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低压气力输送泵

气力输送设备概况
      气力输送设备也称为气力输送泵是采用低压气力输送方式输送粉末状物料,适用于电厂粉煤灰、水泥生料、矿粉等输送,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。
近年来干灰输送大多使用仓泵,但就目前运行情况看使用仓泵由于气压高,耗电量大,维修费用高等原因,既污染环境又浪费资源,给储运煤灰带来不便。而我厂研制生产的粉体气力输送设备,具有风压低、操作简单、维修量小等特点,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。
气力输送设备特点
      1、设备投资小。用一台气力输送设备可代替二台或四台仓泵,结构简单,运行可靠,减少了设备投资。
      2、低压力输送,工作压力0.02—0.1MPa,管道磨损小,设备密封性好,输送量大,运行可靠,无堵、漏现象,使用寿命长。
      3、节能降耗,气源采用罗茨风机,用电量小。该系统一次安装调试投运后,基本不用操作,几乎没有维护量,检修工只须定期检查即可

      现役机组中大多数机组除尘输灰系统均采用湿式除灰或干湿两用,随着粉煤灰技术的综合利用的迅速发展,现在国内大部分机组的除尘送灰系统均改造为正压式仓泵送灰系统。但是由于近几年煤炭紧缺造成电厂煤质过劣,仓泵输灰系统送灰量大设备使用率高,出现设备及管道磨损严重,送灰设备故障频发,运行操作量大,设备维护量大,维护费用高,郑州诚远机械有限公司开发研制生产的料封泵正压连续送灰系统克服了以上问题,此系统现在已在210MW机组除尘系统成功使用,它的显著特点就是设备结构简单,系统简单,投资少,免维护,运行操作量小,故障少,维护费用低,成功的解决了除尘系统的疑难问题.
一、料封泵的特点
      结构简单,操作简单,操作量少,能连续不断送灰,它能够自动调整料封泵出力,能够很好的达到送灰的效果,送灰媒介压力低,设备管道阀门不宜磨损。
二、料封泵工作原理
      料封泵是利用气流射流作用,使空气带动灰粒把灰送到灰库,料封泵主要有四部分组成分别为喷嘴、圆柱形泵体、喷嘴调节装置、底部汽化装置,料封泵工作时的能量来自二部分:一部分是风机的动能,另一部分是料柱的势能。料柱高、势能大、压力大、输送量相应就大,反之则小。料封泵正常工作时保持一定的料位高度,当短时间内电收尘下料量增大而料封泵仍正常工作则料位高度自然升高,随着料位高度的提高料压增大势能增加输送量相应就大直到系统自动平衡,当短时间内电收尘下料量减少而料封泵仍正常工作则料位高度自然降低,随着料位高度的降低料减少势能降低输送量相应就小直到系统自动平衡。
三、料封泵送灰系统介绍
      登封荣奇俱进热电能源有限公司是2X210MW机组一次中间再热,超高压煤粉,锅炉除尘器为电除尘,除尘器双室四电场,16台高压整流装置,16个灰斗,送灰设备配置为LG—35型料封泵,其设计送灰量单台出力为35吨/小时。除尘器灰斗下部直接连接料封泵,#1、2电场共用一台,三四电场使用一台共8台,,一二电场料封泵连续运行,三四电场间断运行可以满足机组的送灰。8台料封泵共配置6台罗茨风机,正常风机四台运行两台备用。3座灰库5根送灰管道可以送入同一灰库也可以同时分别送到三个灰库中,输送距离200m。
四、系统投运及停运
      1.投入库顶除尘系统,保持灰库料为底料位。
      2.将料封泵嘴调至关位,启动风机,待电除尘斗高料位时开启料封泵喷嘴至合适位置。
      3.料封泵停运关闭喷嘴,停止风机,停止灰库除尘装置。
五、运行效果分析与讨论
1.运行效果
      经过5个月的连续运行料封泵性能稳定可靠,送灰压力最高维持在0.05MPa,料封泵能够连续自动调整送灰量,低负荷灰量小,风机电流小,送灰压力下降,高负荷灰量大送灰压力高,风机电流大。管道没有出现穿现象,没有漏灰现象,没有出现堵管现象,确实减轻了操作维护量,检修维护量,同时大大减轻了环卫工作。
2.成本分析
      我厂#1机组电除尘采用仓泵送灰系统,16台单仓泵,仓泵总输送能力35吨每小时,配置三台22M3空压机,由于近几年煤质含灰量高,仓泵经常在满负荷,超负荷下运行,频繁出现管道磨穿,送灰管道堵塞,仓泵进料阀密封垫坏,出料阀平衡阀阀芯磨损严重,我公司经过在#1机组一、二电场实际试验及考察其他水泥厂、电厂。对#2炉电除尘送灰设备选为料风泵送灰系统,系统送灰能力为70吨每小时。
      电除尘送灰设备内仓泵投资比料封泵设备投资高80万元,设备运行方式看料封泵比仓泵系统更可靠,设备维护费用比仓泵系统每年节约45万元,包括3台空压机维护费用,设备耗电低,比仓泵系统每天节约用电565KWH,电费每千瓦时0.3元计算每年节约电费6.102万元。
3.存在问题
      自动化程度低,设备及系统没有配套自动化控制系统,另外设备运行中生风机跳闸或风机立即停运会出现送灰管道堵塞现象,第三料封泵输送距离受到限制,最远可靠输送距离300米,风机和料封泵只能一对一运行,有待于开发和完善。
六、改进措施
     结束语:我公司送灰系统于2005年11月通过调试正式投入运行,这是正压疏相气力输送技术首次在于200MW机组中的应用。经过几个月的实际运行,表明该系统能达到设计出力,系统完整,运行情况良好适应在大型中型机组上应用。
      我厂2000年新扩建了煤粉制备车间,建成了立磨系统,并于2001年5月初试生产。在试生产中发现:1) 成品库下安装的6台φ200mm螺旋泵存在严重问题。往各用煤点送煤达不到设计要求,个别泵台时能力仅为10t/h,严重影响生产;2)6台泵频繁坏轴承及密封。从2001年6 ~ 11 月,仅5个月时间里,由于泵的事故造成水泥窑断煤停车达8次之多。
      为了彻底解决这一问题,12月初,我们采用鸿鑫机械的料封泵代替螺旋泵,使用效果理想。
料封泵安装结构示意见图


