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    双套管浓相气力输送系统

    双套管浓相正压气力除灰系统概述

    双套管浓相正压气力输送系统是20世纪80年代后期在国外发展起来的一种先进的气力输送技术,广泛应用于电厂飞灰、水泥、 石灰石粉、铝粉、石膏粉、煤粉等物料的气力输送行业。双套管浓相正压气力输送系统的输送机理有别于常规的正压气力输送 系统,常规正压气力输送系统为悬浮输送,输送浓度低、高流速、易磨损、易堵管;双套管浓相正压气力输送系统为静压输送 ,具有灰气比高、出力大、低流速、磨损小等优点,是解决输送高磨损、大出力、密相输送磨损性大的物料(例如锅炉飞灰) 的理想方案,代表了当今除灰技术的先进水平。在通常的运行条件下,系统通过自动调节双套管实现对大飞灰团的疏松,从而 使飞灰稳态输送,并防止了堵管的发生。


    双套管浓相正压气力除灰系统工作原理

    双套管浓相正压气力输送系统最大的结构特点在于其输灰管道,其特点为在双套管母管内安装了内助推管,内助推管内每隔一 段距离都有特别设计的斜口,每个斜口中央装有开孔的圆片。通过输送管道的自动调节实现飞灰的紊流状态输送。输送空气同 时通过双套管母管和内助推管,流入内助推管的空气在特别设计的斜口的作用下,在双套管母管内的飞灰尽量形成紊流,使飞 灰和空气连续地充分地流化、混合,且飞灰积聚并分割成料段,其主要原理如下:


    正常输送状态下,随着输送管道距离的增长,物料紊流流动状态被破坏,并积聚于管道底面,双套管母管因物料发生积聚而趋 于堵管,局部压阻增加,产生局部高气压,使得旁路进入双套管内助推管的空气流量增加,在飞灰堆前后开口处,形成更强的紊 流,从而疏松堆积的飞灰堆,消除堵塞。这样料段不断分割、移动、吹散,将物料不断向前输送。双套管浓相正压气力输送系 统的输送机理基于一个非常简单的物理原理实现:空气将向阻力最小的方向流动。

    高速磨损是气力输送较难解决的一个难题。由于气固两相流的特殊性,常规的系统计算流速是以空气流速为依据,而无法真正确 定物料的流动速度,但从系统输送机理可判断其物料的运动速度,常规的正压输送系统是悬浮输送机理,物料悬浮于压缩空气中 运动,物料运动阻力较小,因此其运动速度接近气体运动速度;而双套管系统是静压输送机理,物料是以半栓塞状运动,且上 部又有双套管内助推管分流气流,因此物料的运动速度大大低于气体运动速度。众所周知,物料对其他物体的磨损速度与该物 的运动速度的三次方成正比,双套管-低速密相输送系统同常规系统相比,物料的输送真正运行在低速状态下,因此对管道和弯 头的磨损可以降到最低。


    双套管浓相正压气力除灰系统工艺流程

    双套管浓相正压气力输送系统由空气系统、输送系统、灰库系统、控制系统四部分组成。

    1:空气系统由空气压缩机、后处理设备(冷冻干燥机、无热再生干燥机、前置过滤器、后置过滤器)、储气罐、管道及阀门组成。

    空气压缩机为系统提供输送用气和仪表控制用气。由于空气压缩机排出的压缩空气含有大量的水分、杂质和油,如果不经过 后处理设备的净化处理很容易造成粉煤灰结块,引起输灰困难或输送堵管,因此系统通常需要设置后处理设备,经处理的输 送用气和仪表控制用气才能满足系统要求。储气罐主要作用是储存净化处理过的输送用气和仪表控制用气,满足用气高峰或 空压机卸载或停机时短时间内的供气要求。

    2:输送系统

    输送系统由干灰发送器、进料阀、平衡阀、出料阀、进气阀组、助推器、双套管、库顶切换阀、管道附件等组成。

    双套管浓相正压气力输送系统可以在较低的飞灰输送速度,较低的输送空气压力,较高的灰气比工况工作。尤其在大灰量、 长距离的输送工程中,它的优势更加突出。双套管浓相正压气力输送系统输送初始速度大约为4-6m/s,输送末速度大约为 8-10m/s。系统通过减压阀调整系统输送用气压力,通过气量孔板调节输送用气流量,保证系统经济稳定运行。

    2.1双套管浓相正压气力除灰系统启动条件

    ★输灰系统压缩空气源工作正常; ★灰库料位正常;

    ★库顶布袋除尘器运行正常; ★总进气阀处于开启状态;

    ★系统投入准备工作正常;

    2.2输送工艺流程

    灰斗下平衡阀开→灰斗下进料阀开→单元干灰发送器进料→干灰发送器料满发讯或控制时间到→灰斗下进料关→灰斗下平 衡阀关→单元出料阀门开→单元进气阀开→助推器主进气阀开→输灰管送料→灰库→余气排入大气

