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低壓氣力輸送泵

氣力輸送設備概況
      氣力輸送設備也稱為氣力輸送泵是采用低壓氣力輸送方式輸送粉末狀物料,適用于電廠粉煤灰、水泥生料、礦粉等輸送,可根據具體地形布置輸送管道,實現集中、分散、大高度、長距離輸送,輸送過程不受氣侯條件影響,能確保物料不受潮,利于生產和環境保護。
近年來干灰輸送大多使用倉泵,但就目前運行情況看使用倉泵由于氣壓高,耗電量大,維修費用高等原因,既污染環境又浪費資源,給儲運煤灰帶來不便。而我廠研制生產的粉體氣力輸送設備,具有風壓低、操作簡單、維修量小等特點,通過長期運行,實踐證明,其性能穩定,質量可靠,無粉塵污染,是理想的氣力輸送設備。
氣力輸送設備特點
      1、設備投資小。用一臺氣力輸送設備可代替二臺或四臺倉泵,結構簡單,運行可靠,減少了設備投資。
      2、低壓力輸送,工作壓力0.02—0.1MPa,管道磨損小,設備密封性好,輸送量大,運行可靠,無堵、漏現象,使用壽命長。
      3、節能降耗,氣源采用羅茨風機,用電量小。該系統一次安裝調試投運后,基本不用操作,幾乎沒有維護量,檢修工只須定期檢查即可

      現役機組中大多數機組除塵輸灰系統均采用濕式除灰或干濕兩用,隨著粉煤灰技術的綜合利用的迅速發展,現在國內大部分機組的除塵送灰系統均改造為正壓式倉泵送灰系統。但是由于近幾年煤炭緊缺造成電廠煤質過劣,倉泵輸灰系統送灰量大設備使用率高,出現設備及管道磨損嚴重,送灰設備故障頻發,運行操作量大,設備維護量大,維護費用高,鄭州誠遠機械有限公司開發研制生產的料封泵正壓連續送灰系統克服了以上問題,此系統現在已在210MW機組除塵系統成功使用,它的顯著特點就是設備結構簡單,系統簡單,投資少,免維護,運行操作量小,故障少,維護費用低,成功的解決了除塵系統的疑難問題.
一、料封泵的特點
      結構簡單,操作簡單,操作量少,能連續不斷送灰,它能夠自動調整料封泵出力,能夠很好的達到送灰的效果,送灰媒介壓力低,設備管道閥門不宜磨損。
二、料封泵工作原理
      料封泵是利用氣流射流作用,使空氣帶動灰粒把灰送到灰庫,料封泵主要有四部分組成分別為噴嘴、圓柱形泵體、噴嘴調節裝置、底部汽化裝置,料封泵工作時的能量來自二部分:一部分是風機的動能,另一部分是料柱的勢能。料柱高、勢能大、壓力大、輸送量相應就大,反之則小。料封泵正常工作時保持一定的料位高度,當短時間內電收塵下料量增大而料封泵仍正常工作則料位高度自然升高,隨著料位高度的提高料壓增大勢能增加輸送量相應就大直到系統自動平衡,當短時間內電收塵下料量減少而料封泵仍正常工作則料位高度自然降低,隨著料位高度的降低料減少勢能降低輸送量相應就小直到系統自動平衡。
三、料封泵送灰系統介紹
      登封榮奇俱進熱電能源有限公司是2X210MW機組一次中間再熱,超高壓煤粉,鍋爐除塵器為電除塵,除塵器雙室四電場,16臺高壓整流裝置,16個灰斗,送灰設備配置為LG—35型料封泵,其設計送灰量單臺出力為35噸/小時。除塵器灰斗下部直接連接料封泵,#1、2電場共用一臺,三四電場使用一臺共8臺,,一二電場料封泵連續運行,三四電場間斷運行可以滿足機組的送灰。8臺料封泵共配置6臺羅茨風機,正常風機四臺運行兩臺備用。3座灰庫5根送灰管道可以送入同一灰庫也可以同時分別送到三個灰庫中,輸送距離200m。
四、系統投運及停運
      1.投入庫頂除塵系統,保持灰庫料為底料位。
      2.將料封泵嘴調至關位,啟動風機,待電除塵斗高料位時開啟料封泵噴嘴至合適位置。
      3.料封泵停運關閉噴嘴,停止風機,停止灰庫除塵裝置。
五、運行效果分析與討論
1.運行效果
      經過5個月的連續運行料封泵性能穩定可靠,送灰壓力最高維持在0.05MPa,料封泵能夠連續自動調整送灰量,低負荷灰量小,風機電流小,送灰壓力下降,高負荷灰量大送灰壓力高,風機電流大。管道沒有出現穿現象,沒有漏灰現象,沒有出現堵管現象,確實減輕了操作維護量,檢修維護量,同時大大減輕了環衛工作。
2.成本分析
      我廠#1機組電除塵采用倉泵送灰系統,16臺單倉泵,倉泵總輸送能力35噸每小時,配置三臺22M3空壓機,由于近幾年煤質含灰量高,倉泵經常在滿負荷,超負荷下運行,頻繁出現管道磨穿,送灰管道堵塞,倉泵進料閥密封墊壞,出料閥平衡閥閥芯磨損嚴重,我公司經過在#1機組一、二電場實際試驗及考察其他水泥廠、電廠。對#2爐電除塵送灰設備選為料風泵送灰系統,系統送灰能力為70噸每小時。
      電除塵送灰設備內倉泵投資比料封泵設備投資高80萬元,設備運行方式看料封泵比倉泵系統更可靠,設備維護費用比倉泵系統每年節約45萬元,包括3臺空壓機維護費用,設備耗電低,比倉泵系統每天節約用電565KWH,電費每千瓦時0.3元計算每年節約電費6.102萬元。
3.存在問題
      自動化程度低,設備及系統沒有配套自動化控制系統,另外設備運行中生風機跳閘或風機立即停運會出現送灰管道堵塞現象,第三料封泵輸送距離受到限制,最遠可靠輸送距離300米,風機和料封泵只能一對一運行,有待于開發和完善。
六、改進措施
     結束語:我公司送灰系統于2005年11月通過調試正式投入運行,這是正壓疏相氣力輸送技術首次在于200MW機組中的應用。經過幾個月的實際運行,表明該系統能達到設計出力,系統完整,運行情況良好適應在大型中型機組上應用。
      我廠2000年新擴建了煤粉制備車間,建成了立磨系統,并于2001年5月初試生產。在試生產中發現:1) 成品庫下安裝的6臺φ200mm螺旋泵存在嚴重問題。往各用煤點送煤達不到設計要求,個別泵臺時能力僅為10t/h,嚴重影響生產;2)6臺泵頻繁壞軸承及密封。從2001年6 ~ 11 月,僅5個月時間里,由于泵的事故造成水泥窯斷煤停車達8次之多。
      為了徹底解決這一問題,12月初,我們采用鴻鑫機械的料封泵代替螺旋泵,使用效果理想。
料封泵安裝結構示意見圖


