双套管干灰输送技术的应用

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,双套管干灰输送技术的应用,主 要 内 容：,1.,前言,2.,锅炉飞灰处理现状,3.,各种飞灰输送技术,4.,双套管飞灰输送技术简介,5.,几点说明,6.,小结,1.,前言,粉煤灰气力输送基础知识,粉煤灰的物理化学特性形态特征：球形颗粒、不规则多孔颗粒、不规则颗粒、漂珠矿物组成：无定形的玻璃体、碳、莫来石、石英、磁铁矿、赤铁矿、方解石、长石、金红石等。化学组成：,SiO2,、,Al2O3,、,Na2O,、,K2O,、,CaO,、,MgO,、,TiO2,、,Fe2O3,、,SO3,、飞灰中可燃物等。粒度活性浸润性密度、孔隙率和密实度粘附性磨蚀性比表面积、摩擦角料仓内粉料的架桥和离析灰气比粉尘颗粒的沉降速度与悬浮速度气力输送管中颗粒的运动状态（均匀流或悬浮流、管底流、疏密流、集团流、部分流、栓塞流或栓状流）,2.,锅炉飞灰处理现状,我国燃煤电厂飞灰处理系统，随着环保要求和设备系统的引进国产化进程，从,1980,年代始，逐步引进气力除灰替代传统的水力除灰方式；自,1990,年代后期始，全部采用气力除灰。,气力除灰的优点：节省大量的冲灰水；减少灰场占地；避免灰场对地下水及周围大气环境的污染；在输送过程中，灰不与水接触，故灰的固有活性及其他物理化学特性不受影响，有利于粉煤灰的综合利用；不存在灰管结垢及腐蚀问题；系统自动化程度较高，所需运行人员较少；设备简单，占地面积小，便于布置；输送线路选取方便，布置上比较灵活；便于长距离集中、定点输送。,气力除灰的不足：与机械输灰方式比较，动力消耗较大，管道磨损也较严重；输送距离和出力受一定限制；对于正压系统，若运行维护不当，容易对周围环境造成污染；对运行人员的技术素质要求较高；对粉煤灰的粒度和湿度有一定限制，粗大和潮湿的灰不宜输送。,气力除灰系统的基本类型：,粉体的流动状态：悬浮流（均匀流、管底流、疏密流）输送，集团流（停滞流）输送，部分流输送和栓塞流输送。例如，传统的大仓泵正压系统属于悬浮流输送；小仓泵正压系统和双套管紊流正压系统界于集团流和部分流之间；脉冲气刀式系统属于栓塞流。,2.,锅炉飞灰处理现状,压力种类：动压输送和静压输送。例如，悬浮流输送属于动压输送，气流使物料在输送管内保持悬浮状态，颗粒依靠气流动压向前运动；典型的栓塞流输送属于静压输送，粉料在管内保持高密度聚集状态，且被所谓的气刀切割成一段段料栓，料栓在其前后气流静压差的推动下前行，如,脉冲气刀式、内重管（外重管）栓塞流技术；小仓泵正压系统和双套管紊流正压系统既借助动压输送，又有静压输送。,压力：正压系统和负压系统。,“,除灰设计技术规程,”,即按此分类。其中正压气力除灰系统包括大仓泵正压输送系统、气锁阀微正压气力除灰系统、小仓泵正压气力除灰系统、双套管紊流正压气力除灰系统、脉冲气刀式,栓塞流,正压气力除灰系统等。,空气斜槽,-,气力提升泵系统是一种不同于上述系统的特殊输送方式。虽然该系统的气源压力也为正压，但其系统结构、输送设备及系统布置等均与上述正压系统不尽相同。,3.,各种飞灰输送技术,3.,各种飞灰输送技术,正压除灰系统按其输送浓度不同，分为高浓度（浓相）和低浓度（稀相）。,由于浓相输送系统具有高效节能、流速低、磨损小、输送管道可用普通钢管、投资和维修费用少等优点，逐步成为我国燃煤电厂粉煤灰气力输送的主导方式。,几种典型的浓相输送系统介绍,双套管紊流气力除灰技术（详见,4,）,脉冲栓流气力除灰技术：在我国的研究应用已有,40,多年的历史，一开始主要应用于,PVC,粉粒、黏土、玻璃混合物、石墨、面粉等易随性或较难输送的粉粒状物料，浙江大学、合肥、河北、湖北等处单位曾做过大量试验研究工作，,1970,年代，东北电力设计院在长春一汽自备电站除渣系统中采用该技术，因经验不足，造成管路磨损严重，弯头泄漏，污染环境，检修工作量大而停运。