      料封泵的特点:结构简单,体积小,易布置,风压低,只配用罗茨风机即可,密封好,使用寿命长,运转安全可靠,几乎没有维修量和易损件,无基础,取消软联接,减少冒料点。
      该泵的风嘴设计成可移动,通过调整装置(齿轮、齿条)使喷射管住复移动,移动的距离根据风压靠调整装置上的刻度盘控制。泵不工作时,风嘴与喷嘴闭合。
      当泵工作时,先开风源清扫管线,再通过调整装置将风嘴移到所需位置。当料仓发生结拱现象时,可以打开进气阀进行吹扫。
安装注意事项:
      1)料仓高度需大于4m,以确保料封泵内腔有一定的压力。
      2)扩散管前端有大于2m直段,便于气体加速。
费用比较:
      1)螺旋泵配有45kW电动机,加上单、双管螺旋输送机电动机功率(7.5+2.2×2),共有56.9kW,按每日运行12h计算,则每年润滑需高级复合钙基润滑脂6kg,价值588元,年需费用约2.15万元。维修费用每年约4.8万元。
      2)料封泵无电动机(安装料封泵时将单、双管螺旋输送机拆除)润滑量很少,1年检查1次需要润滑油1 kg,价值5元,2年更换1次风嘴,价值600元。
料封泵和螺旋泵的风源都由空压机站提供,二者各项参数对比见表

名称

输送能力

输送当量长度/m

润滑油耗/(元/a)

电耗/(万元/a)

维修费/(元/a)

风量/(m3/min)

