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气力输灰工作原理、计算选型、常见问题及措施
管理员 0 福建省龙岩市
发布:2025-02-10 (16:29:35)

1、气力输送系统工作原理介绍

    整个系统输送采用正压密相气力输送(浓相气力输送系统),利用罗茨风机为输送动力,使用压缩空气从输送泵通过管路将物料输送至目的地,然后使用过滤器或者其它系统分离空气与物料。系统可以并联多个除尘灰斗和发送罐系统,这样可以增加输送量并且提升输送效率。


正压密相输送
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2、气力输灰系统介绍

    气力输灰系统又称气流输送系统,利用气流的能量,气力输灰在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料,气力输灰是流态化技术的一种具体应用。

    气力输灰设备根据颗粒在输送管道中的密集程度,气力输灰分为∶

    ①稀相输灰∶固体含量低于1-10kg/m3,操作气速较高(约18~30m/s),输送距离基本上在300m 以内。现成熟设备料封泵来说,输送操作简单无机械转动部件,输送压力低,无维修、免维护!

    ②浓相输灰∶固体含量10-30kg/m3或固气比大于25的输送过程。操作气速较低,用较高的气压压送。现成熟设备仓泵,输送距离达到500m以上,适合较远距离输送。

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    稀希相气力输送的主要设备:由风机、料封泵、输送管道和弯头、灰库设备部分、控制系统等设备构成。结构及工作原理:输粉机由扩散室、混合室、活动风管,执行机构等部分组成。低压空气经进风管、混合室、进入扩散室。高速气流通过混合室把喷嘴周围物料气化,出喷嘴进入扩散室的气流在喷嘴与扩散室形成局部负压,把气化物料吸入输料管,被高速气流提升到卸料点。

    浓相气力输送的主要设备:由为空气压缩机、仓泵部分、输送管路及弯头部分、灰库设备部分及控制系统组成。结构及工作原理:主要由进料装置、气动出料阀、泵体、气化装置、管路系统及阀门组成,仓泵过程分为进料、流化加压、输送、吹扫四个阶段,它自动化程度高,利用DCS控制整个输送过程实行全自动控制。

    气力输灰广泛应用于火电厂、热电厂输灰系统,水利水电施工工地和城市商品混凝土搅拌楼、搅拌站系统中的粉状物料输送,水泥均化及倒库、各种粉状物料的输送,以及冶金、化工、建材、码头等行业的粉状物料输送、转运工艺中。可根据具体地形布置输送管道,实现集中、分散、大高度、长距离输送,输送过程不受气侯条件影响,能确保物料不受潮,利于生产和环境保护。通过长期运行,实践证明,其性能稳定,质量可靠,无粉尘污染,是理想的气力输送设备

NO.1

给料装置:压力容器、气锁阀、旋转给料阀、螺旋给料机。
NO.2

供气装置:空压机、罗茨风机、离心风机、干燥器、储气罐、调压器。
NO.3

管道:直管、耐磨弯头、库顶管道、管路切换阀、膨胀节
NO.4

料气分离器:旋风分离器、布袋除尘器。
NO.5

仪表及控制系统:压力变送器、料位计、压力开关、就地控制柜、PLC。


3、除尘灰气力输送特点

NO.1

性能稳定,牢靠性高。低压气力除灰装置料封泵采用连续运行,安全牢靠,输送泵运行方式不存在堵管现象;采用罗茨风机为气源,它的稳定性也决定了系统的牢靠性。
NO.2

工艺简洁,免维护,设备部件少,无频繁动作,故障率很少,基本没有易损件。低压连续输送,管内流速低且恒定,因而磨损小。
NO.3

能耗低,运行费低,综合投资节省。气力除灰系统配置低压罗茨风机,性价比较高,运行费用较低,综合投资较低。


4、气力输灰系统工作控制说明及要求

输送阶段
      系统具有较高的灰气比:一般在500 米距离内灰气比可达15~60 kg/kg;具有较低的工作压力:一般在0.4 MPa 以内;具有较低的输送流速,本系统平均流速在9~10 m/s,起始段流速为<7m/s;输送管采用紊流双套管,具有防堵、高灰气比、低能耗等特点。故系统输送效率高、输灰管道磨损小。