北京电建所,1992,年介入其研究应用试验，,1997,年汉川电厂一期,300MW,机组采用该技术，输送距离,150-160m,，提升高度,25m,，选用,MB208,型栓流泵，出力,17-20t/h,，输送压力,0.35MPa,，输送末端速度约为,8-12m/s,，试运行验收阶段灰气比,45-80kg/kg,，气源压力,0.6MPa,，输灰管内径,80mm,，气刀压力,0.2-0.4MPa,，脉冲频率,33Hz,。,1999,年通过国家鉴定，效果良好。,脉冲栓流气力输送泵的工作原理：将物料装入栓流泵罐内，在压缩空气压力,3.,各种飞灰输送技术,的作用下，物料从罐体排料口排出，进入排料管道，在管道中形成连续的较为密实的料柱。气刀在脉冲装置的控制下间隙动作，将料柱切割成料栓，在输送管道中形成间隔排列的料栓和气栓，料栓在其前后气栓的静压差作用下移动，这种过程循环进行，形成栓流气力输送。由于该技术有别于常见的凭借输送气体的动压进行携带输送，利用气栓的静压差进行推移输送，且物料的流动是栓状流，因此栓流气力输送的速度可大大降低，耗气量也随之降低很多，系统及设备简单，具有低能耗、低磨损、高灰气比和高输送效率的特点，运行和维护的工作量及费用降低，尾气处理量少，使尾气处理设备简化，且易达标排放。,栓流气力输送过程是一个复杂的两相流过程，主要影响因素有：料栓空隙率、料栓和气栓流速、料栓黏度、过程模型化。影响,脉冲栓流气力除灰系统技术经济性能的主要,因素有：脉冲频率、气刀压力、料时气时比和除灰管道条件等。,小仓泵气力除灰技术：,1989,年上海南市电厂引进瑞典菲达公司,DEPAC,小仓泵正压气立除灰系统，,1993,年珠江电厂引进澳大利亚,ABB,小仓泵正压气立除灰系统，浙江菲达机电集团公司消化引进了该技术。小仓泵正压气力除灰系统是结合流态化和气固两相流技术研制的，是一种利用压缩空气的动压能和静压能联合输送的高浓度、高效率气力输送系统。其输送技术的关键是必须将物料在小仓泵内得到充分的流态化，且是边流化、边输送，改悬浮式气力输送为流态化气力输送，因此，系统整体性能指标大大超过常规的气力除灰系统，是目前世界上成熟可靠的气力输送技术之一。该系统采用仓泵间隙式输送方式，一般可分为进料阶段、加压流化阶段、输送阶段、吹扫阶段。该系,3.,各种飞灰输送技术,统的特点：较高的灰气比（30-60kg/kg，而常规稀相系统为5-15kg/kg ，因此，在大多数情况下，浓相正压气力除灰系统的空气耗量约为其他系统的1/3-1/2） ，较低的输送流速（8-12m/s），与除尘器的良好协调性，较高的工作压力讲义，较好的工作适应范围（50-1500m），安装维修方便，配置灵活，可靠性和可维修性较高，自动化运行水平较高等。,多泵制正压气力除灰技术：由杭州华电华源公司研发， 1999年始成功应用于天生港电厂、景德镇电厂等，不同于常规的单仓泵或双仓泵系统。多泵制正压气力除灰系统以SCM型上引式密相输送泵为发送设备，由多台仓泵组成一个输送单元，输送过程中同一输送单元的仓泵采取同步运行的方式，一个输送单元的仓泵为一个运行整体，一个输送单元设置一组进气阀组件、一个出料阀，其控制方式与对单台仓泵的控制类似。其特点有：系统配置简单，减少了出料阀的数量，使系统运行更加可靠安全各仓泵之间运行切换相对较少，系统出力较高系统配置简单，维护工作量和费用相对较少适用于300MW及大型机组干除灰系统 该系统设有自动防堵与排堵系统。,助推式高浓度气力除灰技术：实现高浓度输送与防止输灰管堵管是一对相互关联又相互制约的矛盾。