，堵管、远距离、

磨损是相互制约和相互矛盾的，为了解决堵管，只有增加系统的用气量，增加系

统的磨损，反之，系统容易发生堵管，一旦发生堵管处理不及时，容易发生恶性

循环，从而造成一系列的严重后果，例如除尘器放灰、机组降负荷、除尘器跳闸等。传统浓相气力输送控制过程主要分为4个阶段，即进料阶段、流化阶段、输

送阶段和吹扫阶段。

（二）先导式输灰

1.先导式输灰特点

1.1永不堵管

提高输灰系统的输送效率，由于堵管现象的消除，相应节省了处理堵管时间，一定程度上保证系统长时间连续运行，使输灰系统进入良性循环状态。

可适应任何粉体物料的输送系统，安装自动成栓阀后系统永远不会发生堵管，且可靠性非常高，即便想人为让系统堵管几乎都没有可能。

1.2远距离输送

目前成功案例中在国内、外众多输送设备厂家中唯一可以实现真正的远距离（例2000米以上的）且可以稳定运行的，只有新型栓塞输送系统。当输送距离

超过800米时，常规输送系统必须通过合理的配气、控制等进行调节，此时只能

降低系统的灰气比；当输送距离超过1200米时，常规输送系统必须增加管路增

压器，以进行对管道内的物料二次流化，防止气灰分层，又一次降低灰气比、增

加系统流速、增加管道磨损；

1.3低能耗、效率高

常规输送系统输送分为四个过程，进料、加压流化、输送、管道吹扫；先导输灰系统只三个过程，进料、加压输送，省略了管道吹扫；管道吹扫的过程有以下几个特点，流速高、灰气比小、浪费大量压缩空气。先导输灰系统可以实现所有物料的满管输送，流速低，仓泵里面没有灰时就可停止输送，在管道内的物料不会影响下一个过程的输送，不会堵管。同等输灰管径输送量是常规输送系统的一倍以上，同等的系统配置，使用先导输灰系统后，输送能力可提高一倍以上。

本系统的用气量单独安装流量计进行计数（就地式），对系统用气量进行考核，改造前先安装流量计，对原系统用气量进行计量，双方确认用气量结果后，再对改造后的用气量进行计量，前后对比节气量效果达到50～70%。

1.4磨损小

先导输灰系统因为是满管输送，所以输送流速低，流速和磨损成正比，对管道弯头等的磨损比常规输送系统低很多。输送流速平均不超过5m/s，灰库端不超过8m/s。输灰设备、管道同样材质的情况下先导输灰系统的使用寿命是传统输灰系统的2-3倍。

1.5简配置

系统配置相当简单，没有繁琐的控制，没有繁琐的配气，仓泵只有主进气一个进气点，所有的仓泵流化、一次气、二次气都不需要，减少的系统的故障点、控制点。

总述：先导输灰系统技术，系统运行稳定，不堵管，磨损小，输送效率高，无故障运行，用气小。

2.先导式输灰原理

2.1装料时间：装料时间一般有二种控制方式，一种是时间、一种是料位信号，但先导式系统最好要达到料位信号最佳，让仓泵尽可能的多装料，一次的输送量越多越好。