风压/MPa

购置费/万元

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

        从表中可以看出,料封泵的购置费和运行费用都比螺旋泵低很多,仅维修费和润滑油费每年节约6.9万元。在输送高度不超过35m的中短距离中,选择料封泵比较适用。

130吨锅炉浓相气力输送与低压气力输送对比
        现有一台130吨锅炉,配套布袋除尘器,除尘器共有4个下料口,现将除尘器收集的粉尘采用气力输送方式将粉尘输送至约200米的500m3灰库内,灰库设置收灰和卸灰设备一套。除尘器输灰设备现有两种输送方式、1、正压浓相气力输送方式(仓试泵输送)2、低压连续输方式(低压输送泵),现将这两种输送方式进行初步对比。
一、正压气力输送(仓泵)气力输送设备配置
       1、130吨锅炉布袋除尘器下料口4个,每个下料口下方分别安装一台仓泵共计4台,气源使用空压机高压气源。每组仓泵有(泵体、进料阀、出料阀、进气阀、出气阀、电磁阀配置箱),输送管道,集中控制系统等设备组成。易损易坏部件,(进料阀、出料阀、进气阀、出气阀、控制系统),易损件更换周期一年。
       2、输送方式:间歇式输送。
       3、输送管道:4台合用贰根DN150管道,管道及弯头采用内衬耐磨。使用年限5-8年
       4、控制方式:集中采用PLC控制系统。
(故 障 点)
       1、进料阀、出料阀、进气阀、出气阀、由于采用空气压缩机高压气源此处阀门频繁开关造成阀门磨损较快,一旦磨损运行过程中管道经常堵管必须更换此处阀门,
       2、由于采用PLC集中控制系统每个仓泵上面配备的有检测系统,
在输送过程中一旦有一处电器元件和PLC系统出现故障及反馈错误信号都会造成造成停机检查和维修,维修工作量大。
       3、空气压缩机出现故障整个输送系统停机
       4、日常维护费用:
       浓相仓泵输送系统进出料口阀门开关频繁导致寿命较短,一般一年就需要更换,每次每台更换2套(每台泵配两台进出料阀门),每台价格5000-20000元不等(各品牌价格不同),暂按5000元/台计算每年每台仓泵阀门更换费用为10000元(不含工时费)。由此推算130吨锅炉4台仓泵需要40000元。
低压气力输送(连续输送泵)气力输送设备配置
        1、130吨锅炉电除尘器下料口4个,每个4下料口合用一台低压连续输送泵,6个下料口共用4台,1电厂用一条DN150输送管道,2#3#电厂用两台输送泵使用一条DN125的输送管道,气源使用2台罗茨风机。每组连续输送泵有(泵体、落料口、扩散管{出料口}、进气口、输送量调节装置、泵体硫化箱),输送管道,现场控制系统等设备组成。易损易坏部件,(扩散管{出料口}、喷嘴),易损件更换周期3-5年。
        2、输送方式:连续或间接式输送。
        3、输送管道: 4台低压输送泵台用1根DN150、一根DN125普通管道(1电厂一条、2#3#电厂两台合用一条输送管道),弯头采用内衬耐磨。管道使用年限10年,耐磨弯头5年。
        4、控制方式:现场控制。
        5、日常维护费用:
        稀相气力输送系统3----5年需要更换一套风嘴、喷嘴、,价值5000元*4套=20000元,折合每年7000元按3年计算,由此推算130吨锅炉4台低压连续输送泵需要7000元/年。
(故 障 点)
        1,泵体流化箱,硫化布密闭不流化时产量降低,
        2、罗茨风机故障,启用备用风机
气力输送设备对比配置表

仓         泵
料   封   泵
系统费用
130吨约90-120万(空压气源、仓泵泵组、输送管道、控制系统)
130吨约85--100万(气源、低压输送泵组、控制系统 )
工作压力
一般在0.6-0.8Mpa,采用空气压缩机供气
一般在0.1Mpa以下,压力低磨损小,采用罗茨风机供气
工作功率
空气压缩机1台电机总功率75KW满载价格约:25万
罗茨风机3台,电机总功率35*2=70KW;负荷运行电流在60-70%、价格约3X4=12万
工作方式
一般采用间歇式工作,有进料和输送两个过程进行,阀门频繁启闭;
采用连续式工作,进料和输送同时进行;没有频繁开关的阀门;
输送浓度
可以进行高浓度输送和长距离输送,且过程稳定,输送气灰比1:30
压力低输送,输送时低浓度输送,输送距离当量输送距离500米,输送气灰比1:10
输送速度
以高压低速的速度进行
恒定输送,对管道磨损小
输送速度
因输送浓度高,速度低,管道磨损较快需要特殊耐磨材料管道,弯头采用耐磨弯头
由于输送浓度低,恒定速度输送,对管道要求底,用普通管道即可,弯头采用耐磨弯头
适应性
对大颗粒,大高度,长距离输送有较好的适应性
输送粉煤灰和水泥等较细的物料有较好的适应性
适应性
设备组成装置很多,控制系统也较为复杂
设备组成简单,控制方便,不需要复杂的控制系统
气体过滤
耗气量少,过滤工作量小相应除尘过滤设备就小
耗气量大,相应除尘过滤设备就大
运行成本
短距离情况下,成本高,维护工作量大
运行较为经济,易损件少,成本低,维护量小
阀门原件
单台有进出料阀各一个,且频繁开关,磨损严重
单台只有一个下落料阀,常开状态;无磨损
易损件
1,进出料阀2,控制原件,输送管道和耐磨弯头
1,扩散管和喷嘴,2、耐磨弯头;易损件少
易损件年限及数量
1进出料阀平均12个月更换,管道及弯头3年
1,扩散管和喷嘴3-6年更换一次,耐磨弯头3年

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