传统的高浓度除灰系统通常是将输送用气全部加到,3.,各种飞灰输送技术,仓泵内（双套管系统除外），使物料获得足够的动压克服管道阻力来实现输送。由于这类系统需要较多的空气，输送速度高，从而加剧系统磨损，并引起管道中的物料分层沉降，造成堵管。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栓状流态，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。助推式高浓度气力除灰系统一般可分为常规型和满管型，浙江菲达机电公司消化引进了美国空气动力公司,FD-CHEKI,型助推器及其相关技术。具有的技术特点：输送浓度高，灰气比可高达,80kg/kg,输送速度低，输送速度一般为，大大降低了管道、阀门磨损基本上不存在堵管现象应用范围广，对不同工况适应性强。可输送砂子、各类谷物、石灰石、煤粉、飞灰、灰渣等上千种物料。,纽普兰及克莱德气力输送技术：芬兰纽普兰（,Pneuplan,）公司及英国克莱德,3.,各种飞灰输送技术,公司（,Clyde,）同为高浓度密相输送系统，技术、设备基本接近，在曲靖电厂、太原一热、沙角,A,厂、安顺电厂均有应用。该技术根据不同工况和用户需求，可选用,L,型泵静压柱塞输送系统、,T,型泵集团流气力输送系统、,NPD,型泵动压悬浮气力输送系统。该技术主要技术特点：系统配置简洁，系统内转动部件少，其中进料阀、出料阀为转动部件，无其他辅助设备，仪用气源和输送气源公用，灰斗不需设置气化装置、气化风机和空气电加热器，运行方式灵活多变，可连续运行，也可定期运行系统输送灰气比高（,80-100kg/kg,）输送能耗低，由于输送等量物料需要的压缩空气量较小，且输送压力较低，因此其输送能耗远低于其他形式的气力输送系统系统输送流速低（,L,型泵，出口初速度为,3m/s,，末速度为,7m/s,）管道磨损小，气力输送的管道磨损与输送流速成立方比例系统投资少，年运行维护费用低，由于系统配置简洁，设备少，要求的电除尘器安装高度也较低，故只需较小投资；由于设备可靠，检修维护量少，系统能耗低，故年费用低进料阀采用国际先进的气动圆顶阀，使用寿命可达,100,万次出料阀采用独特的气动圆柱旋转阀，使用寿命可达,50,万次阀门气动执行器性能可靠，寿命长，推力大系统控制水平高,3.,各种飞灰输送技术,我公司一期（,#1,、,2,炉）干灰系统采用美国,UCC,设备（为微正压,稀相,气力输灰系统）。于,1994,年供货、,1995,年安装建成，,1997,年调试投运。原设计是只收集电除尘器灰斗下一至三电场的粉煤灰，省煤器及四电场的粉煤灰通过水力除灰系统排至灰场。受设备、设计及电除尘器,2001,年度大修影响，目前，一期干灰系统出力不足，缺陷频繁，运行操作、检修维护工作量剧增，费用和人力不堪重负。故申报,2008,年华电国际技改项目，拟改为双套管浓相正压气力输灰系统。,正压浓相气力输灰系统与稀相悬浮气力输灰系统最本质的差别是在输灰管道中输送的气固两相流的流型不同。气固两相流的流动结构,(,流型,),很复杂，不仅受气固两相的物性质量流量比率（固体质量流量与气体质量流量的比值）、流速压力变化以及管道形状和布置方式的影响，而且还受到固体颗粒尺寸的影响。水平管中的气固两相流主要用于以水平管道气力输送固体颗粒的场合。在垂直上升管道中，只要上升气流对固体颗粒的作用力等于固体颗粒的重量时，固体颗粒就能处于悬浮状态。而在水平管道中的气固两相流，由于重力方向是和气流流动方向垂直，因此只有当水平气流对固体颗粒产生的上举力等作用力克服固体颗粒重力后才能使固体颗粒处于悬浮状态。这些上举力等作用力十分复杂，包括由于速度梯度的影响，气流在近壁流动的不对称性而引起的径向力；作用于旋转颗粒上的,Maganus,力；由湍流旋涡变化引起的径向力；由于颗粒碰撞管壁，使颗粒的部分轴向功能转化为径向动能等，因而一般只有在固体颗粒较细，固体颗粒浓度较低,12,3.,各种干灰输送技术,-15m/s ,才能得到水平管中的悬浮流动。