自动成栓阀解决气力输送堵灰应用.docx

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1、自动成栓阀解决气力输送堵灰应用（华润电力（常熟）有限公司周亚东）摘要：浓相气力输送系统在燃烧煤质变差，超出原设计出力时，灰质也会相应变差，此时气力输送系统容易出现堵管，出力降低，造成电除尘积灰跳闸，严重影响机组运行安全。而加装自动成栓阀后，自动成栓阀可自动在堵灰处加气进行疏通，有效的解决了气力输送的堵管问题。关键词：浓相气力输送系统自动成栓阀堵管灰质1原气力输送系统简介1.1 系统配置华润电力（常熟）有限公司3X650MW机组除尘器采用浙江菲达环保股份有限公司的双室四电场静电除尘器，每台炉的电除尘器设有四个电场共32个灰斗。电除尘器每个灰斗下设1台输送MD泵，一电场的MD泵有效容积为2.26i

2、二电场的MD泵有效容积为1.27m3,三、四电场的MD泵的有效容积均为 0. 25m3o1.2 系统配置气力输送系统采用的是英国克莱德设计的正压浓相输送系统，以1台炉为1个输送单元，每个单元设2根输灰管，1根粗灰管，1根细灰管。电除尘器一电场设1根粗灰管，电除尘器二、三、四电场设1根细灰管。每台炉的飞灰输送分为5组，电除尘器一电场为2组，每侧1组，每组4台仓泵；二、三、四电场各为1组，每个电场为1组，每组8台仓泵。每台炉的飞灰输送将按照程序依次进料输送，同一时间内2根输灰管允许同时输送，而同一根输灰管只允许其中的一组系统在输送，其余各组处于关闭状态，或在进料或在等待。每台炉设2根输灰管，输灰管

3、采用不变径形式，灰管为6 219X8的厚壁无缝钢管组成；除尘器灰斗即3号炉最远点至灰库水平距离为590米，升高约32米，每根管道含11个弯头，输灰管在灰库顶上设有气动切换阀，电除尘器一电场的干灰（粗灰）输送到粗灰库内，电除尘器二、三、四电场的干灰（细灰）输送到细灰库或粗灰库内。每根灰管经库顶切换阀均可进入2座灰库，1号炉的粗灰可以进1、2号粗灰库；2号炉的粗灰可以进2、3号粗灰库；3号炉的粗灰则可以进1、3号粗灰库，每台炉的细灰可进入细灰库，也可进入与每炉相对应的粗灰库。1.3 输灰量锅炉原设计煤种见表格1,飞灰输送系统的设备均满足锅炉MCR时的最大排灰量且留有足够的裕量，其系统出力有不小于2

4、0%的富裕量，即72t/h。系统连续运行，还能满足间断运行的要求，留有检修设备的时间。表格1项目单位设计煤种校核煤种(D校核煤种(2)接收基低位发热值kJ/kg238262087021156接收基灰份%8. 7921.0226. 68每小时产生灰量t/h18. 6548. 2560. 262原系统存在的问题2.1 压缩空气含水堵管该系统自2003年9月份投产以来运行平稳，期间遇到的最大堵灰问题是因为冬季天气寒冷，冷干机失效，当压缩空气进入管道内冷却后会凝结出液态水，这些液态水随压缩空气一起进入输送管道后会使物料粘结，增大输送阻力，降低输送速度以致堵管。天气寒冷还会导致气管在节流孔板处冰堵，气源

5、无法正常进入输送管道，输送压缩空气进气量变小，从而造成堵管。针对以上问题我们对压缩空气管道加装保温，同时在压缩空气管道上加装气水分离器，通过提高压缩空气温度和减少冷凝水含量，有效的解决了因为压缩空气含水引起的堵管问题。2.2 灰质变化引起的堵管由于原机组设计无省煤器灰斗，在运行过程中易引起空预器堵灰，后经改造增加省煤器灰斗，同时增加省煤器气力输送系统，该系统将省煤器的灰输送到电除尘入口烟道进入电除尘一电场灰斗内，该部分灰与电除尘一电场的灰混合后由一电场的气力输送系统输送到灰库内。该方式在燃烧设计煤种时气力输送系统能够正常运行，但近年来，由于国内电煤供应紧张，实际燃用的煤种与原设计有较大的偏差，

6、灰质特性、灰分、灰量等发生了较大的变化，此时一电场气力输灰系统故障频繁，堵管严重。2.3堵管原因分析由于燃煤情况发生变化后故障频繁，堵管严重，我们对一电场的灰质进行了检查，发现此时灰的颗粒很粗，流动性很差，在灰斗下方连接仓泵的管道上开DN50的孔，灰基本无法自动流出，根据以上特点进行分析，堵管有两种情况，第一种是当仓泵满灰运行时.，由于流动性差，灰进入仓泵底部管道后无法流动，仓泵内多出的灰无法进入输送管道，此时输送系统会直接堵管；第二种情况是仓泵少量进灰，系统运行后灰随压缩空气气入管道，此时因灰粗，流化性差，无法形成灰栓，灰只能平铺在灰管底部，压缩空气和灰分流，无法把灰带入灰库，当灰沉积到管道

