金伟1 何成玉2
国家电投贵州金元集团股份有限公司纳雍发电总厂 贵州 毕节 553300
摘要：近年来，随着环保理念不断深入，愈发重视节能环保技术在各个行业中的广泛应用，也是当前经济快速发展时代需要重视的一项重要内容，本文通过笔者多年对火电厂输灰系统的实践研究，进行了分析探讨，确保锅炉重要辅机设备安全稳定,避免环保事故发生，以供参阅。
关键词：火电厂 先导式输灰 引进及应用
一、前言
纳雍一厂#4炉浓相气力输灰系统自投运以来，用气量大，磨损严重，每年损耗大量的输送用气，耗电量居高不下，目前输送管道磨损严重，需投入大量人力资源。同时，现有系统在掺烧煤泥、低热煤及氨逃逸不能有效控制时，系统出力受限，灰斗频繁高料位报警，堵管现象时有发生，现系统使用的是仓泵底部流化，存在系统设计繁琐、故障率高、故障原因排查困难等特点，给检修人员造成极大困扰，给机组节能环保运行带来很大压力，省煤器输灰系统受粗颗粒及杂物影响，长时间无法投运。
二、浓相输灰存在的问题及原因分析
实现高浓度、节能输送与防止输灰管堵管、磨损是一对相互关联又相互制约的矛盾。
常规输送系统： 传统除灰系统通常是将输送用气全部加到仓泵内，使物料在仓泵内形成流态化的灰气混合物，并形成足够的动压克服管道阻力来实现输送。这类系统是目前本行业中应用最广的一种输送方式，系统存在投资小，运行稳定及磨损和易损件等都在一个较合理的范围之内。但本系统所存在的缺点是不能进行远距离输送，输送距离超过300m以后，往往引起管道中的物料分层沉降，造成堵管，特别是受地理环境限制，输灰管道布置复杂，弯头较多，再加上燃煤发生变化时，输灰系统故障频发，造成主体设备被迫停运，发生严重后果。如果设计不合理会造气灰气比严重失调，造成大量气体损耗。
助推器式输送系统（柱塞式输送）：本系统是国内众多气力输送厂家对远距离输送采用的一种输送方法，助推式高浓度气力除灰系统，是在输灰管道上按一定间隔距离分布安装若干只助推器。输送用气并不全部加入仓泵，加入仓泵的空气只是起到将物料推进管道的作用，另外的空气通过助推器直接加入管道。通过助推器加入管道的空气可使物料获得克服管道阻力所必需的能量。由于被输送的物料在输送管中呈集团流态或柱状流态，而非完全悬浮状态，物料运动速度低，克服管道阻力的能量主要是压能，从而可以大大降低系统的耗气量，并有效降低管道磨损。即使物料在管道中发生停滞，无论输送距离有多长，助推器都能使之重新启动。但此系统存在至命的缺点是用气量比理论用气量大，尤其是在堵管时进气点较多，在不堵管的位置也同时进气，所以在瞬间气源会有很大的波动，且堵管后清堵很慢，并且有时堵管的地方气体进不去，气体都从不堵管的地方跑掉了。所以使用助推器的系统并不能真正实现远距离输送和节省用气量。助推器只能在输送系统中作为备用的防堵管的辅助进气和清堵方法。
三、先导输灰的调研及引进
1.国华徐州发电有限公司2*1000MW机组于2011年投产。气力输送系统采用正压浓相输送方式，输灰系统电场分A、B两侧同时运行，电除尘一电场一条，电除尘二三四电场合用一条，输灰管道距离长约400m左右。改造成前锅炉输灰系统只能基本满足原锅炉设计时校核煤种的产灰量要求；加上锅炉燃用煤种较杂、煤质差、灰量大，小时产灰量已超过系统实际承受能力，导致输灰管道经常发生堵塞，长时间处理电除尘灰斗产生较多高料位报警，电除尘高压柜短路跳闸的事件，机组被迫降出力运行，严重影响机组的安全经济运行。为此2018年5月份，对该电除尘器输灰系统进行了先导式输灰改造，改造后运行良好。
2.山东龙矿热电有限公司#5、#6机自2012年投运来，气力输灰系统一直采用低压连续输送，其配套五台套55KW的罗茨风机，后两台炉改用常规的浓相输送，工程投资近200万元，运行一段时间后，灰斗积灰高料位，后来在每个灰斗下加装加湿搅拌机，二台炉共安装8台套，一、二电场除风机输送外，又增加的四辆渣土车，装湿灰运走,近几年来，浪费了大量的人力物力。
国家环保强制政策出台后，环境扬尘治理迫在眉睫，经充分论证后该公司在2018年1月份，进行了先导式高效节能防磨制堵输灰系统改造。