稀相悬浮气力输灰管道中的气固两相流就处于这种流型。由此可见，正压浓相输送技术与稀相悬浮气力输灰系统不同，它将经仓泵加压流化后浓度较高的飞灰,/,空气混合物输入灰管，并在旁路压缩空气的静压动压作用下，使管道中的飞灰呈典型的密相栓流，此时管子底部出现沿管流动的不对称灰粒丘，上部仍为飞灰,/,空气的弥散状流动，在这种流型下进行的气力输送与稀相悬浮气力输送相比，具有下列优点：,1,输灰流速低，只有,6m/s,左右，比稀相悬浮气力输送小一倍。因此，管道磨损量小，材质可以采用碳钢管；,2,灰气比高，相同动力消耗下，系统有更大的输送能力和更低的单位能耗；,3,输灰稳定性好，输送距离远；,4,灰管管径较小，弯管容易，安装也方便；,5,管道阀门等附件自重小，可选用轻结构支架。,3.,各种飞灰输送技术,低正压气力输送系统是我国,1980,年代初期从美国,“,艾伦,”,公司和,“,UCC”,公司引进的、当时在国内较先进的一套干除灰气力输送系统，其引进的原因是基于国内的气力输送系统主要是正压稀相输送系统，技术相对落后、输送压力高、物料流速高、灰气比低、易堵管、磨损快等，由于输送压力较高，系统的密封要求高，运行维护较困难，二次污染严重；同时，引进该系统也是为增加输送系统的多种形式（同时引进的还有负压输送系统），扩大电厂除灰系统形式的选择性，以适应国内火力发电厂迅速扩大的干除灰需要，满足国家环保政策要求。,低正压气力输送系统国内最早应用于安徽淮南的平圩发电厂一期新建,2600MW,机组除灰系统上，之后陆续选用该系统的有华能南通电厂（一期新建）、华能德州电厂（一期改造）、华能上安电厂（一期新建）、浙江北仑电厂（一、二期新建）、云南杨宗海电厂（一期新建）、江苏徐州电厂（,2200MW,改造）、山东烟台电厂（,2100MW,新建）、山东日照电厂（一期改造）等，但这些系统经过一段时间的运行，其系统的不足就逐步显现出来。低正压气力输送系统是一个,“,低压头大流量,”,的稀相输送系统，能耗大，适应工况范围较窄。由于该系统物料搬运是依靠速度进行，即物料必须达到该物料的悬浮速度以上时才能被输送，因此，物料的流动速度极高（初速度,10,16m/s,以上，末速度,25,35m/s,以上，双套管输送时为静压输送，初速度,4,6m/s,，末速度,10,12m/s,）,3.,各种飞灰输送技术,而磨损速度与物料流动速度的三次方成正比，输送系统中的输灰管道、阀门等极易被磨损。同时，气固两相流的特性决定了其输送状态随外界工况的变化而变化，如高速流动的物料碰到弯头、输送背压等阻力增加时极易发生沉降堆积堵管；物料的颗粒度（煤种）变化使其悬浮速度偏离系统计算的范围时无法调整而造成系统运行不能顺利进行。另外，该系统发送罐容积较小，输送方式为小灰量高频率，进料阀、出料阀、平衡阀动作频率高易出现故障损坏等等。,国外火力发电厂的煤源相对稳定，除灰系统的运行工况基本能控制在其系统设计的范围内，从而其输灰系统也较稳定。而国内火力发电厂的煤源受市场变化影响较大，灰量及其物理特性常常超出原输送系统设计的参数范围，由于低正压气力输送系统适应工况范围较窄，造成输送系统运行不稳定，从而带来一系列的问题：磨损加快、时常发生堵管、系统出力下降、备品配件增加、运行检修维护工作量增大等，加之进口备品配件采购价格高、程序繁琐、时间较长，不能保证除灰系统的安全稳定运行，给发电机组安全运行带来隐患。,因此，采用低正压气力输送系统的国内火力发电厂，除个别煤源比较稳定、运行工况变化不大的还在继续运行外，有不少电厂已将该系统拆除，改用正压浓相气力输送系统，并且，除浙江北仑电厂二期工程还选用该输送系统外，其他电厂后续工程已不再选用该输送系统。