      如果输送气源压力满足条件(大于0.45Mpa),另外一组仓泵没有输送和堵管报警,仓泵投入自动后首先将延时 3 秒打开出料阀,出料阀打开后,仓泵输送计时开始。进料阀、透气阀此时为关闭状。出料阀打开后,延时 2秒打开底部进气,然后延时2秒打开管道进气阀,再延时 5 秒打开排堵阀,压缩空气进入输灰管道,同时,管道内压力随之升高,飞灰均匀进入输灰管道,实现干灰的远距离顺利输送的目的。当仓泵内飞灰输送完毕,管路阻力下降,仓泵内压力逐渐降低。当压力低于程序里设置的下限压力(可根据实际情况进行调整0.06Mpa)后,表明输送阶段结束,进入吹扫阶段。但注意:1、如果当程序事先设定的仓泵输送计时(5Min)到后管道内压力还是大于程序里设置的下限压力(0.06Mpa),表明仓泵输送不畅,此时,底部进气,管道进气、排堵阀、出料阀同时关闭,此仓泵停止输送并发出堵管报警信号。2、如果当管道压力高于0.28Mpa,关闭管道进气,等到压力低于0.18Mpa时,再打开管道进气。3、如果当仓泵压力达到 0.33Mpa,关闭底部进气,等到低于 0.18Mpa 时,再打开管道进气和底部进气。4、如果当仓泵压力达到 0.38Mpa,关闭排堵阀,等到低于 0.18Mpa 时,再打开管道进气,底部进气和排堵阀。(2,3,4,三个过程,都是在计时 600S 内的前提下才进行,超过 600S 就直接报堵管报警)
吹扫阶段
    此时进料阀、排气阀仍为关闭状态,底部进气、管道进气、排堵阀和出料阀为开启状态,吹扫计时(在系统程序内直接设定 15 秒钟)开始,当吹扫计时到后,仓泵按相应延时关闭排堵阀,底部进气阀和管道进气阀,并延时关闭出料阀,这一阶段主要作用是通过纯压缩空气把残留的飞灰送入灰库,最后呈纯空气流动状态,系统阻力下降至稳定值。注意:此阶段为定时输送,吹扫时间一到,管道和底部进气阀、排堵阀自动关闭,再延时关闭出料阀,转入进料阶段。
进料阶段
    仓泵进料阀、排气阀为开启状态,管道进气阀、底部进气阀、排堵阀及出料阀为关闭状,干灰由除尘器灰斗进入仓泵。任一仓泵料位高,系统自动关闭本组仓泵的进料阀和排气阀,进料阶段结束。注意:如果程序事先设定的进料计时到,而仓泵料满信号仍未提供时,则进料阀也会自动关闭,进料阶段也将结束,仓泵进入下一个工作循环的输送阶段。

5、气力输灰系统出现堵管的原因

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1
粉尘积聚

气力输灰系统中的粉尘和颗粒物会在输灰管道中逐渐积聚。如果系统没有进行定期的清理和维护,积聚的粉尘会逐渐形成堵塞物,阻碍气流的流动。

















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2
管道设计不合理

气力输灰系统的管道设计需要考虑气流的速度和压力,以及颗粒物的大小和形状。如果管道设计不合理,例如弯曲处过多或直径不当,会导致气流速度减小、压力降低,从而增加了堵管的风险。

















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3
管道磨损

长期使用后,输灰管道会出现磨损和腐蚀现象。这些磨损和腐蚀会导致管道内表面变得不光滑,增加了粉尘和颗粒物附着的可能性,进而引发堵管问题。

















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4
不适当的气流控制

气力输灰系统需要通过气流的控制来推动粉尘和颗粒物的输送。如果气流控制不当,例如气流速度过快或过慢,都会对输灰系统的正常运行产生负面影响,可能引起堵管。

















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5
异物进入系统

在工业生产环境中,有时会有一些异物进入气力输灰系统中,例如金属碎片、石块或其他杂质。这些异物可能会堵塞输灰管道,影响气流的正常流动,导致系统堵管。

















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6
操作不当

如果操作人员不正确地使用气力输灰系统,例如过度开启或关闭阀门、错误地调整气流速度等,都可能导致系统出现堵管问题。

















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7
粉尘湿度过高

某些情况下,输送的粉尘含有较高的湿度。当湿度过高时,粉尘可能会在管道内结块,形成堵塞物,阻碍气流的流动。

















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8
粉尘粒径分布不均匀

如果输送的粉尘粒径分布不均匀,即粒径差异较大,较大颗粒的堆积可能会导致堵管问题。

6、避免出现堵管的应对措施

1
定期清理和维护

定期清理输灰管道和设备,清除积聚的粉尘和颗粒物,确保管道内部的畅通。

















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2
合理设计管道

在设计气力输灰系统时,应根据气流特性和颗粒物特性合理选择管道的直径、弯曲处的数量和角度,确保气流的顺畅流动。

















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3
定期检查管道磨损情况

定期检查输灰管道的磨损和腐蚀情况,及时修复或更换受损的部分,保持管道内部的光滑表面。

















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4
正确控制气流

根据实际需要,合理调整气流速度和压力,确保气力输灰系统的正常运行,避免过快或过慢的气流导致堵管问题。

















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5
 加强管理和培训

加强对操作人员的培训,确保他们正确操作气力输灰系统,避免由于操作不当导致的堵管情况。

















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6
控制粉尘湿度

在需要输送湿度较高的粉尘时,可以采取措施降低湿度,例如通过干燥设备对粉尘进行预处理,减少湿度对系统的影响。

















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7
粉尘预处理

对于粒径分布不均匀的粉尘,可以采取预处理措施,例如筛分、研磨或混合,以均匀分布粒径,从而减少堵管的风险。










7、气力输灰系统计算选型实例

(1)仓泵型号的选择

        根据工艺所提供的资料,一次除尘器每个排灰口按每个排料阀门的额定排灰量3 t/h考虑,初选CT0.75型仓式气力输送泵,排灰口下设3台仓泵,2开1备。每个排灰口可单独排灰,2个排灰口也可同时排灰[3]。任何1台仓泵出现故障,中控室内应声光报警,并可自动开启备用仓泵投入运行。

        每台仓泵单次有效装灰容积V=0.7 m3,气力输送泵厂家给出的仓泵单次物料处理时间(从仓泵开始下料、密封阀门关闭、物料流态化、直到出料阀门打开所用的时间)经验数值T=3 min,气力输灰管道内平均流速vB=6 m/s[3],水平输送距离l1=120 m,垂直提升高度l2=15 m,一次除尘器排出的焦粉密度约为ρ1=0.6 t/m3[4]。综合以上可得:

一次除尘器每台仓泵单次输灰时间:

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(2)耗气量计算

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3)输灰管道管径计算

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资料来源:焦化干熄焦技术

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