7、变满后就会发生堵管。以上两种情况都无法再通过调整灰气比来保证系统正常运行，所以只能对系统进行改造。3安装自动成栓阀对系统改造3.1 新型栓塞输送系统流动模式介绍：新型栓塞输送工艺流程类似柱塞式输送模式，但新型栓塞式输送系统与柱塞式输送模式的区别是实现了点进气，哪里堵管哪里进气，且堵管消除后自动停止进气，进气时堵管压力根据实际输送距离、介质、粉体浓度来实现现场调节、整定。本系统的主体设备是自动成栓装置，现就新型栓塞式输送系统的工作原理详细说明见表格2O表格2项目名称参数项目名称参数型号ZCX16-20材质铝合金工作温度-23190开阀压力0. 20. 25MP工作原理：根据介质、管径、输送距离、

8、输灰管线几何布置等实际，设计间隔加装自动成栓装置。仓泵进气口采用减压阀，输送时仓泵内保持一定的低于气源压力的恒压，压力的高低设计取决于总气源压力和要求的输送量，压力高则出灰速度快输送效率同时提高。在仓泵出口处是满管输送，当介质输送到一定距离时管内会产生压升现象，此时安装在管道上的自动成栓装置会自动检测输灰管内的压力，当管道内的压力达到自动成栓装置开启的压力时，阀门会自动打开向管道内补气，管道内的介质受到进气的扰动，会自动疏松，此点的堵管现象消除，阀门自动关闭，管道内的介质继续向前运动。工作方式调节：新型栓塞式输送系统可实现无吹扫停泵，当输送距离远时更能节省压缩空气的用量，当仓泵内的介质完全送入

9、管道后，仓泵压力还会继续维持在一定的高压工况范围，除非管内输送介质完全进入灰库，但作为栓塞输送系统，只要将物料送入管道，就可以关闭出料阀打开仓泵排气和进料阀开始下一个新的循环。（下附成栓原理图）成栓前成桂闽n栓塞形成栓害退化1.成栓前：成桂的管道内的灰近似满管，管道端送状态近似堵庭或堵塞（可通过调节成桂设备的齐启压力进行调节），管道压力憎加，本系统设计为025Mp开启.2.栓塞的的成：当给送管道内的压力达到成程设备的开启E力时,成拴设备开始工作，把管道内的灰进行成拴,分成若干个成桂单元，此时每个成桂版门的作用就是把本单元的灰向灰库方隹推进3.栓塞的退化：随着成拴设备的进气和桂柱在管道中的运动,

10、桂塞会渐渐退化,同此管道内的压力也会随之下降,当压力下降到一定值时（本系统设计为0.21MP）,成桂设备会自动关闭，管道内的灰自由流动.当管道内的灰在失去成桂设笛的作用后，又会恢复到堵管或近似堵管的状态,又到了成拴前的条件.4,成桂的 桂塞形成 桂塞退化-成栓前3. 2改造方式因为3号炉一电场气力输送系统输送距离最远，发生堵管的频率最高，所以此次改造首先在3号炉一电场进行，沿3号炉一电场气力输送管布置一根DN80的压缩空气管，每只仓泵间管道安装3只自动成栓阀，在直管段每7米安装一套自动成栓阀，弯头前后成栓阀安装间距缩短为3米，4米，5米6米直到直管段间距相同，自动成栓阀一直安装到灰库底部管道上

11、，根据现场情况共安装自动成栓阀119套。自动成栓阀的安装可以在保证机组不停的情况下进行，只要气力输送系统能保证间断运行就可以进行安装，改造工作对机组的运行方式基本没有影响。因为原系统输送压力高于0.38MP就会停止进气，系统认为堵管，所以自动成栓阀开启压力设定为0.25MP,停止进气压力为0.2 MP,当有堵管趋势时就开始进气疏通，保证原系统能够自动正常运行。3. 3改造后效果3号炉一电场气力输送系统安装自动成栓阀后，运行情况良好，在煤质变差后也能正常运行，有效的解决的原系统在灰质变差后堵管频繁，出力变低的情况，保证了气力输送系统的正常运行。4结论根据以上改造后运行情况，可以确定自动成栓阀可以

12、解决电厂燃煤情况变差引起的堵管问题。考虑到原系统在正常燃煤情况下还是能够正常运行，所以暂未对原系统的运行参数进行调整，自动成栓阀只在堵管后自动运行，起辅助输送作用，如果要发挥自动成栓阀输送效率高，用气量小的特点，还要继续对原系统运行方式和运行参数进行全面调整，这就有待我们进行进一步研究。参考文献1粉体密相气力输送理论与技术进展高敬国徐德龙赵江平，19992管道物料输送与工程应用M.化学工业出版社，陈宏勋.20033水平管密相气力输送压降研究综述(J) .化工冶金,1993,4(4) : 376387.作者简介：周亚东(1980),男，华润电力(常熟)有限公司技术支持部，脱硫除灰专业工程师，助理工程师，13776229254