据了解已拆除的电厂有：华能德州电厂、云南杨宗海电厂、江苏徐州电厂、山东烟台电厂等。,4.,双套管飞灰输送技术简介,双套管浓相正压气力输送系统是,1980,年代后期在国外发展起来的一种先进的气力输送技术，我国从,1990,年代中期开始引进，并于,1990,年代后期实现国产化。,如前所述，,1990,年代前我国大部份电厂的气力除灰系统均为稀相气力输送系统，由于该系统要求输送速度高（大于物料的悬浮速度），加快了对系统设备、管道及管件的磨损，维修工作量大，运行可靠性差、能耗大、运输效率低。同时由于该系统在一根输送管道上不允许并接多台发送器同时运行，因此系统中设置的管道数量多、阀门多，系统复杂，系统的初投资也高。,随着电厂机组容量的增大和输送距离的增加，多种型式的浓相气力输送系统相继用于电厂的除灰系统。但采用浓相气力输送系统后，也带来新的问题。首先，输灰时降低其输送速度，提高灰气比，将会导致在输送过程中堵管，威胁系统运行的安全，为此不得不在输灰管沿线设置吹堵装置，但在运行中有时由于吹堵不及时，系统堵管问题仍难于避免；其次，浓相气力输送系统往往要求一根输送管线上只能安装,1-2,台发送器，如安装多台发送器时，在同一时间内也只允许,1,或,2,台发送器送料，稀相输送系统中存在的输送管线数量多、阀门多、系统复杂等诸多问题仍未解决。,4.,双套管飞灰输送技术简介,因此，如何解决在浓相气力输送系统中在一根管线上既能并联多台发送器同时工作，又可在低速度、高灰气比条件下保证不堵管，提高系统运行的安全性和经济性，是当前在电厂推广采用浓相气力输灰系统大家所关注的问题，双套管正压浓相气力输送系统妥善解决了这一难题。该系统从输送机理上有别于常规的正压气力输送系统，改悬浮输送为静压输送，利用输送管道的自调节内旁通管实现稳态输送，从而改变了常规正压输送低浓度、高流速、易磨损、易堵管的工况，是解决输送高磨损、大出力、浓相输送磨损性大的物料的理想方案，代表了当今除灰技术的先进水平。,4.,双套管飞灰输送技术简介,浓相双套管气力除灰系统工作原理,双套管（内旁通管）浓相气力输送系统属于正压气力除灰方式，该系统的工艺流程和设备组成与常规正压气力除灰系统基本相同：即通过压力发送器（仓泵）把压缩空气的能量（静压能和动能）传递给被输送物料，克服沿程各种阻力，将物料送往储料库。但紊流双套管系统的输送机理与常规气力除灰系统不尽相同，其最大的结构特点在于其特殊结构的输送管，它是由主输送管和内旁通管组成，即大管套小管，小管（内旁通管）上设有引流,-,阻尼隔板，通过输送管道的自调节实现飞灰的紊流状态输送。双套管（也称内旁通管）简单结构示意见图一,图一 双套管结构,4.,双套管飞灰输送技术简介,输送空气同时通过主输送管和内旁通管，内旁通管上特别设计的开口在主输送管上形成紊流，在紊流状态下，飞灰积聚并分割成料段，其主要工作原理如下： 低速输送状态下，随着输送管道距离的增长，物料紊流流动状态被破坏，并积聚于管道底面，主输送管道因物料发生积聚而趋于堵管，阻力增大，使得进入内旁通管的空气流量增加。空气进入内旁通管后，由于两气流射流点之间的压差小于输送两点间的料段压力，内旁通管的空气重新流入主输送管，重新流入主输送管的空气在此区域形成紊流。这样料段不断分割、移动、吹散，将物料不断向前输送。以上的输送机理并没有通过昂贵或复杂的系统来获得，而是基于一个非常简单的物理原理实现：空气将向阻力最小的方向流动。,4.,双套管飞灰输送技术简介,图二 输送特性图,图二所示为在不同浓度下的气力输送特性曲线。