      料封泵的特點:結構簡單,體積小,易布置,風壓低,只配用羅茨風機即可,密封好,使用壽命長,運轉安全可靠,幾乎沒有維修量和易損件,無基礎,取消軟聯接,減少冒料點。
      該泵的風嘴設計成可移動,通過調整裝置(齒輪、齒條)使噴射管住復移動,移動的距離根據風壓靠調整裝置上的刻度盤控制。泵不工作時,風嘴與噴嘴閉合。
      當泵工作時,先開風源清掃管線,再通過調整裝置將風嘴移到所需位置。當料倉發生結拱現象時,可以打開進氣閥進行吹掃。
安裝注意事項:
      1)料倉高度需大于4m,以確保料封泵內腔有一定的壓力。
      2)擴散管前端有大于2m直段,便于氣體加速。
費用比較:
      1)螺旋泵配有45kW電動機,加上單、雙管螺旋輸送機電動機功率(7.5+2.2×2),共有56.9kW,按每日運行12h計算,則每年潤滑需高級復合鈣基潤滑脂6kg,價值588元,年需費用約2.15萬元。維修費用每年約4.8萬元。
      2)料封泵無電動機(安裝料封泵時將單、雙管螺旋輸送機拆除)潤滑量很少,1年檢查1次需要潤滑油1 kg,價值5元,2年更換1次風嘴,價值600元。
料封泵和螺旋泵的風源都由空壓機站提供,二者各項參數對比見表

名稱

輸送能力

輸送當量長度/m

潤滑油耗/(元/a)

電耗/(萬元/a)

維修費/(元/a)

風量/(m3/min)

風壓/MPa

購置費/萬元

料封泵

18

20~680

5

0

300

30~40

0.04~0.08

5.8

螺旋泵

25

 