四、先导式输灰系统与传统输灰浓相输灰的对比
1.工作方式不同：
先导式输送系统可以实现无吹扫停泵，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管道后，仓泵压力还会维持在一定的高压力范围内，除非是管道内的介质完全进入灰库，但栓塞式输送存在的优点是输送系统可以实现管道不间断工作，当仓泵内的介质完全进入管道后就可以停止此泵的进气，另外的仓泵接力输送，来实现管道不间断工作，此种工作方式除了可以节省大量的吹扫用气外，还对管道和弯头的磨损大大减小。
2.工作原理不同：
根据输灰管管径、输送介质、输送距离及输灰管现场弯头布置等不同，设计每隔一定距离加装先导式自动成栓阀，仓泵进气采用顶部静压进气，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会产生堵管情况，此时安装在管道上的先导式自动成栓阀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阀开启的压力时，阀门会自动打开向管道内进气，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。介质运动到另一个距离时，输灰管又出现堵管现象，此时安装在管道上的自动成栓阀又会自动检测输灰管内的压力，又当管道内的压力达到自动成栓阀开启的压力时，阀门又会自动打开向管道内进气，管道内的介质又受到进气的扰动，又会自动疏松，此点的堵管现象又消除，阀门又自动关闭，管道内的介质又继续向前运动，反复此现象，最终把灰输到灰库为止。较前三种输送系统明显。先导式输会系统输送最大的优点就是运行稳定。
3.先导式输灰系统的优点
1.不堵管！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。
2.低能耗！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；新型栓塞输送系统只三个过程，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。新型栓塞输送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。
3.磨损小！新型栓塞输送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.
五、产生的经济效益
改造前在气源管上安装流量计，计量输灰用气量。改造后，一电场输送时瞬时流量为860Nm3/h，省煤器输送时瞬时流量为728Nm3/h。因一电场仓泵与灰斗无连续料位计，为确保安全运行，无论负荷大小，均按照最大负荷工况保持输送系统的连续运行。改造后经验证，节气率达到30－50%，达预期目标，满足节能降耗和环保要求。
六、结束语
先导式输灰系统，它可以实现低压、恒速、恒流、恒压输送，真正的实现了节能降耗，降低磨损的功能，节能效果最低在50%，其特点是在输送过程中，堵管点的自动成栓阀可以自动打开下一个自动成栓阀，提前对管道进行吹扫，清除障碍，使输送更流畅，降低的伴气管道与输灰管道的压差，以最小的进气量达到最高的输送效率。我厂4号炉经过上述改造后，经过验证，效果明显，根本解决了原输灰系统存在的问题，整个输灰系统运行的可靠性、经济性得到大大提高，满足节能降耗及环保要求，具有很大的应用推广前景。
参考文献：
[1]李昌明，康玉梨.气力输灰系统的发展，2010年1月
[2]吴红忠，李春林，刘书雨.气力除灰系统的基本类型及优缺点
[3]孙亚鹏.浅谈气力输灰系统在燃煤锅炉设计中的应用.大众科技，2006（5）:115-116.
[4]朱剑洪.浓相气力输灰系统堵管原因及处理[]]，2010年12期
[5]林朝扶，谢海峰.气力输灰输送过程堵管原因分析及处理.广西电力，2006,29（1）68-69.
[6]刘衍倴，程显友，姜宗亮；等.电厂密相气力输灰管道的设计与应用分析.电力系统设备，2003（8）：68-69.