曲线的右半部分，物料在气流带动下在管道中呈悬浮状态前进，随着输送速度的下降，管道压力降随之下降，当输送速度降至某值（电除尘器灰一般为,6-8m/s,）后，如再继续下降，则由于物料大量从气流中分离出来，沉积在管底，致使管道的压力降转降为升，在曲线中出现压力降的最低点，该转折点的速度即为临界输送速度，也是物料稀相输送与浓相输送的分界线。,稀相输送及浓相输送物料运动状态见图三。在密相输送区内，由于过低的气流速度（起始速度,5m/s,）无法托浮起物料颗料，作用在颗料上的压力也不足以克服颗粒间的磨擦力，致使大量颗粒从气流中分离出来，沉积在管底，形成料球和料栓，导致输送管道堵塞，破坏气力输送系统的正常工作。该特性即为图二中所示的堵管区。试验和实践表明：只要在料栓形成区段增大气流的扰动，将形成的料栓切断和驱散，则可使气力输送过程恢复正常，双套管正压浓相气力输送系统就是基于这一机理研制开发的,图三 气力输送物料运动状态图,4.,双套管飞灰输送技术简介,在物料输送管的上方沿管线安装一根管径较小的,“,内旁通,”,管道，在该管的底部每隔一定距离开一个具有一定形状的开口，并在每个开口的中间配置一个阻尼孔板。当物料经发送罐压送入输灰管道，如在输送管道内形成料栓的倾向时，料栓前的阻力增加，输送管道内的部分气流通过内旁通管底的开口分流进入内旁通管内，在该管的下一开口阻尼板作用下，气流又从该孔口喷出返回主输送管内，因在该开口处管内外气流间有一定的压差，气流从孔口喷射而出，在该区域内形成扰动，将集结的料栓切断和驱散，起到了自动吹堵的作用，使输送管道又恢复到正常状态运行。这与常规的浓相气力输送系统设置专用吹堵装置相比，不需要价格昂贵的、复杂的防堵控制监视装置和吹堵设施，而能达到自动吹堵的目的。,从试验室对比试验结果表明：内旁通密相气力输送系统输送管内压力及工况较之常规系统更为平稳，压力波动也较小。可参见图四。,曲线,A,常规系统压力变化图,B,内旁通系统压力变化图,图中,1,，,2,，,3,，,4,曲线为各测点的压力变化,图四 输送管道压力变化图,4.,双套管飞灰输送技术简介,浓相双套管正压气力除灰系统特点,1.,高灰气比低能耗输送。,高效输送是每个输送系统追求的目的，以实现较好的经济效益。双套管浓相输送系统的低流速、不堵管的特点，决定了其能在较其他输送系统灰气比高得多的工况下运行，即使在设计时选择灰气比过高，只是影响输送时间，不会造成堵管，而常规正压输送系统选择高浓度输送极易发生堵管；正因为是高浓度输送，又保证了内旁通系统输送机理的实现，所以说，相对于其他常规正压输送系统，内旁通密相输送系统真正实现了高浓度输送，有较高的性价比。,2.,低速输送低磨损。,双套管浓相输送系统采用较低的输送速度，起始速度为,4-6m/s,，末速为,10-12m/s,。高速磨损是气力输送较难解决的一个难题。由于气固两相流的特殊性，常规的系统计算流速是以空气流速为依据，而无法真正确定物料的流动速度，但从系统输送机理可判断其物料的运动速度，常规的正压输送系统是悬浮输送机理，物料以悬浮速度于压缩空气中运动，因此其运动速度接近气体运动速度；而双套管系统是静压输送机理，物料是以半栓塞状运动，且上部又有内旁通管分流气流，因此物料的运动速度大大低于气体运动速度，与常规正压输送系统相比，即使是同样的系统计算流速，其物料的流速也远低于常规正压输送系统。,4.,双套管飞灰输送技术简介,众所周知，物料对其他物体的磨损速度与该物料的运动速度的三次方成正比，双套管浓相输送系统同常规系统相比，物料的输送真正运行在低速状态下，因此对管道和弯头的磨损可以降到最低。由于较低的物料流动速度，极大的降低了物料对管道及管件的磨损，因此，可选用普通钢管作输送管道；,3.,输送中不会堵管。,堵管是气力输送较难解决的另一个难题，一旦发生堵管，将会影响系统的正常运行，增加大量的疏通维护工作，甚至拆卸管道进行疏通造成严重的二次污染，影响发电机组的安全运行。