21500

11.2

48000

30-40

0.24

12

        從表中可以看出,料封泵的購置費和運行費用都比螺旋泵低很多,僅維修費和潤滑油費每年節約6.9萬元。在輸送高度不超過35m的中短距離中,選擇料封泵比較適用。

130噸鍋爐濃相氣力輸送與低壓氣力輸送對比
        現有一臺130噸鍋爐,配套布袋除塵器,除塵器共有4個下料口,現將除塵器收集的粉塵采用氣力輸送方式將粉塵輸送至約200米的500m3灰庫內,灰庫設置收灰和卸灰設備一套。除塵器輸灰設備現有兩種輸送方式、1、正壓濃相氣力輸送方式(倉試泵輸送)2、低壓連續輸方式(低壓輸送泵),現將這兩種輸送方式進行初步對比。
一、正壓氣力輸送(倉泵)氣力輸送設備配置
       1、130噸鍋爐布袋除塵器下料口4個,每個下料口下方分別安裝一臺倉泵共計4臺,氣源使用空壓機高壓氣源。每組倉泵有(泵體、進料閥、出料閥、進氣閥、出氣閥、電磁閥配置箱),輸送管道,集中控制系統等設備組成。易損易壞部件,(進料閥、出料閥、進氣閥、出氣閥、控制系統),易損件更換周期一年。
       2、輸送方式:間歇式輸送。
       3、輸送管道:4臺合用貳根DN150管道,管道及彎頭采用內襯耐磨。使用年限5-8年
       4、控制方式:集中采用PLC控制系統。
(故 障 點)
       1、進料閥、出料閥、進氣閥、出氣閥、由于采用空氣壓縮機高壓氣源此處閥門頻繁開關造成閥門磨損較快,一旦磨損運行過程中管道經常堵管必須更換此處閥門,
       2、由于采用PLC集中控制系統每個倉泵上面配備的有檢測系統,
在輸送過程中一旦有一處電器元件和PLC系統出現故障及反饋錯誤信號都會造成造成停機檢查和維修,維修工作量大。
       3、空氣壓縮機出現故障整個輸送系統停機
       4、日常維護費用:
       濃相倉泵輸送系統進出料口閥門開關頻繁導致壽命較短,一般一年就需要更換,每次每臺更換2套(每臺泵配兩臺進出料閥門),每臺價格5000-20000元不等(各品牌價格不同),暫按5000元/臺計算每年每臺倉泵閥門更換費用為10000元(不含工時費)。由此推算130噸鍋爐4臺倉泵需要40000元。
低壓氣力輸送(連續輸送泵)氣力輸送設備配置
        1、130噸鍋爐電除塵器下料口4個,每個4下料口合用一臺低壓連續輸送泵,6個下料口共用4臺,1電廠用一條DN150輸送管道,2#3#電廠用兩臺輸送泵使用一條DN125的輸送管道,氣源使用2臺羅茨風機。每組連續輸送泵有(泵體、落料口、擴散管{出料口}、進氣口、輸送量調節裝置、泵體硫化箱),輸送管道,現場控制系統等設備組成。易損易壞部件,(擴散管{出料口}、噴嘴),易損件更換周期3-5年。
        2、輸送方式:連續或間接式輸送。
        3、輸送管道: 4臺低壓輸送泵臺用1根DN150、一根DN125普通管道(1電廠一條、2#3#電廠兩臺合用一條輸送管道),彎頭采用內襯耐磨。管道使用年限10年,耐磨彎頭5年。
        4、控制方式:現場控制。
        5、日常維護費用:
        稀相氣力輸送系統3----5年需要更換一套風嘴、噴嘴、,價值5000元*4套=20000元,折合每年7000元按3年計算,由此推算130噸鍋爐4臺低壓連續輸送泵需要7000元/年。
(故 障 點)
        1,泵體流化箱,硫化布密閉不流化時產量降低,
        2、羅茨風機故障,啟用備用風機
氣力輸送設備對比配置表

倉         泵
料   封   泵
系統費用
130噸約90-120萬(空壓氣源、倉泵泵組、輸送管道、控制系統)
130噸約85--100萬(氣源、低壓輸送泵組、控制系統 )
工作壓力
一般在0.6-0.8Mpa,采用空氣壓縮機供氣
一般在0.1Mpa以下,壓力低磨損小,采用羅茨風機供氣
工作功率
空氣壓縮機1臺電機總功率75KW滿載價格約:25萬
羅茨風機3臺,電機總功率35*2=70KW;負荷運行電流在60-70%、價格約3X4=12萬
工作方式
一般采用間歇式工作,有進料和輸送兩個過程進行,閥門頻繁啟閉;
采用連續式工作,進料和輸送同時進行;沒有頻繁開關的閥門;
輸送濃度
可以進行高濃度輸送和長距離輸送,且過程穩定,輸送氣灰比1:30
壓力低輸送,輸送時低濃度輸送,輸送距離當量輸送距離500米,輸送氣灰比1:10
輸送速度
以高壓低速的速度進行
恒定輸送,對管道磨損小
輸送速度
因輸送濃度高,速度低,管道磨損較快需要特殊耐磨材料管道,彎頭采用耐磨彎頭
由于輸送濃度低,恒定速度輸送,對管道要求底,用普通管道即可,彎頭采用耐磨彎頭
適應性
對大顆粒,大高度,長距離輸送有較好的適應性
輸送粉煤灰和水泥等較細的物料有較好的適應性
適應性
設備組成裝置很多,控制系統也較為復雜
設備組成簡單,控制方便,不需要復雜的控制系統
氣體過濾
耗氣量少,過濾工作量小相應除塵過濾設備就小
耗氣量大,相應除塵過濾設備就大
運行成本
短距離情況下,成本高,維護工作量大
運行較為經濟,易損件少,成本低,維護量小
閥門原件
單臺有進出料閥各一個,且頻繁開關,磨損嚴重
單臺只有一個下落料閥,常開狀態;無磨損
易損件
1,進出料閥2,控制原件,輸送管道和耐磨彎頭
1,擴散管和噴嘴,2、耐磨彎頭;易損件少
易損件年限及數量
1進出料閥平均12個月更換,管道及彎頭3年
1,擴散管和噴嘴3-6年更換一次,耐磨彎頭3年

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