    2.3运行过程

    A、系统处于进料状态,这时进料阀、平衡阀打开,进气阀和出料阀关闭,飞灰在重力作用下进入干灰发送器内。

    B、当一个或多个干灰发送器内高料位计发讯或达到设定的装料时间,进料阀和平衡阀关闭。

    C、依次打开出料阀、进气阀、助推器。

    D、当管道输送压力低至设定值,助推器、进气阀、出料阀关闭,经过一个时间延迟,循环复位,等待下一个循环开始。

    2.4系统联锁

    压缩空气源工作正常、投入准备工作正常,系统才能投入运行。

    干灰发送器平衡阀开,进料阀开。

    单元干灰发送器料满发讯,干灰发送器进料阀关,平衡阀关。

    单元干灰发送器进料阀关,平衡阀关,出料阀开,进气阀开,单元助推器开。

    单元输送压力低位发讯,干灰发送器进气阀关,单元助推器进气阀关。

    单元助推器进气阀关,单元出料阀关。

    3:灰库系统

    灰库系统由库顶布袋除尘器、真空压力释放阀、料位计、干式卸料头、湿式搅拌机、灰库气化设备(气化风机、电加热器、气化斜槽)、管道阀门等组成。

    双套管浓相正压气力除灰的输灰管直接接入灰库,排气通过布袋除尘器净化后排出。布袋除尘器的风速不大于0.8m/min,排气含尘量符合GB16297标准。布袋除尘器选用脉冲反吹方式对布袋进行吹扫,吹扫用的空气品质为仪表控制用气品质。

    灰库库顶设有真空压力释放阀,防止布袋除尘器堵塞后灰库压力升高。

    灰库设有低料位、高料位,有的还设有连续料位,监测灰库飞灰料位的高低。

    灰库设有气化设备,气化风机提供空气气源,经空气加热器加热后通过灰库底部的气化斜槽加热、流化飞灰,利于干式卸料头或湿式搅拌机卸料。

    干式卸料头将灰库的飞灰卸至运灰车。干灰可广泛地应用于建材行业。

    湿式搅拌机将灰库的飞灰加水搅拌后,由运灰车外运填埋场。

    4:控制系统

    双套管浓相正压气力输送系统控制采用PLC+PC控制方式,对该工程的所控制的设备进行自动程序控制。在干灰发送器就地处设立就地控制设备,可对系统的单个设备的各阀门的开关进行就地操作。

    该系统控制有两种方式:自动程控运行,就地手操。

    自动程序控制:所需控制的设备按预先设定的程序流程,由PLC自动控制运行。

    就地手操:在所控设备机旁的就地控制箱上,设手动-检修-自动切换开关和指示灯,必要时可对阀门进行就地手操和检修。

    操作方式为手动,可以一对一启停阀门设备。

    需方PLC输出需提供中继隔离。

    干灰发送器料位计电源由需方提供,电压为交流220V。系统所有阀门电磁阀电源由需方提供,电压为交流220V,单线圈电磁阀,每个阀箱提供一路2A电源容量电源。


    双套管浓相正压气力除灰系统特点

    ★系统运行可靠,不堵管:

    采用了独特的双套管输送技术使输送管道具有自行稳定/调节功能,输送气体在双套管内产生自调节有序的紊流,尤其在 输送过程中,对有堵塞趋向的部位,这种紊流将自动加强,以消除堵塞,提高了系统运行的安全可靠性;在试运行期间,输灰时 发生空压机故障没有启动备用机而输送中止的情况,重新启动空压机对管道吹堵,全部输灰管道不到10分钟吹通,然后进行正常输送。

    ★能耗小:

    双套管浓相正压输送系统的输送灰气比高,其输送浓度可达常规正压输送系统的一倍以上,有效的降低空压机及后处理设备以 及库定布袋除尘器的容量,大大降低系统的能耗及运行费用,因此其运行成本远远低于常规的输送系统;

    ★长距离、大出力;

    双套管系统的特点决定了该系统适合长距离输送,其输送几何距离最长可达到2000米以上,出力达到200t/h以上;

    ★低流速、低磨损、维护工作量小;

    由于输送系统的物料输送速度较低(始端4-6m/s,末端8-10m/s)、工作压力低(约1.5-2.5Kg/cm2)、高灰气比(可达40-50 kg灰/kg气),降低了管道及阀门等设备的磨损(磨损速度与物料流动速度的三次方成正比),因此系统非常耐用,维护工作量小;

    ★先进的专用阀门;

    进料阀采用充气密封的圆顶阀,有效避免了密封面与阀门转动部件的接触磨损和提高阀门关闭地严密性,该阀门耐磨,可自 检测泄漏;单元出料阀采用双面密封的耐磨阀,有效地隔断正反向的压力,确保系统长时间无故障运行;

    ★充裕的系统出力;

    系统计算时充分考虑到电除尘器一电场的故障备用,切实保证系统出力;

    ★合理的消缺手段;

    当飞灰混有螺丝、螺母等金属异物,掉落到干灰发送器后自动沉淀在专门设计的沉物箱(出料三通)内,用户只需定 期人工清理即可,这样就使系统的运行更加安全;

    ★优化的系统配置;

    在输送支管上最多可同时挂8台干灰发送器,输送时一次性同时送完,之后马上可输送另一条支管,这样减少了输送空压机的无负荷运行时间,从而提高了输送空压机的效率;

    每条输送支管上只设一只出料阀,极大地减少了出料阀数量,进一步保证了系统的正常运行;

    管道数量最少;可能泄漏点最少;

    阀门、设备和系统的工作频率最小;

    系统操作简单;

    ★智能控制;

    采用PLC+PC控制,系统的控制方式为监控输送空气的工作压力。系统可节省绝大部分的料位计、平衡阀、压力容器的加热 器、保温等设备,进一步减少系统所需的设备投资和能源消耗,并使系统更加可靠、易维护。