双套管系统的运行从另一个角度来说，实际上是一个堵管,-,疏通,-,再堵管,-,再疏通的反复循环，在输灰过程中自身具有自动吹堵、防堵功能，是一个动态的自动吹堵过程，而不会像常规正压输送系统那样发生堵管时须停止正常输送程序进行专门的吹堵，造成费时费工费料的损失，从根本上解决了堵管问题。由于双套管输灰管沿线不需设置吹堵管，沿线没有附加空气引入，输灰系统运行压力变化平稳，有利于提高灰气比和长距离输送；,4.,控制输送用气量。,输灰系统在供气管上设有调压和节流装置，以保证输送系统在设计要求的工况下运行，从而保证输送系统各单元同时运行时用气量稳定。一方面可改善供气系统和设备的运行工况，同时也防止各单元在运行过程中因工况不同互相,“,抢,”,气而引起堵管；,4.,双套管飞灰输送技术简介,5.,自动调节输送工况。,在每根输灰母管道的始端配置有混灰器（即输灰浓度自动调节装置），当系统异常输灰浓度过高，输送压力升高至设计预定值时，混灰系统自动开启补气旁路，增加输送气量，调节灰气至适当的浓度比，提高输送能力，将,“,堵管,”,消灭在萌芽状态；,6.,可并联多台发送罐同时运行。,双套管浓相输送系统一条输送支管上可设置,4-8,台发送罐同时输送，因此它所需要的输灰管较少，切换阀门少，一般同类型机组双套管输送系统的输灰管只有常规正压输送系统的,1/2,或,1/3,，而常规正压输送系统较多的输灰管道、较多的切换出料阀，会给系统造成布置困难和较多的运行故障，支架投资增加，日常维护工作量增加。较少的管道和阀门简化了输灰系统及其控制系统，这对装有多电场和较多数量灰斗电除尘器的大容量机组电厂，则更为有利；,7.,解决省煤器灰的输送难度。,在常规的气力输送系统对锅炉省煤器粗灰和四、五电场超细灰输送都较困难，而双套管系统可将锅炉省煤器粗灰与电除尘器一电场排灰混合输送，以除尘器的排灰推运省煤器的粗灰；同时，多罐同时运行的方式能将,电除尘器后部,电场的排灰采取混送方式，以缓解超粗颗粒灰和粘性大的超细灰密相输送的困难；,8.,具有清障功能。 由于各种原因，电除尘器中时常会有异物落入到气力输送系统中来，造成输送系统的故障堵管，而双套管系统在每台发送罐底部装有,“,出料三通,”,，起到一个沉淀箱的作用，超大、超重杂物沉积箱底，定期清除，防止流入输送管中，起到了防止事故堵管的目的；,9.,较好的流化性功能。 在每台发送罐内配置具有强力扰动作用的气化喷嘴装置，使物料在进入输送管道前给予充分的扰动和气化，避免了块状灰进入输灰管道，保证物料在管道内流动顺畅；,10.,降低辅助系统设备投资。 由于高浓度的输送，当系统出力一定的情况下，所耗输送气量较低，相应的输送空压机及气源处理设备减小、灰库乏气除尘设备过滤布袋面积减少等等。一般来讲，输送距离越远、系统出力越大，经济性越明显。,4.,双套管飞灰输送技术简介,4.,双套管飞灰输送技术简介,浓相双套管正压气力除灰系统运行业绩,双套管浓相正压气力输送技术应用于电厂除灰系统，在欧洲的一些发达国家较早。我国在,1990,年代中期才开始引进该技术应用于电厂的输灰系统。浙江嘉兴电厂（,2300MW,）、河北三河电厂（,2350MW,）、山西河津电厂（,2350MW,）、以及苏州太仓电厂（,2300MW,），先后从德国,MOLLER,公司引进双套管紊流（即内旁通）密相气力除灰系统，其输送管线的几何长度为,750-1100m,，系统设计出力为,45-85t/h,，上述几个电厂投入运行后未发生过输灰管堵管或因除灰系统故障而影响主机运行的事件，电厂反映良好。,运行实践表明：双套管浓相气力除灰系统与其他除灰系统相比较，具有较大的优越性，该系统运行安全、平稳、可靠，设备和管道磨损小，维修工作量小，同时在运行中消除了浓相气力输送系统输灰管道的堵管问题。,4.,双套管飞灰输送技术简介,4.,双套管飞灰输送技术简介,4.,双套管飞灰输送技术简介,国电环境保护研究院介绍其对我公司一期改造双套管的技术特点,1,、全程浓相输送,双套管气力输送技术的设计原则与单管系统区别极大。由于特殊的内管自平衡消解堵塞的功能，系统运行需采用非清管输送。即每次输送的结束时，应在输灰管道往灰库方向的中、后部留一部分飞灰为后续输送在中后部成栓流，输送创造条件。国电环保与德国莫勒合作，能把握该技术的设计精髓，避免出现在除尘器下布置双套管结构的灰管，出料阀后布置普通管道以降低造价现象（这种设计除引起堵塞外，还失去了双套管独特结构所具备在超长距离的输送中，高浓度输送的功能）,2,、省煤器飞灰采用短距离输送到电除尘器出料阀后灰管道内的方案,已有工程案例的省煤器飞灰输送方式有以下三种,短距离输送到干渣仓，其特点：系统简洁、距离较近、可减轻垂直下降易造成堵塞的弊病，输送可靠性较强,短距离输送到电除尘器，其特点：系统简洁、距离较近，输送可靠性较强。但灰管在除尘器介入位置需要进行结构性调整以防止二次扬尘、冲击载荷、飞灰分布不均匀造成个别仓泵装填速度过快从而降低了输送组出力,短距离输送到电除尘器出料阀后灰管道内，其特点：系统简洁、距离较近、磨损可有效控制,4.,双套管飞灰输送技术简介,3,、系统设计采用缩短用气时间，保持工况适应能力与高浓度输送、经济运行需要的统一,实际运行中由于燃煤、制粉、除尘等因素的变化，飞灰将随之变化。不同物理特性的物料对气力输送系统的影响极大，因此，采用覆盖工况较大的设计气量结合缩短用气时间提高输送灰气比的设计可有效实现工况适应能力与高浓度输送、经济运行需要的统一,4,、物料条件按标书提供最差煤种的经验特性设计，出力不打折扣,德国莫勒紊流双套管系统对于物料的适应范围有,3-5%,的能力，且推荐单元制压缩空气系统,5,、采用小单元制输送组设计将有效提高输送系统经济性、增强工况适应能力,充分考虑了除尘器气流分布允许,20%,的偏差，对各灰斗发送罐的影响，有利于提高实际输送灰气比、降低磨损、提高系统寿命,6,、双套管采用长配管、阶梯变径设计，提高输送稳定性，实现不堵管,共设计有,DN200-225-250-275,三级变径,7,、设备内在质量高、质量可靠,手动插板门：阀板、导槽、导轮均采用不锈钢材质，阀座与阀板通流部分密封，阀座顶部与阀杆密封,气动双插板阀：整板耐磨金属双插板阀具有防卡塞、防磨损设计，阀座与阀板的硬度均在,RH70,度以上,4.,双套管飞灰输送技术简介,8,、各种防范故障措施考虑周全,莫勒紊流双套管系统的设计思想始终贯穿防范在先的原则,为防止进料阀、排气阀、出料阀的损害：按照输送组设置压力开关确认开启的状态以避免阀门带压开启造成灰气高速冲刷引起的磨损。,为防止输送过程中工况变化引起的不稳定流态：总的讲使用管道较粗。同时，变径管道中粗管道使用的长度也远远大于国内常见的工程案例。,为了适应物料在输送中由于克服阻力造成压缩空气体积膨胀带来携带飞灰能力下降等带来的负面因素：双套管的结构（内管大小、内管和外管连接、开槽距离等）均有相应的变化。,5.,需说明的几个问题,我公司一期双套管浓相正压输送系统改造应注意以下：,1,、工期。由于种种原因，订货时间较晚，目前处于技术协议、合同签订阶段，考虑到供货周期和安装施工周期较长，结合,#2,炉小修进行工期非常紧张。,2,、安全。施工交叉和运行设备系统的安全防范。,3,、技术培训。新设备新系统，需尽快缩短熟悉掌握过程。,4,、质量。设备监造，施工质检。,5,、性能试验。,6,、图纸资料档案管理。,6.,总结,双套管技术经济效益,:,节能降耗效果明显。,双套管技术社会效益,:,环境保护，社会效益显著。,双套管技术安全性,:,安全可靠，运行操作简单，检修维护量少。,双套管技术系统简单，维护方便，使用寿命长。,谢谢！,